基于人机学原理的产品尺寸综合优化设计

人机工程学因素是影响产品尺寸的重要因素之一。产品中许多尺寸不仅要满足各自的人机性能要求，相互之间还存在着制约关系。文章基于人机工程学原理探讨了对产品尺寸进行综合优化设计的CAD方法，并在基于Unigraphics平台的原型系统中实现了该方法的基本功能。     

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.     

高速列车车头纵剖面最大轮廓线辅助快速设计

目的研究符合设计师在Rhinoceros软件中三维草图建模习惯的计算机辅助高速列车车头纵剖面最大轮廓线设计方法。方法基于Rhinoceros二次开发高速列车车头纵剖面最大轮廓线辅助设计程序。分析曲线设计需求,根据NURBS曲线原理,将曲线控制点分为固定控制点、可左右水平移动控制点和可上下左右自由移动控制点三类,采用轮盘赌算法确定每个控制点的随机移动方向,根据产生的随机数和该控制点与相邻控制点距离最小值的乘积确认移动距离、移动控制点并生成若干NURBS曲线。结果在给定曲线基础上快速批量生成足够变异的NURBS曲线设计方案,供设计师选择,且曲线可持续迭代。结论相比此前对于基于NURBS建模的高速列车车头计算机辅助造型设计研究,在提高设计效率的同时,兼顾了设计师在Rhinoceros软件中的三维草图建模习惯。     

基于交互式遗传算法的参考图像辅助配色设计

目的降低配色过程中意象表达的不稳定性,在配色方案中,辅助设计师将隐性的设计理念表达出来。方法设计师使用心仪图像作为配色意象的参考,并采用交互式遗传算法开发辅助设计师的配色技术,将提取的各种色彩组合映射至配色对象,供设计师评价与选择。在CorelDraw平台上搭建原型系统,设计人机交互界面。以敦煌壁画为配色意象来源,进行图像配色的实例分析。结果实现了方案的自动批量生成及其概率选择、交叉重组、变异、色区调整等系列遗传操作,得到了与图像意象融合的最优配色方案。结论在色彩提取值框架内,设计师通过交互式遗传算法辅助软件,从全局视角观察配色方案,在人机互动作用下,逐步优化方案,以便在短时间内搜索到符合设计师配色思维的方案。     

《营造法原》瓦花墙洞纹样的智能化设计研究

目的归纳《营造法原》中的瓦花墙洞纹样的构成规律,并开发智能化设计技术。方法提取由基本瓦片单元构成的墙洞填充图案的结构特征,将其归纳为四片瓦和八片瓦两种基本单元,基于四方连续的构成法则,自动生成套钱式、波纹式、破月式、九子式、软脚万字式和鱼鳞式等六种不同的墙洞图案,并延伸构造出三种新的团理性。结果基于平面设计软件CorelDraw开发了智能化设计软件,并进一步分析了图案的构成规律,并将其总结为数学编码,延伸至更多同类图案的创意探索。结论编写图案设计类软件并不需要很高的技术水平和数学技能,但是需要对图案本身具有合理的理解方式,对多种技术方案进行评估和选择,确定方便、高效的实现与拓展形式,才是决定软件效果和可用性的基础。     

基于设计师行为模型的设计策略仿真研究

目的以配色设计为对象,对采取不同设计策略所得到的迭代设计方案开展研究,探索设计师通过团队协作优化设计方案的内部机制。方法构建设计师的行为模型,以此行为模型为基础基于CorelDraw平台的二次开发,编写设计师仿真系统,基于概率特征模拟设计师的原创、修改、交叉遗传等设计行为;以中国传统的京绣纹样作为设计对象,利用仿真系统模拟设计师工作生成配色设计方案。系统通过外部评价者对设计方案进行打分评价,基于不同的设计策略循环迭代直至得出满意解。结果开发了设计师模拟仿真系统,并基于仿真实验数据,分析各种策略下的迭代方案的统计特征。结论在原创、修改、交叉遗传3种设计策略下的方案经多次迭代,不同策略下生成的方案评分趋势呈现出明显的差异,对团队创新的管理模式提出了建议。     

南方古建筑翼角结构的参数化建模方法研究

南方古建筑翼角结构复杂,基于测绘的3D重建工作极易在结构的准确性上产生偏差。文章依据中国古建筑文献《营造法原》对南方古建筑翼角结构特征的记述,提出了基于参数化技术的古建筑翼角结构快速3D重建方法。该方法构建古建筑翼角的3D参数化模板,以有限的测绘数据为输入,实现快速建模,给出了翼角结构参数以及翼角上的10类构件的参数化定义方法,并基于实地测绘与3D重建项目对该法进行了应用测试。     

矿用钢绳芯带式输送机动态特性仿真研究

建立了矿用钢绳芯带式输送机的整机动力分析模型,考虑了载荷,起动装置和拉紧装置等各种边界条件,运用微机仿真和实时测量相结合的方法,研究了带式输送机起动及运行的动态特性,为其优化设计打了基础。     

传统建筑装饰工艺保护的云参与模式研究 ——以潮州嵌瓷为例

传统建筑装饰是中国传统建筑艺术的重要组成部分,其文化价值很大程度上依附于传统建筑这一载体.为解决传统建筑装饰工艺的保护缺乏整体性、传统建筑装饰文化传播度低两个问题,文章基于网络参与门槛低、传播效率高的特点,提出"云参与"保护和传播的思路,引导公众通过网络参与促进传统建筑装饰工艺的整体化保护和传统建筑装饰文化的传播.     

液力耦合器运行特性的计算机仿真

对液力耦合器在实际运行中的输出特性进行了计算机仿真。在仿真过程中考虑了电动机的影响,分析了电动机与液力耦合器共同工作时的联合输出特性,并以带式输送机为例,模拟了液力耦合器启动的全过程