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以系统具有可变功能为设计目标,对单一功能的机械产品进行可变功能再设计具有重要的实用价值;而行为或行为过程作为实现系统功能的必要途径,对指导再设计具有重要的作用。可变功能机械产品在实现不同功能时所表现的行为过程具有不同程度的相似性,分析这一相似性是开展此类机械产品设计研究的重要内容之一。 本论文在简要论述该类机械系统功能与结构特点的基础上,首先分析了典型的具有可变功能的机械产品的行为过程,总结了该类机械系统行为过程在行为结构上的四种相似性情况,以及在行为特性上具有因果相似性及功能序相似性的特点。依据可变功能机械产品行为过程特点,引入行为链概念,简化及方便了该类机械系统行为过程分析。在行为链基础上归纳了相似性的应用规则,提出运用行为链相似性进行可变功能再设计及优化的实施方法。最后,以实例验证了所提出结论的正确性以及可行性。 其次,为单一功能机械产品面向可变功能再设计确定再设计的目标功能,论文利用模糊数学中的模糊评价法构建了行为链相似性的模糊综合评价模型,同时对行为元素相似性确定了模糊量化评价方法。以具有可变功能的微型组合机床为例,进行行为过程分析,利用构建的模糊综合评价模型具体分析了微型组合机床三种变型功能所映射的行为链相似性程度。评价结果较完整的验证了模糊综合评价模型的可行性及合理性,为可变功能机械系统概念设计与分析提供了定量决策依据。 最后,论文提出了现有机械产品面向可变功能的再设计过程模型,将FBS设计理论应用于可变功能再设计中,基于FBS理论进行了再设计模型的构建以及特点分析,指出系统再设计的关键是行为结构的变型与行为层的创新。以微耕机为实例,阐述了其再设计过程。分析结果表明,所提出的再设计方法能较好的实现功能再设计,为单一功能的机械系统面向可变功能再设计研究奠定了一定理论基础。