计算机辅助机械产品概念设计研究综述

产品设计是产品开发过程中最重要的环节之一,而概念设计又是产品设计中最关键的阶段之一。文中阐述了机械产品概念设计的研究目的、意义、特性和关键技术,在描述机械产品的信息分类的基础上,提出了一种概念设计模型。并从功能、行为、结构和形状等4个方面论述了计算机辅助概念设计国内外的研究概况,提出了实现计算机辅助概念形状设计对形状表达的要求,探讨了计算机辅助概念设计的发展方向。     

ICAD中概念设计的物元系统与或网模型及相关可拓推理

基于物元动态系统理论提出利于计算机表示产品概念设计的物元系统与或网模型和相关可拓推理。论述了产品概念没计的物元系统与或网模型除具有面向对象的知识表示方法的表示能力之外，还具有较强的概念设计、创新设计过程的表示能力。预计基于这些模型开发的ICAD系统，能支持产品概念设计。     

基于形状文法的产品形态创新设计研究与实践

为了更好地继承本族群及参考产品的优势设计特征,增强产品形态设计推敲阶段的客观性和科学性,更好满足用户需求,提出基于形状文法的产品形态创新设计方法和模型。此法结合目标产品形态特征,分别从产品族群与可参考产品中提取能够反映用户需求的形态要素,然后应用形状文化规则进行演变推理,以实现产品设计方案自适应进化。并在此基础上,详细探讨了产品研究与形态分析、形态推演、方案生成等关键技术,最后结合具体的某款电动踏板车形态设计过程对该方法进行了说明和验证。     

基于知识的设计过程保存与重构

提出基于知识的广义特征信息模型和记录设计历史的广义特征CSG树的表示方法.通过对设计知识与广义特征的封装,构建了广义特征信息模型,在该模型基础上用CSG树的方法表示了设计过程.广义特征信息模型和广义特征CSG树存储于XML格式的广义特征信息表中,实现了设计过程的保存.通过对广义特征信息表的导入和解析,重构了设计过程,实现了设计过程和设计知识的重用.最后给出了在涡轮叶片设计中的实例.     

通讯产品概念设计知识管理的研究

归纳总结概念设计过程知识,分析概念设计过程知识管理的任务,提出基于模糊聚类分析的用户需求信息的获取,实现通讯产品概念设计需求信息获取;然后根据设计人员的思维过程,建立手机概念设计过程思维模型。实现实例知识的表示。为构建通讯产品概念设计知识管理系统奠定理论基础。     

基于XML描述的知识框架及可视化设计实现

结合知识表示的三种主流方法,实现了基于XML的知识框架表示,并结合该知识表示形式,设计实现了可视化组件JForest,实现知识模型调用、规则等的可视化建立,根据可视化的知识模型、规则设计器,完成知识模型及规则知识的建立。从而在提高智能农业信息系统开发平台可视化交互能力的基础上,大大方便应用系统开发。     

有效支持设计知识检索和重用的扩展的设计理性表示

设计理性是对产品设计过程的解释和记录,是一类重要的设计知识,其内容和表示对于有效支持设计知识的检索和重用起着关键作用.针对设计知识检索和重用的需要,提出一种基于本体的扩展的设计理性表示模型.通过分析需要检索和重用的设计知识,给出以IBIS表示为基础,结合FBS模型、产品层次模型和产品需求的设计理性扩展表示;并据此构建设计理性本体以及相关的语义规则,以有效地支持基于语义的设计知识的检索和重用.实验结果表明,文中模型具有良好的表达能力和可用性.     

基于属性文法和语义网络的综合知识表示模型

本文提出了一个属性文法计算模型与语义网络表示模型相结合的综合知识表示模型.根据形式化的语义网络表示模型和属性文法的特点,该模型使用属性文法的符号建立了一些适合于语义网络表示模型的语法和语义规则模式,并且可通过扩充的属性文法的解释器来实现推理.     

主观评估模型在计算机衍生设计中的应用

在CAD领域中,用户的主观评价对于交互式设计系统的结果具有重要影响.针对主观评价特征,提出四维审美评估模型和设计探索算法,能够更加准确地获取用户的主观倾向.将用户的主观评价转换为数据模型,通过设计探索算法参与到设计过程中,有效地提高了交互式设计系统的效果,降低了交互设计对主观评价的单方面依赖性.文中通过一个基于形状语法的衍生式设计系统EDS,将该理论应用于壮族刺绣设计中,取得了理想的效果.     

基于扩展N元文法模型的快速语言模型预测算法

针对基于动态解码网络的大词汇量连续语音识别器,本文提出了一种采用扩展N元文法模 型进行快速语言模型(Language model, LM)预测的方法.扩展N元文法模型统一了语言模型和语言模型预测树的 表示与分数计算方法,从而大大简化了解码器的实现,极大地提升了语言模型预测的速度,使得高阶语言模型预测成为可能.扩展N元文法模型在解码之前离线生成,生成过程利 用了N元文法的稀疏性加速计算过程,并采用了词尾节点前推和分数量化的方法压缩模 型存储空间大小.实验表明,相比于采用动态规划在解码过程中实时计算语言模型预测分 数的传统方法,本文提出的方法在相同的字错误率下使得整个识别系统识别速率提升了5～ 9 倍,并且采用高阶语言模型预测可获得比低阶预测更优的解码速度与精度.     

Examples of density, orientation, and shape-optimal 2D-design for stiffness and/or strength with orthotropic materials

The balance between stiffness and strength design is considered in the present paper. For materials with different levels of orthotropy (including isotropy), we optimize the density distribution as well as the orientational distribution for a short cantilever problem, and discuss the tendencies in design and response (energy distributions and stress directions). For a hole in a biaxial stress field, the shape design of the boundary hole is also incorporated.The resulting tapered density distributions may be difficult to manufacture, for example, in micro-mechanics production. For such problems a penalization approach to obtain black and white designs, i.e. uniform material or holes, is often applied in optimal design. A specific example is studied to show the effect of the penalization, but is restricted here to an isotropic material.When the total amount of material is not specified, a conflict between optimal design for stiffness and optimal design for strength appears. The computational results of such a case study are shown.     

强势品牌与工业设计:形态设计对品牌识别的强化

品牌是消费者决定购买的关键因素之一。而品牌及其产品的视觉识别则是其核心竞争因素。企业在开发新产品时要使得自己的产品同竞争对手相区别,体现品牌在产品本身背后所蕴含的价值。在面对新产品开发或者原有产品改型设计时,需要恰当的把握好造型设计这一因素,以促成产品在造型上的视觉识别,使得产品与竞争者产生较为明显的差异性。     

利用AutoCAD进行三维造型设计

本文介绍了在AutoCAD平台下进行三维造型设计的几种方法,简述了构成三维实体的具体步骤,并给出例图。     

基于眼镜作用区域的头部形态参数研究

基于国内三维头型数据缺乏造成的眼镜设计多以西方头型为蓝本、头部形态差异使中国人难以配到合适的眼镜的问题,以136 名长期佩戴眼镜者的访谈结果为基础,将广东青少年三维头型数据与西方平均头型KEMAR 作比较和分析,发现镜腿轮廓线的形态差异、耳根轮廓线、脸部区域鼻部形态特征和瞳距的差异分别对镜腿形状、耳曲、鼻托和镜框宽度设计产生影响。最后,提出眼镜设计的修正方式,为中国的眼镜设计提供参考。     

形状调配中带参数的过渡曲线设计

为提高过渡曲线在端点处的连续阶,并赋予过渡曲线相对于固定基曲线的形状调 整能力,从过渡曲线的方程出发,根据预设的连续性目标反推调配函数需满足的基本条件,将 调配函数表达成 Bernstein 基函数的线性组合,组合系数待定,由基本条件和 Bernstein 基函数 的端点性质得出关于待定系数的方程组,解该方程组得出调配函数初步表达式,再借助Bernstein 基函数的升阶公式将初步表达式的次数提高两次,进而在表达式中引入自由参数。调配函数具 有对称性、中点性、单调性、有界性,分析了保证调配函数图形只存在唯一拐点的自由参数取 值范围。取一般参数时,过渡曲线在端点处可达拟 3 C 连续,取特殊参数时可达拟 4 C 连续,分 析了过渡曲线的形状特征,数值实例验证了方法的正确性和有效性。     

复杂参数产品形态设计中的解空间降维方法

针对产品形态设计中评价标准的模糊性问题,探索了智能化设计方法中的操作性技术.基于产品的形态编码,采用参数权重集中曲线的噪声度自动评测方式对解空间进行降维处理,并对产品形态编码分级.在降维后的系列解空间中使用交互式遗传算法搜索最优方案,并逐级完成形态的细化设计.文中方法从用户交互选择信息中提取出各参数对产品形态的重要性等级,作为细化设计过程的依据.求解过程全部基于解码的形态方案进行,为设计师的工作提供了直观的界面.     

论产品造型设计

通过对产品造型设计的论述,使产品设计者明白,在以人为中心的设计时代,设计产品不仅要考虑人的生理性,还要考虑人的心理性、审美性、差异性等。尤其在技术、质量、性能、功能等方面很少有差别的情况下,设计、造型和色彩等因素已成为促进商品销售、发展企业的重要竞争力。     

浅谈儿童书籍形态设计

儿童时期是一生中最重要的"塑形"阶段。在教育手段中书籍作为人类思想交流、知识传播,文化积累的重要手段,起着不可忽视的作用。形象鲜明、色彩生动、充满童趣、积极向上的书籍,对儿童的成长至关重要。甚至有可能影响他的一生。所以儿童书籍形态设计的美与丑、好与坏就显得格外重要。     

三次均匀B样条曲线的α扩展

利用一个对称的调配函数,结合NURBS曲线中权的思想,在曲线控制顶点处引进调配参数,将均匀B样条曲线进行扩展,得到的新曲线比原来的曲线有更强的描述能力,并且包含了原曲线形式.讨论了扩展曲线的基表示及曲线的性质,调配参数可以用来控制曲线的局部形状,特别适用于自由曲线曲面的设计,在CAD/CAM中具有很好的应用前景.