基于功能-行为-结构的产品概念模块设计研究

为更好地实现产品的模块化设计,在基于功能-行为-结构的产品概念设计过程中引入模块划分技术,提出了一种基于功能-行为-结构的产品概念模块设计方法和过程模型;分析了根据产品的总体技术目标特征,进行产品功能、行为、概念结构求解与功能分解的迭代过程的产品概念设计分解方法。为描述概念产品,将黑箱法和IDEF0功能描述方法相结合,建立了产品功能-概念结构模型。在此基础上,建立了产品概念要素（功能、行为、概念结构、接口）的相关关系分析方法,进而采用模糊聚类算法进行产品概念要素聚合,以实现产品概念模块的划分。该方法应用于堆垛机货叉机构的概念设计过程,实现了货叉机构的概念模块的设计。     

基于功能-行为-结构情景设计的未预见发现构造模型驱动产品创新

分析描述性设计和情景设计的两种方法。未预见发现(Unexpected discovery,UXD)是一种驱动产品创新的科学认知设计过程。在情景类比设计过程中,通过寻找UXD来实现产品创新设计。建立功能—行为—结构(Function-behaviour-structure,FBS)模型和UXD分析模块,将情景设计与所建立的设计模块有机地结合在一起,实现产品的创新。介绍情景设计与非情景设计对FBS和UXD的影响。水龙头与房门的情景类比实例,验证了情景设计用于产品创新是行之有效的。     

基于数量化理论Ⅰ的产品意象造型设计研究

为设计出符合消费者需求的产品,采用基于数量化理论Ⅰ的产品意象造型设计方法。研究过程中首先确定感性词汇与设计要素,在此基础上,建立数量化理论Ⅰ的数学模型,通过对数学模型的求解、对预测精度和各项目对预测贡献的计算,得到感性意象与造型设计要素之间的关系,以对产品设计进行指导。文中结合执手门锁的设计进行研究,结果表明,该方法是正确可行的。     

基于感性意象的产品造型设计方法研究

通过分析产品意象的认知理论,提出基于感性意象的产品造型设计方法:首先通过问卷调查,由因素分析和集群分析提取出适合形容产品的意象语汇;以定性分析的方式,对产品形态要素进行分解;再通过问卷调查,进行定量分析,获得产品造型与意象因素之间的对应关系,由此建立产品造型的设计规则库,指导产品设计。最后经验证和实际应用,证明该方法是合理、可行的。     

产品意象造型进化设计研究进展

在分析产品造型情感化设计的基础上,总结了产品意象造型进化设计的流程和常用技术,重点讨论了遗传算法、群智能算法、交互式进化算法和混合算法应用于产品意象造型设计的思想、主要步骤和实例等,比较了其优缺点和研究案例。最后提出了产品意象造型进化设计研究的未来发展方向。     

产品意象造型设计关键技术研究进展

在设计中充分考虑消费者的感性意象需求是工业设计发展的重要趋势。通过对国内外相关文献的综述,论述了感性工学的概念,重点分析了产品意象造型设计所涉及的感性意象挖掘、造型形态描述、产品造型设计要素辨识、产品感性意象与设计要素关联及产品意象造型智能设计等关键技术和方法,为其研究与应用建立了实用的体系。     

基于序次Logistic回归的产品意象造型设计研究

为设计出符合消费者感性需求的产品,提出基于序次Logistic回归的产品意象造型设计方法.首先,应用KJ法和因子分析法确定产品的感性意象,使用形态分析法确定造型设计要素,在此基础上由正交试验设计法构建产品全轮廓卡片,对其感性意象进行调查.其次,通过对感性意象评价等级分布的分析,选择Probit函数作为序次Logistic回归的联接函数,建立感性意象与设计要素之间的数学模型.最后,通过测试验证了模型的有效性.文中结合办公座椅的设计进行研究,结果表明该方法是正确可行的.     

旅游文化创意产品多文化意象色彩设计评价方法

为了使旅游文化创意产品更好得承载文化意象,需要通过计算机辅助技术来优化和评价设计方案,匹配色彩与多文化意象之间的关系,提高设计效率.本文通过结合灰关联分析法(GRA)和逼近理想解法(TOPSIS),利用梯形模糊数以描述用户对旅游文化创意产品配色方案中文化元素的文化意象偏好,提出了基于灰关联分析?逼近理想解排序法的旅游文...     

产品多意象造型进化设计

为解决消费者对产品造型的多意象需求,在分析产品造型进化设计整体流程的基础上,提出产品多意象造型进化设计的模型、实现方法和关键技术。确定了多意象目标需求和产品样本造型参数,建立了意象造型神经网络评价系统,利用非支配排序遗传算法建立了多意象造型进化设计系统。该算法的非劣分类、拥挤度计算和修剪运算等技术保证了多意象造型进化设计的多样性和高水平性。以汽车侧轮廓设计为对象进行实例研究,结果表明该方法可有效应用于产品多意象造型进化设计。     

多维意象下产品造型满意度预测模型研究

为均衡有效地满足用户多维复合意象的情感需求,提升多维意象下产品造型与用户满意度的匹配程度,提出一种结合熵权法与BP神经网络的产品造型满意度预测模型。以老年代步车为例,建立了产品造型元素集和多维意象集,采用语义差分法获取了样本评价值,并采用熵权法计算多维意象权重;将样本造型元素进行编码作为第1层BP神经网络模型的输入变量,将多维意象加权评价值作为第1层输出变量和第2层BP神经网络输入变量;将用户满意度评价值作为第2层BP神经网络输出变量,并通过K-fold交叉验证法训练和测试双重BP神经网络预测模型,验证结果显示：预测模型满意度MSE值小于0.01,表明该模型能有效映射多维意象下产品造型与满意度间的隐性关联。运用该模型对300个新方案进行预测,快速决策出最佳方案,为设计人员提供参考。     

基于感性意象的越野车造型设计研究

汽车外观造型对于用户的情感体验至关重要,汽车外观造型与用户主观偏好的匹配程度成为汽车造型设计成败的重要因素。选取典型汽车外观造型风格意象词汇进行研究,利用语义差分法(SD法)等对感性意象词汇进行视觉化描述和量化表达;将汽车造型抽象并简化为造型特征线,利用贝塞尔曲线进行量化描述,基于感性工学原理与方法研究汽车造型特征线和感性意象词汇之间的映射关系,并以此结果指导越野车的造型设计,从而提升越野车造型设计与感性意象之间的匹配度,降低越野车造型设计开发的市场风险。     

用户和设计师的产品造型感知意象

研究了用户和设计师在感知产品造型上的共同点及差异,提出和讨论了用户和设计师的产品造型感知意象的概念,建立了用户与设计师之间的感知意象匹配模型,探讨了其关键技术和研究方法。以MP3音乐播放器造型设计为例,采用口语分析、心理量表和设计概念草图等研究方法,分析了用户与设计师感知意象的获取以及表征形式,将内隐性意象外显化,验证了该模型。研究证明:用户与设计师的感知意象之间存在较大差异;在产品设计之前,研究用户的感知意象,找出其共性和个性特征,有利于提高设计方案的成功率。     

基于文化意象的礼宾车造型设计研究

为消除造型特征传递过程中用户对文化意象的认知障碍,对汽车造型设计中文化意象进行研究。选取红旗品牌礼宾车型作为造型研究样本,将礼宾车造型简化为造型特征群,对其造型特征群进行解构,明确各造型特征单元;通过专家讨论、问卷调查对意象词汇进行遴选,得到最具代表性的礼宾车造型设计文化意象词汇;利用语义差异法(Semantic Difference,SD)对相关意象词汇进行量化表达,建立意象词汇和礼宾车造型特征间的映射关系,并将研究结果运用到礼宾车造型设计方案中,从而提升造型设计与文化意象之间的匹配度,降低设计开发风险。     

产品概念设计重用研究

在对设计重用的基本理论进行研究的基础上 ,建立了能够记录概念设计历史的基于功能 -行为 -结构框架的概念设计信息模型 ,实现了功能、行为和结构的形式化表示 ,并通过与 PDM模型集成 ,建立了多粒度层次的概念设计重用框架 ,使 PDM系统成为概念设计重用的系统平台 ,同时还研究了概念设计重用信息的检索方法。     

基于风格意象的拖挂式房车造型设计

以产品风格意象为造型设计切入点,展开目标人群风格意象与产品造型特征匹配与优选研究下的产品造型改良设计,实现企业产品造型形象的一致性延续.以拖挂式房车为设计对象,针对目标人群对其风格意象的感性评价,运用调查问卷、KJ法、聚类分析等方法归纳评价资料与量化数据,确立企业房车造型的风格意象,并以部件类目提取企业房车的造型基因特征;选取市场上拖挂式房车为样本,以同样的部件类目展开造型基因特征的提取,以此建立企业房车风格意象与样本造型基因特征的匹配与优选.通过建立房车造型设计要素组合矩阵及相应的量化处理,得出复合风格意象值较高的房车造型设计要素组合,以此展开拖挂式房车造型的设计与测评,实现企业在延续自身风格意象下优化房车造型的目的.     

基于正交-交互式遗传算法的产品造型设计

为提高概念设计的效率,提出一种基于正交-交互式遗传算法的产品造型设计方法.在获取、表征造型特征的基础上,采用正交分析来精简遗传种群空间,提高收敛速度;同时,以共识满意度作为适应度函数,优化评价机制,达到减小主观评价误差的目的.另外,可视化的界面有利于特征偏好选取,减轻用户交互的心理负担.实例研究表明,与普通交互式遗传算法相比,正交-交互式遗传算法能以较少的交互代数达到较高的适应值,具有更好的可行性和实用性.     

基于遗传算法的产品意象造型优化设计

提出基于遗传算法的产品意象造型优化设计方法,运用语意差异法提取内隐的用户意象语意信息,以及多维度尺度法、形态分析法分析产品造型特征,再由数量化一类方法求取造型特征与感性意象之间量化关系,最终依层次分析确定的目标函数进行遗传优化得到设计方案.试验结果表明该方法对于意象造型设计的优化具有很好的适用性.     

目标意象约束的人机辅助产品造型进化设计研究

为实现康复辅具造型求解方案的多样化需求,提出目标意象约束的人机辅助产品造型进化设计方法。构建了意象约束的产品造型进化设计体系与整体流程;从用户角度出发,针对用户意象需求的模糊性和多样化问题,通过三角模糊理论和因子分析法确定群体目标意象;借助SD量表,采用多元尺度分析、聚类分析等方法确定产品优势样本;根据产品建模特点,运用形态分析法对其造型基因层次进行提取与表达;通过BP神经网络构建预测模型,对目标意象与造型基因间的非线性关系进行映射,基于输出结果建立进化设计目标函数;利用遗传算法的全局寻优能力,将神经网络输出意象评价作为个体适应度评估依据,以样本的解空间为载体进行基因进化,搜索目标造型的优质解。以踝足矫形器(Ankle and Foot Orthosis, AFO)为研究对象,试验结果表明：该优化方法可适用于其造型进化设计,提高了设计效率,为人机辅助性产品的造型改进设计提供参考和借鉴。     

基于造型特征线的汽车造型意象研究

引入造型特征的概念,选取汽车的主特征线E1为研究对象,利用感性工学和统计分析的方法确定了主特征线E1的敏感感性意象形容词（SKIA）,并求出了敏感感性意象形容词与主特征线E1的定量关系。由此定量关系可求得最符合用户造型感性意象的值,从而提高汽车造型设计方案的成功率。以一个实际汽车改型项目为应用案例,初步证明了该方法的合理性和可行性。     

基于CAID的机床产品族造型设计研究

通过对计算机辅助工业设计技术和产品族设计理论的研究,以系列数控机床设计为例,提出了统一数据流的多软件协同和产品族设计方法相结合的机床产品造型设计流程,最终达到提高设计开发效率的目的,为我国机床制造企业研发高附加值产品提供参考和借鉴.