功能分析研讨设计法.ppt

思考下述技术系统的总功能： 流体 能量 压力流体 泵 液体增压（物料与能量结合） 黑箱法举例二 2.3 功能分析 ▲系统的总功能可以分解为子功能(或称一级分 功能、二级分功能.....)，子功能再分解为功能元(直接可找到解法的分功能)。 功能是有层次的，是能逐层分解的。 ▲功能分解可图示为树状结构 2.3.1 功能分解 F F1 F2 F3 F11 F12 F21 F22 F23 F24 F31 F32 F221 F222 F223 功能分解示意图 2.3 功能分析 物理功能元 逻辑功能元 数学功能元 2.3.2功能元 物理功能元 物理功能元是反映系统中能量、物料、信号变化的物理基本动作，常用的有: 　 ※变换-复原 各种类型能量之间的转变、运动型式的转变、材料性质的转变、物态的转变及信号种类的转变等； ※放大-缩小 各种能量、信号向量(力、速度等)或物理量的放大及缩小，以及物料性质的缩放(如压敏材料电阻随外压力的变化)。 物理功能元(续) ※连接-分离 能量、物料、信号同质或不同质数量上的结合。除物料之间的合并分离外，流体与能量结合成压力流体(泵)的功能也属此范围。 ※传导-绝缘 反映能量、物料、信号的位置变化。传导包括单向传导、变向传导，绝缘包括离合器、开关、阀门等。 ※存贮-提取 体现一定时间范围内保存的功能。如飞轮、弹簧、电池、电容器，反映能量的贮存，录音带、磁鼓反映声音、信号的贮存。 数学功能元 数学功能元反映数学的基本动作，如加 和减、乘和除、乘方和开方、积分和微分。 数学功能元主要用于机械式的加减机构 和除法机构，如差动轮系、机械台式计算机、 求积仪等。 逻辑功能元 包括“与”、“或”、“非”三种逻辑动作， 主要用于控制功能。 如一般的钥匙? 3.3 功能结构图 ▲功用 　　表达分功能之间的关系 ▲形式 类似电气系统线路图、液压系统图 3.3.1 功能结构图的基本结构形式 ▲ 串联结构 　　又称顺序结构，它 反映分功能之间的因果 关系或时间顺序关系 。 F1 F2 F3 串联结构 3.3.1 功能结构图的基本结构形式 ▲并联结构 　　又称选择结构，几 个分功能作为手段共同 完成—个目的，或同时 完成某些分功能后才能 继续执行下—个分功能。 F1 F2 F3 （a） 条件 F1 F2 （b） 是 否 并联结构 3.3.1 功能结构图的基本结构形式（续） ▲环形结构 　　又称循环结构， 　输出反馈为输入的 　结构为循环结构。 F1 F2 F3 （a） 条件 F1 F2 是 否 （b） 环形结构 3.3.2 建立功能结构图的要求 建立功能结构图时应注意以下要求： ▲体现功能元或分功能之间的顺序关系 ▲各分功能或功能元的划分及其排列要有一定的理论依据(物理作用原理)或经验支持(以确保分功能或功能元有明确解答) ▲不能漏掉必要的分功能或功能元，要保证得到预期的结果 ▲尽可能简单明了，但要便于实体解答方案的求取 3.3.3 功能结构图的变化 ▲实现同一总功能的功能结构可有多种，改变功能结构常可发展出新产品。 ▲功能结构图的变化途径 △功能的进一步分解或重新组合。 △顺序的改变。 △分功能联接型式改变。 △系统边界的改变。必要时可扩大或缩小系统的功能，以求得更合理的解答方案。 3.3.4 建立功能结构图的步骤 ▲ 通过技术过程分析，划定技术系统的边界， 确定总功能 ▲划分分功能及功能元 ▲建立功能结构图，一般应同时考虑几个不同 的功能结构 ▲评价，选出最佳的功能结构方案 考虑：实现的可能性 　　　　 复杂程度 是否易于获得解答方案 是否满足特定要求 技术过程结构 确定系统总功能 划分分功能及功能元（功能分解） 建立功能结构图 功能结构图评比 最优功能结构图 建立功能结构图的流程 2.4功能元(分功能)求解 ▲分功能求解是原理方案设计中重要 的“发散”、“有哪些信誉好的足球投注网站”阶段 ▲分功求解即寻求完成分功能的技术 　 实体--功能载体 2.4功能元(分功能)求解 ▲基本思路 “功能→工作原理→功能载体” 2.4.1原理求解型 从工作原理(科学原理、技术原理)出发寻求解答，包括基础研究的拓展、对技术经验或类比对象内在机制的探