包装纸盒CAD系统的设计研究

提出了一种从包装纸盒二维平面图出发自动构造出三维立体盒型的方法.根据二维平面图自动搜索出盒型面并进行盒型拓扑结构分析,最后以"图"的数据结构为基础建立包装盒三维模型构造的算法.该系统还能实现纸盒动画、贴图等效果,提高了纸盒设计的效率和质量.     

一种基于CAD设计纸盒的盒型新分类法

对于一个专业的包装结构设计系统来说，强大的盒型库是必不可少的一部分，为了使用户能够方便有效地使用盒型库，提高盒型库的使用效率，对纸盒盒型进行合理的分类是非常必要的。本文针对CAD系统的包装纸盒盒型分类作了一些探究，提出一种适合CAD的包装纸盒盒型的新分类方式。具体结构见图一：     

纸盒的高速自动折叠机构及其原理

根据纸盒自动化生产的条件,分析适合自动化、机械化生产的盒型结构及其成型机构.运用变胞原理分析1种典型的盒型结构,对纸盒的构态变换过程进行分析,并生成了典型纸盒盒片的折叠矩阵,该矩阵可以用于复杂盒型自动折叠机构的运动轨迹设计.     

纸盒结构参数化之压痕线与让刀位问题的探讨

研究不同纸厚在纸盒设计中让刀位和压痕线的设定,采用Box-Yellum设计纸盒结构,并结合FC 4210-60型打样机进行打样.针对5个典型的折叠纸盒盒型结构采用6种不同类型的纸张进行打样并折叠成盒,然后进行测量、分析及计算成型后纸盒的压痕线和让刀位宽度,进一步研究纸盒结构参数化的设计细节,从而达到提高纸盒成型的精确度.     

折叠纸盒作业线设计

作业线是折叠纸盒结构设计中的重要元素,用于管式折叠纸盒的盒体设计、非管非盘式或部分盘式折叠纸盒的盒底设计.根据盒型,如果不能利用成型线作为作业线,则需重新设计新线.作业线将会影响到纸盒相关部分如盒盖、盒底、或间壁板结构的设计.     

折叠纸盒结构设计及CAD

简述了国内外纸盒设计的现状与发展趋势,修正了纸盒盒片结构尺寸的计算式,提出了胶粘式、插入式、锁底式折叠纸盒的设计原则;编写了折叠纸盒结构ZHCAD软件及盒片图形库,可方便地选择、组合、设计纸盒结构盒片图,优化排料。绘制模切排料图,印版、背衬加工轮廓图,保证了精度,为纸盒CAM提供了必要条件,而且便于实现纸盒包装自动化。     

管盘式折叠纸盒结构设计

本文定义了管盘式折叠纸盒并论述了该盒型的结构特点,推导出管盘式自动折叠纸盒折叠角求解公式,分析了设计实例,使传统异型盒能够朝着多样化发展。     

拼合法在折叠纸盒结构CAD系统中的应用

依据折叠纸盒结构的特点，提出由盒片零件拼合成盒片的折叠纸盒结构设计思路，详细地介绍了拼合法的基本原理及其在盒片结构设计中的应用。     

固定纸盒盒型分类体系探研

固定纸盒一直没有一个全面系统而实用的基本盒型分类体系,本文总结笔者多年设计实践经验与研究心得,站在包装设计师的角度,分析固定纸盒基本造型结构的关系和规律,将固定纸盒基本盒型分为连体式、分体式和异体式3大类,构建了一个新的较系统实用、概括性较强的固定纸盒类型分类体系,对固定纸盒的研究、设计与制造具有重要的现实意义.     

基于Esko ArtiosCAD函数语句的折叠纸盒自动化盒型设计

就如何利用Esko ArtiosCAD函数语句进行程序设计以实现纸盒自动化盒型设计作了较深入的研究.同时通过锁底式折叠纸盒盒型实例,进一步讨论了在ArtiosCAD中接合变量绘制盒型的具体步骤及添加盒型到ArtiosCAD盒型库的方法.     

交互式三维纸盒包装CAD中分层对象拾取的研究

在交互式三维包装纸盒CAD中,需要以对象的拾取为基础来对每个纸盒基本构成对象进行操作。给出满足三维包装纸盒交互设计的数据结构和对于面、面内线段、面内点3个层次对象的拾取方法,并开发了交互式三维包装纸盒CAD系统。实践证明,此方法可以很好地实现层次对象的拾取,满足系统对各种交互操作的需要。     

基于改进FMEA的适老化智能药盒交互设计研究

目的 基于适老化智能药盒交互失效模式的数据,对智能药盒的交互模式进行优化设计,提升交互体验,有效降低交互差错率。方法 首先,成立改进FMEA专家小组进行系统性人因错误减少和预测方法分析（Systematic Human Error Reduction and Prediction Approach, SHERPA）;其次,构建智能药盒交互失误预防模型,然后对适老化智能药盒交互设计进行改进失效模式与效应分析（FailureModeand Effects Analysis, FMEA）;最后,针对需要改进的失效模式对智能药盒进行设计优化。结果 实验结果显示“实证对象”存在诸多交互失效模式,对相应交互失效模式进行优化,可有效提升老年人操作智能药盒的交互体验。结论 运用改进FMEA的方法,可以具体量化适老化智能药盒交互失效模式数据,对应失效模式数据的智能药盒交互优化设计,是可行有效的,能够有效降低老年人的用药风险,此方法可为产品交互设计研究提供新的方法路径。     

集成AD和TRIZ的箱式电梯防疫功能创新设计

箱式电梯狭小空间内人员之间大量的间接接触给2019冠状病毒病的传播带来了隐患，如何抑制病毒在电梯中生存和传播成为亟待解决的问题。为此，通过分析公理化设计（axiomatic design，AD）和发明问题解决理论（Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch，TRIZ）这2种创新设计方法的优缺点，面向突破性设计、适应性设计和变参数设计等不同的设计类型，提出了集成AD和TRIZ的创新设计方法。首先，对产品的功能需求进行分析，以确定其归属的设计类型，并利用AD理论对功能需求进行分解，采用TRIZ构建功能-结构树。然后，对初步确定的设计方案进行耦合判断，并利用TRIZ进行解耦，经多次迭代求解后得到最终的设计方案。以传统箱式电梯的公共交互控制面板和密闭运载轿厢为研究对象，面向阻止病毒传播和消杀病毒的功能需求，采用集成AD和TRIZ的创新设计方法对箱式电梯的防疫功能模块进行设计，最终为传统箱式电梯设计了非接触式交互控制模块和分条件消毒灭菌模块。创新设计实例在从传统的机械结构设计拓展到新型的人机交互模式设计方面做了有益的尝试，验证了集成AD和TRIZ的创新设计方法的可行性。研究结果可为产品新功能模块的概念创新设计提供有效的理论支撑。     

An interactive design system for engineering drawings

Abstract

A successfully developed design system which provides an on‐line interactive facility for the application of engineering drawings is described. A set of processing questions as well as a set of control functions are supplied to support man‐machine interactive construction and maintainence of picture data. A vector‐valued parametric form together with the basic operations of translation, rotation, and scaling are integrated into a standard form for generating picture primitives. Also, a B‐tree structure is used to minimize disk access times so that data base file organization of the design system can handle huge amount of picture records.     

焊接箱形截面不锈钢柱相关稳定性能分析

采用有限元法对焊接箱形截面不锈钢柱的局部与整体相关稳定性能进行分析,研究利用板件的屈曲后强度,以实现更为经济合理的构件截面设计。建立了可以准确模拟不锈钢非线性材料力学性能、截面焊接残余应力和构件的局部与整体几何初始缺陷等因素的精确有限元数值模型,并依据试验结果对模型的可靠性进行了验证。基于验证可靠的有限元模型,开展了系统参数分析,同时补充了大量的数值计算数据点。根据得到的试验和有限计算结果,对相关稳定承载力的理论计算方法进行了比较分析,表明现有的方法应用较为复杂,而且可能高估构件的相关稳定承载力。针对奥氏体型和双相型两类不锈钢提出了通用的计算修正系数,给出了新的直接强度法计算公式,经试验与有限元计算结果验证,表明其能够准确计算焊接箱形截面不锈钢柱的相关稳定承载力。     

计算机辅助事故树绘图研究

实现计算机辅助事故树绘图是计算机辅助事故树绘图是计算机辅助事故树分析中的重要组成部分。本文给出了两种实用的计算机辅助事故绘图方法,即“堆砖法”和“控制点法”。而后者由于真正实现了交互式绘图,解决了事故数据的自动采集和处理,因而实际上也是事故树的一种数据输入法,即由图形得到事故树全部数据的图形输入法。文中对这两种方法的算法进行了详细描述,这两种思想和算法不仅解决了事故树的实际绘制问题,而且对绘制其它类型的树及图将大有益处。     

异形盒交互设计系统的研究

从立体构成原理出发对异形盒设计进行了分析,提出了以纸面为对象的立体构成原理进行异形盒设计的方法,从而使异形盒设计有规律可循,开发了异形盒交互系统的设计,就交互系统的功能框架、系统的设计流程、系统的操作界面等作了分析,并以实例证明了系统的实用性。     

复合材料包装箱结构轻量化设计仿真技术研究

目的 针对复合材料结构包装箱进行轻量化设计，使其在内压及堆码工况下，结构强度能够满足使用要求。方法 针对局部非主承力位置进行改进，利用ABAQUS软件对包装箱的内压和堆码工况进行数值仿真分析，其中载荷工况安全系数均为1.5。结果 包装箱理论质量减少了64 kg，减少比例约为5.4%。最大载荷应力为344MPa，变形量为4.69mm，均满足使用要求。结论 包装箱结构轻量化后，在内压工况下各结构应力水平均有小幅上升，在堆码工况下各结构应力水平无明显变化，综上均处于安全范围，不会导致结构破坏。优化后的产品，实现了轻量化效果，理论证明结构改进安全可靠。可为国内类似复合材料包装箱轻量化结构改进提供数据支撑。     

基于DirectX SDK开发平台的碰撞检测

针对各企业采用的软件类型差异，提出了基于DirectX SDK的远程地同设计模型，用X文件作为统一的数据交换格式。根据X文件对三维模型数据的存储方式并结合AABB包围盒的检测算法原理，建立了以轴向投影节点为单元的包围盒二叉排序树，用中序遍历的方法，产生轴向检测表，提高了检测速度。在精确判断过程中，提出了以坐标系变换的方式，把三角形的空间求交问题简化为平面问题，简化了算法并提高了检测速度。     

基于互动型设计的食品包装创新研究

目的以当前的消费理念为背景,研究互动型食品包装的设计原则与方法。方法对受众与消费者不同的消费层次进行分析,在遵循普通食品包装设计规范基础上,创新性地从包装互动性、趣味性和衍生性角度出发,将互动型设计理念与食品包装设计相结合,达到设计目的。结论从包装市场消费趋势与互动型包装创新性的角度来看,互动型设计在食品包装设计领域中的发展前景十分可观,其设计的创新层面不仅体现在多变化、多互动的盒型设计,更体现在对当今多元化的大众消费理念的理解。