BioTRIZ-Isight驱动的高效仿生优化设计与涡街流量计案例研究

本文探讨了基于BioTRIZ-Isight的仿生优化设计方法，该研究由王文龙和徐贺两位作者共同完成，王文龙专注于特种机器人的研究，而徐贺则作为教授和博导，主要研究方向也是特种机器人，其电子邮件地址为xuhe@hrbeu.edu.cn，他们隶属于哈尔滨工程大学机电工程学院。文章的核心内容聚焦在提升产品研发效率上，旨在将仿生设计理论与实践相结合。 BioTRIZ（创新问题解决理论）是一种运用生物系统原则来解决工程问题的创新工具，它通过分析自然界中的生物系统，寻找解决工程问题的创新途径。在这个研究中，作者利用BioTRIZ冲突矩阵这一核心工具，结合生物实例库，探寻潜在的生物原型，以期找到与仿生设计目标相匹配的解决方案。冲突矩阵帮助识别和解决设计中的矛盾，而生物实例库则提供了丰富的生物形态和行为模型供参考。 生物几何特征的提取和重构是获取仿生设计方案的关键步骤，这一步骤模仿生物形态的自然美和功能特性，将其转化为工程设计的灵感。通过这种方法，设计出的解决方案不仅美观，而且可能具有更高效、更适应环境的特点。 Isight平台在此过程中发挥了重要作用，它是一个强大的参数优化工具，能够对设计方案进行精细化调整，以优化产品的性能指标，进一步提高产品研发的效率。通过Isight平台，研究人员可以快速迭代和优化设计，确保最终产品的技术先进性和市场竞争力。 最后，研究者将这种仿生优化设计方法应用到涡街流量计的旋涡发生体改进项目中，以此验证方法的有效性和实用性。通过对旋涡发生体的优化设计，结果表明，基于BioTRIZ-Isight的仿生设计方法在实际工程问题解决中具有显著的优势。 这篇首发论文深入探讨了如何通过结合BioTRIZ的创新思维和Isight的参数优化，实现仿生设计的高效优化，为工程设计领域提供了一种创新的解决方案策略。这对于推动产品研发效率的提升，以及促进跨学科间的知识融合具有重要意义。