刍议工程机械产品形态设计

机械产品的形态设计渐渐成为机械产品差异化的主要方向,机械制造业也渐渐把产品的形态设计作为其主要的竞争手段之一。同时在竞争激烈的机械产品行业,机械产品制造企业应该在满足工业化大批量生产的前提下,然后分析人们的个性化需求,接着在此基础之上设计出适应人们需求的工程机械产品形态。本文首先介绍了工程机械产品形态设计的原则,然后在此基础之上详细地探讨了工程机械产品的形态设计,以供有关认识参考借鉴。     

多角度喷码图像采集结构设计研究

为了解决现有工业视觉设备不能适应现代包装形态发展愈发个性化需要的问题,提出从机械结构角度提高喷码图像采集精确度的设计思路.运用视觉形态简化提取的方法来分析样本并指导实践,对市面上的产品喷码位置做抽象简化处理后,做定量分析来引导设计,得出图像化信息点,通过对提取到信息点的罗列分析,做到对设计结构的推导与指引.将视觉形态提...     

桌面机械臂产品语义通用性研究

目的为提高桌面机械臂的用户接受度,提出产品语义通用性概念,得到一种合理有效的设计方法。方法运用视觉动力学理论,分析现有桌面机械臂外观,提取其形态中包含的设计元素,总结造型方法;根据视觉动力数量与产品语义的联系建立等级,完成对产品语义的量化描述;通过层次分析法分析桌面机械臂在用户年龄、用户性别、产品使用场景的产品语义通用性权重,结合两方面的结论对其进行设计从而得到目标产品语义。以桌面机械臂外观造型设计为例,验证设计方法的科学性。结论视觉动力学理论可以帮助构建产品外观与产品语义通用性的关系,与层次分析法结合能指导桌面机械臂的设计。     

基于整合思想的机械产品形象设计策略研究

目的凸显风格识别与企业文化传递,提升机械产品形象设计。方法针对机械产品品牌定位意识模糊、形态元素识别不足、色彩规划欠缺等方面的问题,引入整合设计思想与方法,注重设计的系统性与整体性,深度整合品牌、需求以及设计元素。结论提出产品功能与形式的整合设计、设计元素的跨界整合与设计、以及产品视觉元素的整合与延续这3个设计策略,将有助于国内机械产品创新设计获取策略参考与新思路。     

产品形态中的仿生设计及其应用

阐述了仿生设计的概念、方法和模型,分析了形态仿生设计的过程,即生物原型—生物模型—数学模型—试验模型—产品模型,指出形态仿生设计不是简单的机械模仿,而是在反复实践中的再创造,最终构成的形态与生物原型是神似而不完全的形似。在此基础上,以高速列车(车头)、汽车、摩托车、IT产品和日用品的形态仿生为例,说明产品形态中仿生设计的应用。通过仿生设计的产品形态,以其生物的自然形态,直接冲击人们的视觉,给人以更加直观、亲近、美好、可爱的感觉,特别是在重视环境保护的今天,产品的形态仿生设计显得尤为重要。     

工程机械仿真设计标准化研究

研究了工程机械形态仿真中数字仿真值的标准化问题.阐明了工程机械仿真设计的基本思想、内容与特征;针对仿真设计研究中发现的数字仿真值与现代机械标准化设计、制造及互换性不相符合的矛盾,提出了在保持仿真机技术经济指标和机件强度不变的原则下,调整一般件和常用件的尺寸圆整规范,以及调整标准件尺寸标准化的理论与技术解决方案.经强度与效益指标检验,工程机械形态仿真是可行的,对其他机械设计也有参考价值.     

包装机械智能装备工业设计发展现状与价值分析

工业设计是对产品结构、功能、包装和形态等各方面进行集成创新的活动。近年来,智能保鲜包装机也逐渐步入智能前列。基于此,该文首先对包装机械智能装备工业设计现状进行分析,然后说明了机械智能装备工业设计的发展现状,并深入剖析智能装备工业设计的价值,为类似研究提供参考借鉴。     

基于局部均值分解与形态谱的旋转机械故障诊断方法

针对旋转机械不同类型故障会使振动信号具有不同形态特征及振动信号信噪比低等特点,提出基于局部均值分解（Local Mean Decomposition,LMD）与形态谱的旋转机械故障诊断方法。其中的LMD能对旋转机械原始振动信号进行降噪处理,而形态谱则能反映振动信号的形态特征,从而能判断旋转机械的工作状态。将该方法用于转子系统故障诊断,分析结果表明,该方法能有效提取旋转机械故障振动信号的故障特征,能准确识别旋转机械的故障状态。     

微重力锻炼平台造型设计探析

目的在研发设计空间站跑步机时,需要时刻利用微重力环境对样机进行实验验证。由此,工程师提出了微重力锻炼平台机械原理方案。微重力运动锻炼平台是一个在地面重力环境下模拟微重力环境的系统,可分别模拟航天员空间站微重力走跑训练和月球表面行走技能。为了让机械方案变成可供锻炼者使用的器材,就需要对其进行造型研究,以得出微重力运动锻炼平台竖直跑带长度、宽度以及显示屏距跑带的水平距离的人机工程尺寸,同时还要得出符合锻炼者审美的外观造型与配色方案。方法通过对空间站跑步机原理样机的研究分析,以人机工程学理论为指导,进行了平台的相关人机工程数据设计。通过对固定脚、立柱的形态与尺寸设计,对跑台的装饰设计,对肢体悬挂系统支架的包装设计,使得微重力锻炼平台的形态结构更加安全、稳定、均衡。结论锻炼平台的造型设计必须严格按照人机工程学原理进行,才能保证其安全性与合理性。     

面向设计知识重用的产品形态分析

目的加强对已有设计案例中产品形态设计知识的管理与重用。方法根据设计师对产品三维形态的构建过程,将产品形态设计知识分为通用性知识、控制性知识与表达性知识3种,从而提出了一种基于产品形态分析的知识提取方法,并对此方法进行了应用实践。结论按照提出方法可以建立产品形态设计案例和形态特征的匹配搜索,提升产品形态设计知识的管理与重用效率,支持设计师对形态设计知识的重用和创新。     

大型机电产品的工业设计改造

在我国机电产品行业中，有不少技术上成熟的产品由于过去不重视工业设计，无论外观形象还是设计理念均严重滞后于国际潮流。这一现象将大大削弱这些产品的市场竞争力。笔者通过TYM全自动平压烫印模切机工业设计改造的设计实践，介绍了对于受功能、结构和批量生产物质条件制约较强的大型机电产品。在基本不改动其机械结构与功能的前提下，仍有可能通过运用形态的比例调整、色彩的结构功能和人机工程学分析等工业设计技术，即实现产品视觉形态与内在质量的尽可能完美统一。这里，设计改造成为技术改造的重要一翼。     

基于案例信息的机电产品造型创新设计方法

目的研究应用案例造型信息进行机电产品造型方案创新的方法与实现技术。方法通过对案例造型部件及其造型元素的解构,应用形态学矩阵组合产品造型新方案,评分法及AHP法对案例造型部件特征、造型元素、造型意象词汇进行量化,BP神经网络构建造型方案的意象预测模型,灰色加权关联度构建遗传算法适应度函数。结论开发的电动自行车造型设计系统能依据客户需求目标,在应用案例造型信息综合方案的基础上,优选出产品造型方案,实现机电产品造型方案的创新。     

面向品牌风格的机械装备造型创新设计研究

目的 探究机械装备造型设计过程中品牌风格有效延续的路径和方法,旨在为产品的创新设计与品牌风格的演进提供新思路。方法 首先,解析品牌风格与流行趋势,以定性和定量相结合的方式,提炼感性意象与造型特征;然后,采用形态分析解构目标产品,明确主要造型要素,通过眼动实验客观分析其视觉关注度,进而在品牌风格与流行趋势的意象约束下,运用形状文法推演产品造型要素,生成设计方案;最后,利用语意差分法对方案进行评价。结果 以红山恒应力试验机为例,验证得到的设计方案满足品牌风格与意象定位的要求。结论 以品牌发展的视角,构建了面向品牌风格的机械装备造型设计方法,该方法能够有效延续品牌风格,并获得符合现代工业装备审美标准的产品创新设计方案,为相关行业的产品造型创新设计提供参考。     

纸质机械运动机构设计研究

目的 实现玩具类产品的机械运动机构的纸质化.结合纸材料的力学特性,探索纸材料应用于机械产品制作的可行性,以及基于纸材料的机械零件结构的设计方法.方法 依据纸材料本身的特性,结合机械运动机构的传动方式,思考纸质机械机构设计的方式,总结出转动副、移动副、齿轮等各类典型机械运动机构纸质化设计方法,在实现运动功能的基础上确保运动零件的力学强度.同时以纸质齿轮设计为例,利用CorelDraw作为二次开发平台开发插件,降低纸质机械机构设计的操作难度.结论 以机械玩具产品为案例,对纸质材料力学特性的机械机构设计方法进行实践,论证了低成本机械玩具创意设计方法的可行性,为机械产品创意设计探索了新的材料选择,也为纸产品创新发展提供了更多的设计概念.     

基于绿色理念的机械产品设计研究

目的探究绿色理念下的机械产品设计策略。方法从绿色机械产品中的概念及意义入手,探究理念、材料、工艺和处理方式4方面的绿色机械制造工艺的技术策略,并以石油机械和纺织机械的设计制造为例,分析具体的设计方法。结论绿色设计理念是顺应时代发展的必然选择。在机械产品的设计中融入绿色理念,能够降低生产成本、提高工作实效。绿色设计理念既有效推动了机械产品的升级换代,又与可持续发展战略不谋而合。     

利用导重法进行结构轻量化设计

结构轻量化设计的目的是以最少的设计资源设计出性能合格的产品结构,以降低产品生产成本,提高产品性价比和市场竞争力。结构轻量化的实质是材料重量在结构几何空间内及构件间的合理分配。导重法是可用于产品结构轻量化的结构优化有效方法,它可适用于包括各类单元的各种产品结构构件尺寸优化与结构几何形状优化以及结构拓扑优化;其目标与约束可以涉及各种结构静动力性态。首先给出结构优化导重法用于结构轻量化设计的具有广泛一般性的数学模型及其求解方法。接着给出一种新的包络函数-方根包络函数,使数目庞大的应力与位移约束凝聚为单值强度约束与单值精度约束;还给出适用于多数产品结构轻量化设计的单性态约束优化实用模型与解法;最后给出两个产品结构轻量化的应用实例,验证了导重法用于轻量化设计的有效性与广泛适用性。     

太阳能组件的整体包装设计

目的对太阳能组件多片集装进行运输包装设计,为小型机电产品的整体包装设计提供一种方法。方法了解太阳能组件的产品属性、流通过程和环境条件,从产品的防护、装卸搬运、堆码、防潮、防静电等方面考虑,对托盘、内部缓冲装置、外包装箱等方面进行整体包装设计。结果内缓冲包装结构采用胶合板材质的木支架和木质固定块对组件进行支撑和固定,BC楞结合的五层瓦楞纸板做上下垫板,灰底白卡纸板作为纸护角对组件进行分割保护,利用PET打包带对组件和底部的瓦楞纸板垫板进行纵向2道捆扎,并对托盘的结构形式、材质、堆码、防护固定方式等进行设计,完成太阳能组件的整体包装过程。结论该整体设计方案能够完全满足太阳能组件的运输包装需求,在节省材料、降低成本的同时,提高了安全防护性,为小型机电产品的整体包装设计提供了思路。     

基于碳足迹分布的机电产品创新设计方法简

 随着以低碳经济为核心的产业革命逐渐出现,产品的低碳设计与制造已成为企业提升竞争力的重要因素之一．从机电产品碳足迹分布出发,提出了一种基于碳足迹分布的机电产品低碳创新设计方法．通过建立机电产品结构属性分层模型,以材料利用率、回收率和拆卸等级作为机电产品的碳排放属性,采用层次分析法探索碳排放分布的规律．根据得到的碳排放分布情况确定产品低碳设计要素,根据创造性模板法对低碳设计要素进行改进,实现对机电产品的低碳创新设计．最后以磨咖啡机为例证明了方法的实用性和可行性．     

线元素在产品形态设计中的应用

分析了线元素在造型艺术中的特征、内涵及表现力,在分析线元素与产品形态设计关系的基础上,结合产品形态设计特性,论述了产品形态中作为轮廓线、交线、分割线和装饰线的线元素的应用特点和设计价值。提出了线元素在产品形态设计中的应用方法,包括线元素主导产品的情感表达,产品形态中线元素与完形原则,以及线元素的表达形式等。