摘要：针对已有产品功能创新设计过程不能及时、动态地反应用户需求的问题,应用需求进化定律将不同的用户需求进行预测并规划明确产品的需求目标。通过建立需求目标与功能进化的相互关系,针对不同的需求目标选取对应的功能进化改进定律对已有产品从功能层面进行系统设计。功能改进后满足的需求又可以重新作为产品的调查需求,发现用户的新需求或已有需求的发展,进而再次驱动功能创新设计来满足用户需求,实现功能进化随需求的进化而进化,从而为功能创新设计提供一种新方法。在此基础上提出了已有产品的功能创新过程模型,并以TTSJ900架桥机创新设计为例验证了该模型的合理性。

摘要：A piezoelectric pump with flexible valve has been developed to pump high viscosity cooling liquid in the nanosats thermal control system. The structure of the flexible valve is designed according to the characteristics of the human aortic shape with the aim to simulate the bionic pumping function of the human heart. Dynamic stress-strain features of the flexible valve are analyzed by the finite element method,and the results show that the proposed flexible valve is suitable and functional for the piezoelectric pump. Then the cylinder and diffuser/nozzle piezoelectric pumps based on flexible valves have been developed and fabricated. Experimental results of the output performance indicate that the maximum flow rate of the cylinder piezoelectric pump with flexible valve is 15.38 mL/min,170.77% higher than the diffuser/nozzle piezoelectric pump with flexible valve. The ability of the cylinder piezoelectric pump with flexible valve for transmitting high viscosity liquid has been validated. The piezoelectric pump with flexible valve has potential applications in the nanosats thermal control system.

摘要：提出了一种新型的非对称坡面腔底无阀压电泵,这种泵巧妙地利用了泵腔内部的空间,将泵腔底部沿吸入口和排出口方向设计成非对称坡面形状,非对称坡面腔底与压电振子之间形成非对称交替排列的一组锥形流道。当泵工作时,使流体产生单向流动,从而可以不再需要传统的锥形流管;建立了这种泵关于平均值的流阻系数与泵流量关系的力学模型,并利用该模型分析了泵的工作原理;最后制作了非对称坡面腔底无阀压电泵,利用试验证明了上述理论的正确性。试验用泵采用的工作电压为220 V,工作频率为50 Hz,压电振子有效直径为30 mm,当非对称坡面的倾角差为70°,工作介质为水时,泵产生了4.67 mm水柱的压差。

摘要：针对多冲突求解过程中冲突不能反映系统动态进化过程,多冲突权重影响指标多的问题,通过九窗口法和技术进化定律对系统做出进化预测,从而提取出参数列表构建冲突的元素-名称-量值模型(Element-name-value,ENV)。冲突由控制参数和评价参数组成并受参数量值的变化影响,所以参数的权重是多冲突问题中冲突重要度排序的重要指标。首先建立参数与技术进化定律之间的关系,然后从元件影响程度、参数出现频率、参数关联数量和专家评价多个方面对参数的权重赋值,将这些多种权重赋值方案通过混合关联度计算出一个综合的控制参数和评价参数的权重,然后得到冲突的重要度排序确定出关键冲突,最后冲突求解得到创新改进方案,从而建立技术进化引导的多冲突混合信息求解过程模型。以涂板机作为实例进行创新设计,验证了该过程模型的有效性。

摘要：针对目前微流体混合器多需要外接动力源,且多数微混合器只能进行液体混合而不能输送液体的问题,提出将无阀压电泵引入微混合器领域,并研制了一种集混合与输送于一体的多级"Y"型流管无阀压电泵。首先,提出了多级"Y"型流管,进而设计了多级"Y"型流管无阀压电泵,并分析其工作原理;然后,对该无阀压电泵的流管流阻特性及泵流量进行理论分析;同时,利用有限元软件对多级"Y"型流管无阀压电泵进行了流场模拟,结果表明该压电泵具有单向传输作用。最后,制作了多级"Y"型流管无阀压电泵样机,并进行了泵流量与背压试验。试验结果显示:驱动电压峰峰值为100V,频率为16Hz时,流量达到最大,为16.2ml/min;驱动电压峰峰值为100V,频率为14Hz时,输出背压最大,约为64mm水柱。得到的试验数据证明了多级"Y"型流管无阀压电泵的有效性。

摘要：针对系统中存在的设计过程复杂性导致功能需求无法实现的问题,通过分析系统中设计过程复杂性产生的原因,并将其转化为附加效应链,消除系统的附加效应来减小系统的设计过程复杂性。在效应定义的基础上,给出了理想效应和附加效应的定义;分析了设计过程复杂性与附加效应的关系,将表达设计参数和功能需求之间的设计矩阵A扩展为广义设计矩阵A_s,A_s不但表达了设计参数之间的关系,还可以表达超系统对系统的影响;通过功能需求—广义设计矩阵—附加效应之间的关系,建立了基于附加效应的设计过程复杂性分析过程模型。通过一个工程实例验证了该设计过程的科学性。

摘要：为满足输血或输液工作需求而特别设计了一种新型"Y"形流管无阀压电泵,研究了它的驱动器——压电驱动器的工作特性。理论分析了驱动器的动态特性,并推导出其固有频率和最大振幅的计算公式。然后,验证了理论分析的正确性。最后,基于理论模型,对驱动器的几何参数和材料特性对其动态性能的影响进行分析讨论。分析结果表明,压电陶瓷层与基底层的半径比应为0.75左右,厚度比应<1.0。本研究亦为其他类型压电泵的优化设计和制作提供了实用性的参考。

摘要：创新设想产生是产品概念设计阶段的关键环节,影响该阶段设想产生的障碍是设计人员不能很好地利用多学科领域的知识。鉴于此,基于发明问题解决理论的计算机辅助创新软件系统提供了应用多学科领域知识的一个平台。提出了计算机辅助创新驱动的创新设想产生原理,以计算辅助创新软件为设计场景进行问题求解,基于源设计中的未预见的发现建立扩展解空间,驱动创新设想产生,进而建立了计算机辅助创新驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型。通过安全隔离蝶阀创新设想产生验证了该模型的可行性。

摘要：创意人才培养已成为世界各国高校艺术教学的重要内容。文章对英国创意人才培养的教学背景、意义和教学模式进行分析,并对我国的艺术教育在教学环境、教学改革等方面提出建议。

摘要：压电叠堆与柔性机构构成了微位移的基本形式,其行程与精度、输出力的矛盾需要结合应用要求对结构进行综合设计。针对所构建的超精密加工工具对六自由度微位移的需求,提出了一种以压电叠堆作为驱动元件,以柔性铰链和楔形机构作为传动机构的空间六自由度微位移定位平台。由于压电叠堆需要一定的预紧力才能发挥其微位移精度和输出力的优势,通过静力分析,得出了微位移平台各个自由度驱动力和位移输出关系的表达式及刚度表达式,对结构进行了优化。试验表明,各自由度的行程与分辨率如下:x,y,z方向的最大位移分别为7.48,8.33和4.14μm,分辨率为0.01μm;沿θx,θy,θz方向的最大旋转角度均为0.13°,分辨率为0.01°,满足所构建的超精密加工工具定位的精度要求。试验获得了微位移定位平台的激励电压与各自由度位移输出曲线,为平台的运动、定位控制提供了依据,也为柔性铰链机构和楔形机构在其他结构中的应用提供了理论依据和试验基础。