《TRIZ理論引導的含特殊運動副機構拓撲結構描述與分析》是依託湖南大學，由劉江南擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：TRIZ理論引導的含特殊運動副機構拓撲結構描述與分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉江南
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
機構廣義化發展後有關概念尚不清晰；含有複合鉸鏈、柔性鉸鏈、變胞運動副的特殊結構，因強耦合、變結構和非線性特點難以直接從數學或力學角度描述分析和綜合設計，從而成為瓶頸問題。本項目基於TRIZ哲學思想、創新方法和工具，構建機構拓撲結構超系統-系統-子系統模型，建立特殊運動副物場關係；分解、轉化或解耦物場模型的強耦合非線性變化問題；結合數學方法和力學原理，提出非數值非線性機構拓撲結構相關概念的集合論數學表達；提出複合鉸鏈解耦方案、含複合鉸拓撲結構表達及拓撲同構快速識別方法；建立描述變胞運動副約束狀態及變化情況的基因組合，提出含變胞運動副機構構態描述方法及構態變換條件判據；提出柔性鉸鏈解耦方案，建立含柔性鉸鏈機構拓撲結構的等效分析模型。本項目將建立描述和分析特殊運動副機構拓撲結構的系統理論和方法，為機構分析和綜合設計提供理論基礎。
結題摘要
含特殊運動副機構的拓撲結構表達、分析和綜合是機構結構學的理論基礎。本項目以含複合鉸鏈、變拓撲運動副、柔性鉸鏈等特殊運動副的機構為研究對象，結合數學方法和力學原理，提出非數值非線性機構拓撲結構相關概念的集合論數學表達；基於TRIZ理論開展了系統分析方法研究，提出了面向資源和界面等因素確定組件層級、根據功能對象倒推功能結構的系統功能分析方法，由外而內分析當前系統；運用該分析方法對運動副進行了一般化描述和數學表達，對特殊運動副進行了描述、分析和綜合方法研究，建立了特殊運動副物-場關係，分別採用不同的模型和方法對穩定拓撲中的複合鉸鏈、變拓撲中的變胞運動副和柔性鉸鏈等特殊運動副的強耦合、變結構和非線性特性進行了分析研究；對含特殊運動副的機構拓撲結構進一步研究，提出了含複合鉸鏈機構運動鏈的轉化方法、同構識別方法和步驟；提出了可變運動副的設計目錄，對含變胞運動副的機構系統提出了機構綜合方法；提出了柔順機構拓撲結構等效構態的二次構建方法；利用上述理論研究結果，綜合創新設計了一系列新機構、結構和產品。項目研究期間，參加國際學術交流活動7次，公開發表論文8篇，參編專著1部，授權中國國家發明專利5項、實用新型專利2項，正在實審中國國家發明專利5項，培養研究生11名，相關學位論文5篇。
