计算机辅助工业设计（CAID）技术研究与展望

工业设计人为一种新的产品设计的观念与方法，不仅已成为市场竞争的重要手段，同时也成为整个国家与国民经济发展的有力武器。工业设计使人的需求现实化与技术人性化有机结合，成为技术成果转化的桥染。本文论述了计算机辅助工业设计（Computer Aided Industrial Design-CAID)的基本内涵，技术研究现状及其发展趋势，阐明了CAID将使工业设计朝着多元化，优化，一体化的方向发展，使人机交互方式更加自然，创新设计的手段更为先进，有效。     

感性工学的产品材质CAID系统研究

以消费者对产品材料的质感意象为依据,探讨材料质感与消费者心理意象的对应关系;采用感性工学(Kensei engineering)方法,实现视觉和触觉的感觉数量化,并通过实验和实验结果统计分析,构建材质感性意象空间数据库;以Top-Down的方法建立了映射树模型,并构建了符合消费者感性诉求和设计师设计行为习惯的产品材料计算机辅助工业设计(CAID)系统,从而实现了材质设计的人性化.     

CAID网络协同设计信息系统的构建分析

当今社会是一个科技高速发展的时代，瞬息万变的市场要求和个性化设计的兴起，使得工业设计师每从事一项产品设计都要参考大量的信息和数据。任何一个工业设计师都不可能对各个领域内的知识都了如指掌，因而建立一个基于网络的CAID协同设计信息系统显得非常重要，以实现设计资源的完备性和共享性，并在一定层次上对设计进行辅助，这对于设计师了解和把握最新的制造、市场等信息，参考设计相关标准，以便做出实用、经济、美观的设计，亦有着重大的意义。     

充分应用CAID技术是工业设计发展的趋势

随着计算机技术的发展,工业设计与计算机技术结合,产生了计算机辅助工业设计(CAID)技术。而工业设计的重心是产品设计,为了缩短设计时间,保证产品的新颖性、独特性、创新性,最有效的办法就是采用CAID技术,因此,工业设计能跟上时代步伐,充分应用CAID技术将是工业设计发展的必然趋势。     

浅析CG在CAID中的应用

论述了计算机图形学在计算机辅助工业设计中的应用，并尝试在这两门学科之间建立某种联系。其应用主要体现在图形生成技术、真实图形技术、曲面建模技术、特征建模技术、参数化和变量化绘图技术、产品数据交换接口技术和虚拟现实技术等几个方面。     

计算机辅助工业设计系统体系结构研究

首先讨论了计算机辅助工业设计的概念,其次分析了计算机辅助工业设计的内涵及CAD技术在工业设计中的应用特点,并结合计算机辅助工业设计技术的研究现状,讨论了计算机辅助工业设计技术的发展趋势和主要研究方向,提出了由设计方法学层、计算机应用层和设计应用层组成的未来计算机辅助工业设计系统的构架。     

CAID中变形造型及虚拟雕刻技术探讨

提出了用于三角片网格所表示形体的局部变形算法及快速虚拟雕刻算法，并利用自行开发的软件系统和Sensable公司产品Phantom，实现具有力觉的虚拟现实造型。为工业产品设计提供了更为方便的造型手段。     

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.     

利用信息化技术实现工业设计的新革命

依据计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、产品数据管理(PDM)、虚拟现实(VR)等技术及工业设计的发展趋势,讨论了新工业设计革命的概念,分析了新技术的特点,预测了其影响及完成的时间。     

基于Rhinoceros计算机辅助产品造型设计

计算机技术的发展与工业设计的关系是相辅相成的;计算机技术的应用从根本上改变了工业设计师的造型手段与思维方式。在产品造型设计中,使用基于NURBS的Rhinoceros专业造型软件,可以快捷高效地设计产品造型,并为后续工程化创造良好条件。     

产品造型创新CAID模块设计

将形态组合方法引入产品造型概念创新设计，提出了产品形态组合分析的特征矩阵，在此基础上给出实现CAID模块的程序框图。     

基于数据挖掘工具的机械产品概念设计研究

提出了基于数据挖掘工具的产品概念设计模型 ,探讨了产品功能设计和基于数据挖掘技术的功能 结构映射。以机床传动系统为例 ,研究决策树算法的数据挖掘模型 ,并初步实现了产品概念设计过程的功能 结构映射。     

基于Visual Fortran和AutoCAD的计算机辅助设计研究

针对工程产品手工设计工作繁琐的缺点,以一级齿轮传动为例,利用Visual Fortran进行设计计算与软件界面设计,借助自编程序及数据库技术存储和管理设计数据,使用开发的Fortran-AutoCAD接口程序来实现工程图自动绘制,最终可开发出一个自动化设计的软件.结果证明,研究成果简单易学,使用方便,能大大提高设计效率和质量,值得广泛推广.     

基于iMAN的CAPP系统的设计与实现

设计了基于 PDM(i MAN)的 CAPP系统的构架 ,着重研究了 CAPP与 i MAN的集成、工艺数据的数据库存储与 JAVA本地动态连接库调用等关键技术。在此基础上开发了基于 i MAN的 CAPP系统—— i MAN CAPP,通过 PDM(i MAN)这一 CAD/CAPP/CAM的集成平台 ,不仅可以实现对工艺设计过程的管理 ,还可以与同样构造在PDM(i MAN)平台上的其它应用系统紧密集成。该系统已在企业运行 ,取得了满意的效果。     

均匀设计法对螺旋进气道结构的优化

以4L68柴油机螺旋进气道为几何模型,使用软件CATIA完成气道的三维实体造型与修改,用CFD软件FIRE完成稳流试验台中气道一气缸流动的三雏数值模拟计算,应用均匀设计法对主要结构参数进行优化,结果表明均匀设计法对气道进行优化设计是可行的,只需少量计算即可求出优化结果,大大减少了计算工作量.     

基于Pro/E和Moldflow的注射模CAD/CAE技术

介绍了应角Pro/E软律进行注射模具设计和基于Moldflow软件的注塑成型分析.通过实例,详细阐述了应用CAD/CAE软件进行注射模设计的流程以及设计和分析的过程.表明采用CAD/CAE技术可以缩短产品的开发周期,提高设计质量.     

可听化技术在CAD中的应用研究

从工程应用角度提出了CAD可听化研究的意义与途径,总结归纳了适合可听化的CAD数据类型,分析了数据声音的映射关系,采用模拟合成的方法设计了典型的CAD可听化实例,研究了CAD可听化实现的有效性.     

一种新的公差设计数学模型的研究

本文提出了一种新的公差设计的多目标优化模型。该模型是以各组成零件的加工成本（即成本公差模型）和质量损失成本之和最小作为多目标函数。实验结果表明，这种方法所给出的公差较符合经济加工的要求。