产品外形仿生设计研究现状与进展

创新是当前及未来发展的关键,而仿生是灵感来源的重要途径。仿生设计是工业设计中重要的研究方法,也是创新的重要手段。通过对国内外相关文献的研究,论述了产品外形仿生设计的相关概念,分析了产品外形仿生设计在形态仿生、功能仿生、结构仿生、肌理仿生、色彩仿生、意象仿生领域的发展,针对已有的产品外形仿生设计案例,提出了“自上而下”和“自下而上”两种设计过程,罗列了产品外形仿生设计中的主要方法。在产品外形仿生设计研究方法方面,提出了产品外形仿生设计的本体层、行为层和价值层三个层次模型,系统地探讨了产品外形仿生设计生物外形本征提取、产品外形设计与表达、生物外形本征与产品外形的融合三个方面的研究内容与体系结构,以及关键技术和存在的问题。针对仿生设计与信息技术的融合发展,提出产品外形仿生设计的研究热点和发展趋势。     

汽车设计中的仿生设计研究

文中简要论述了仿生设计方法,指出汽车造型设计运用这一方法的理论依据,并列举部分典型事例加以论证,仿生设计方法对于发展工业设计,发展山西的经济具有重要的作用。     

基于知识的人工骨三维结构仿生设计研究

针对目前人工骨设计中产生的生物活性差、设计周期长、植入人体内出现排异现象等问题，提出了一种基于知识的人工骨三维结构仿生设计方法；结合人体的知识模型，分成人工骨外部三维重建和内部微观结构仿生设计两部分，可以设计出具有内部仿生微观结构和外部与实际骨形状相似的人工骨。     

产品造型的仿生设计研究

通过造型仿生研究,探寻提高产品造型艺术品质的有效途径,为产品造型设计提供参考与借鉴。在总结产品仿生中情感化设计和绿色设计等理念的基础上,分析仿生对象自然形态的属性及其应用特点,并阐明以抽象和简化为核心的仿生设计的基本方法,最后以长鼻子喷壶U-CAN为例,从形态、使用方式和情感等角度解析产品造型仿生设计的内涵。因此,造型仿生不仅仅是单纯的形态仿生,而需应用一系列设计理论,从行为、情感和文化等视角综合研究,以体现设计价值。     

文化仿生在汽车造型设计中的应用研究

文化仿生有助于从物质和精神两方面探讨传统文化在汽车造型设计中的延续问题。通过对文化仿生理念的背景、内容和研究现状的论述,分析了基于文化仿生的汽车造型设计模式,提出了文化仿生应用于汽车造型设计的3种设计方法。最后,以概念车设计为例进行了文化仿生的应用分析。     

生物美感效应驱动的汽车轮毂造型耦合设计

为将生物原型更好映射到工业产品中，提升仿生设计的新颖性，将生物美感效应引入设计过程，并应用于汽车轮毂设计。在分析轮毂设计要求的基础上，通过心理学试验获得意象认知；运用专家权重法和数量化理论I类分析轮毂造型美感与设计要素间的关联性，明确轮毂仿生重点部位；将轮毂意象认知与生物原型进行匹配，采用拓扑结构分析法确定仿生原型特征层级排序，得出主要耦合因素；从语义耦合和造型耦合两个层面设计了孔雀形象轮毂方案；从功能角度出发，根据轮毂铝合金材料特点，采用ANSYS软件进行径向负荷有限元仿真分析；通过3D打印与用户测评，对仿生方案匹配性进行评价，验证其应用价值。结果表明：该研究方法可应用于轮毂仿生设计，有效拓展产品创新设计思路。     

机械设计与工业设计的融合与发展

进入21世纪，传统专业和学科正在加速调整和融合，新的科学理论、科学技术和设计理论不断涌现。机械设计与工业设计需要融合发展以适应市场的变化和市场的需求。机械设计与工业设计的关系有待人们去探讨。     

大型载重卡车仿生造型设计与品牌文化塑造实务研究

介绍了仿生设计的概念与方法,以矿用载重汽车造型设计为例阐述了大型载重卡车仿生设计的方法,揭示了大型载重卡车仿生设计与企业品牌文化塑造的统一性以及通过仿生设计采塑造企业品牌文化的重要意义.     

水下捕捞机器人耐压舱仿生造型设计

为降低捕捞作业的运行成本,对水下捕捞机器人的耐压舱进行仿生减阻设计。以粒突箱鲀为仿生对象,基于灰度转换和边缘检测技术提取其外形特征廓线,以捕捞机器人特征高度为设计变量建立仿生耐压舱三维模型,并将回转体耐压舱模型作为对比对象,通过Fluent软件对两种耐压舱进行流体仿真分析,分别比较其阻力系数、阻力和升力系数。结果表明：与传统回转体耐压舱相比,仿生耐压舱具有更小的阻力系数,可有效减小其在水中行进的阻力;仿生耐压舱的流线型结构有效降低了流场扰动,提高了捕捞机器人在水下运行时的平稳性。研究结果可为水下捕捞机器人耐压舱的造型仿生及减阻设计提供理论依据。     

工业设计中的汽车设计

时代的发展使得工业设计与产品设计之间的概念越来越相近。工业设计的定义经历了两个阶段,两个定义都将焦点放在产品设计上。目前,市场上汽车市场依然是被人们看好的领域,现今,以产品中的汽车为例,浅谈工业设计在汽车行业中的运用,即工业设计中的汽车设计。     

绿色设计与面向成本的设计

绿色设计是生产绿色产品的基础，它通过生命周期评价（LCA—Life Cycle Assessment）方法从产品生命周期的角度降低产品对环境的影响；面向成本的设计是从设计的角度降低全生命周期成本（LCC—Life Cycle Cost）的设计方法。通过分析两者的关系可以发现它们在绿色性和LCC方面有互补性，即在DFC中应用LCA方法提高产品的绿色性；在绿色设计中采用LCC方法可以降低绿色产品的成本。     

生长型设计中的复杂度设计策略

通过对生物进化复杂性与产品复杂度的对比,提出了生长型设计中的复杂度设计策略,定义了描述产品基因复杂性的分类指标,给出了描述产品基因单元自身约束复杂度的单元复杂度,以及描述进化设计每一阶段产品各组成单元总体复杂度的种群复杂度.应用信息熵,建立了定量评价产品复杂度的数学模型,给出了产品功能信息量、几何结构信息量、装配复杂度、制造复杂度的量化方法.最后,为实现生长过程中的自然选择,通过对产品基因的多级分解,提出了以复杂度为控制因素的产品组成单元的进化策略.     

基于多学科设计优化技术的导弹方案设计

多学科设计优化技术当前主要作为传统设计过程的补充,存在较大的局限性.为此,在导弹方案设计全过程引入了多学科并行设计思想,建立了包含两阶段的多学科设计优化流程,在多学科设计阶段形成基准方案,在多学科优化阶段完成基准方案的可行化与最佳化.建立了支持两个设计阶段的五种模型,并分析了基于这些模型描述多学科设计和多学科优化问题的方法.根据所研究的设计流程和建模方法,提出了建立四层体系结构的总体设计软件框架的思想.最后,在Visual C++开发环境下,开发了面向导弹总体设计的多学科设计优化原型系统.     

预定寿命设计与等寿命设计的理论及方法研究

这里提出了“预定寿命设计”与“等寿命设计”的新概念，并就其设计理论和方法进行研究探讨，这对社会资源的节约和优化配置、降低生产成本、提高产品的经济效益和社会效益，以及丰富现代设计方法，指导消费方式，均具有不可估量的意义。     

直流输电设计软件的面向对象设计方法研究

直流输电系统现有的应用软件大部分都侧重于对系统进行仿真,不具备对系统进行成套设计的能力,并且这些软件采用面向过程开发,难以扩展和维护.针对以上问题,首先分析了直流输电软件的功能需求,提出了模块化设计方法;在此基础上采用面向对象设计方法,按照输电设备的系统接入方式提出了一种分层的直流输电软件体系结构.针对该体系结构设计了具有继承关系的设备类,并声明了相应的设备对象;接着利用Windows Forms设计了系统图形界面,然后利用Microsoft Access设计了系统数据库.研究结果表明,采用面向对象方法设计的直流输电软件,既能满足工程设计需要,同时具有模块化、可复用、易维护的特点.     

概率疲劳设计方法与设计数据

:对正态分布下的无限寿命概率疲劳设计方法进行了研究 ,推导出了其设计计算公式 ,并提供了各种影响系数的变异系数试验数据     

基于设计目录的运动方案设计

阐述了设计目录基本进程，依据功能和机构的特点定义了功能和机构编码方式，在此基础上，建立了功能元表和包括评价指标的机构解表。由于不同的用户对功能各评价指标的重要程度所需要求不同，因此建立了用户功能表，一方面描述用户功能，另一方面通过层次分析方法获得每个评价指标对不同功能的权重，用户功能搜索机构解表获得可行解集，最后使用模糊评判的方法获得最优解。在上述思想下开发了基于设计目录的运动方案设计的软件系统kinetic。     

基于实例设计在机械设计中的应用

以减速器设计为例阐述基于实例设计中实例表示、实例检索、实例修改、实例存储的关键技术。着重介绍不同特征属性相似度计算方法和基于实例的修改方法     

工业设计中的可持续性设计研究

由于长期以消费为主导,工业设计在发展过程中,出现了很多问题,比如过度消费带来的资源浪费,破坏环境等。可持续设计就是立足于整个产品系统,考虑到整个生命周期,结合绿色设计理念,展开设计。通过系统设计,节省成本,降低对环境的影响,从而实现了真正的可持续。     

基于设计心理学的产品设计研究

基于设计心理学的产品设计研究是一门新兴的学科,是否善于运用设计心理学是产品设计成败的关键因素之一。笔者对设计心理学在产品设计中的应用机理及应用方法进行了研究,研究结果对设计心理学在产品设计中的具体应用具有重要的指导意义。