基于数值模拟技术的产品概念设计方法

为解决传统工业设计流程中,设计方案缺乏相应工程技术的校验,导致设计返工 率高及开发效率低下的问题,借助于数值模拟技术可实现产品性能预评估的优势,提出一种基 于数值测试技术为驱动的产品概念设计方法。首先对产品的工作机理进行数值分析,明确合理 的设计方向,并以此为基础指导产品造型设计,然后再次运用数值测试分析手段对设计方案的 可行性进行验证,最后对通过验证的方案进行细节完善并输出最终设计概念。数值模拟技术与 产品概念设计过程相融合,驱动设计过程的逐步完善,可实现提升设计效率与质量的目的,通 过电热毛巾架的设计实例验证了方法的有效性。     

基于实验分析与数值模拟技术的产品概念设计方法

为直观、合理地驱动产品概念设计方案的形成与输出,借助于实验测试与数值模 拟技术整合的优势互补特点,提出基于实验分析与数值模拟技术的产品概念设计方法。首先, 对设计对象进行前期的市场调研与分析,确定合适的设计着力点;其次,利用实验测试与数值 模拟技术分析现有产品的功能特性,寻找设计的突破点;然后,深入产品机理分析,以此为基 础提出设计解决方案,并论证其可行性;最后,对功能与形式的关联性进行探讨,确定最终的 产品造型,输出完整的产品设计概念。实验与数值分析方法在设计过程中的综合应用,构建起 以论证为基础的产品设计流程,确保了方案形成与输出的科学合理性,有助于提升产品设计效 率与质量,以桌面小风扇创新设计为例验证了方法的有效性。     

基于抛弃型原型法的锥形油烟机设计研究

为更好解决家用抽油烟机设计与用户需求相匹配的问题,提出一种基于抛弃型原型法的新式锥形油烟机设计解决方案。通过市场调研和体验分析,确定油烟机的用户需求,建立初始原型;针对油烟机的工作特性,搭建油烟机吸烟与噪声性能测试平台,并建立基于ANSYS Fluent平台的油烟机流场数值分析模型,为执行原型迭代做准备;以设计目标为收敛条件,结合试验与数值分析手段执行原型迭代,探索合适的解决方案,形成新的原型,用验证后的新原型取代初始原型;最后输出最终设计方案。基于原型法执行框架建立起以论证为核心的产品设计流程,确保了方案形成与输出的科学合理性,有助于提升产品设计效率与质量,可为类似的家电产品创新设计提供参考。     

基于有利特征筛选与风阻仿真分析的摩托车头盔造型设计

为解决摩托车头盔的性能与造型的适配性问题,降低高速行驶中的风阻,搭建了可实现头盔气动性能分析与论证的数值风洞模型,并对其可靠性进行验证.对常见的头盔模型气动性能进行数值计算,分析造型特征与低风阻性能的关联性,并筛选出可能的有利特征.对筛选出的特征分别进行初次及二次改进设计,形成满足低风阻性能要求的新方案.最后,进行造型细节设计,输出最终设计方案,并对低阻性能进行验证.结果 表明:有利特征筛选与风阻仿真分析方法可确保摩托车头盔的低阻性能,为摩托车头盔设计提供理论依据和方法支持,也可为相关产品设计提供参考.     

基于科学实验与用户体验的电热膜电暖器设计

目的 为更好解决家用电暖器快速加热与长效发热的兼备性问题,提出基于科学实验与用户体验相结合的电暖器产品设计解决方案。方法 首先,通过用户体验评估现有产品的工作性能,提出初步需要解决的问题;然后,基于预设问题搭建科学测试平台进行探索性场景测试,分析产品的基本工作原理,寻找解决问题的突破点;随后,基于产品工作特性提出方案解决思路,并通过科学实验与用户体验结合的模式确定最优的解决方案;最后,探讨功能结构与产品外观造型的关联性,输出完整的设计解决方案,并开展样机测试,确定方案的最终可行性。结果 采用上下分离可调节电热膜板设计方案,可有效解决电热膜电暖器快速加热(上电热膜板后仰5°,下电热膜板前倾10°)及长效发热(上下电热膜板恢复垂直排列)的兼备性问题。结论 设计过程中采用科学实验与用户体验相结合的模式,即可通过科学的测试手段确保设计方案的科学可靠性,同时用户体验的介入可快速地了解使用者的主观感觉,使设计方案更趋于人性合理化,该设计模式可为相关家电产品改良设计提供参考。     

基于CFD技术的防溅水洗手盆创新设计方法

针对产品设计中涉及的流体力学问题,借助计算流体力学(CFD)数值模拟技术可实现产品性能预评估的优势,提出基于CFD技术的产品创新设计方法。以产品设计流程为主线,在设计初期,通过问题提炼、搭建数值模型,进行产品工作机理数值分析,明确合理的设计方向,并以此为基础驱动设计方案的提出,再结合数值模拟进行设计方案可行性分析,进而建立起有理可循的设计过程,确保设计方案形成的科学合理性,提升产品开发的效率与质量。以防溅水洗手盆设计过程为例,验证了该方法的有效性。