基于快速原型(RP)的产品创新设计

RP能自动、快速、准确地将设计师的思想物化为具有多功能的原型或直接制造出产品,因此具有较强灵活性的基于RP的产品创新设计就成为了当今设计领域的新一代产品开发模式.文中从功能、形式、设计信息传递,服务以及创新主体的角度出发,阐述了基于RP的产品创新设计是功能、形式、服务等多维交织的组合创新设计.     

分析基于虚拟原型的机电一体化设计技术的发展

机电一体化技术是在机械技术、信息技术和微电子技术融合的基础上形成的系统,其在电子设备和机械设备的基础上,能够表现出更加理想的生产效率和效益。但是从当前生产需求的角度来看,机电一体化必须要不断的采取先进技术手段,才能够最大化的发挥系统效能。本文由此入手,探究基于虚拟原型的机电一体化设计技术。     

交互式产品原型设计研究

分析了交互式产品原型的概念和性质,提出交互式产品原型应该是一种"有机原型",是一种可以进行情感和行为交互的原型.其设计过程是一个系统的设计过程,包括:PACT分析、概念确定和最终方案确定3个阶段.     

原型体系的研究与产品族的设计方法探析

侧重于产品原型体系的研究,阐述了原型体系建立的原则以及提取的方法,对产品族的再设计提出了建议、指导;为以后中型企业产品开发提供有价值的帮助,并且提出找准企业产品的市场定位,坚持特色发展的观点.并且通过完整的设计实例,验证理论的科学性.     

设计驱动的产品功能创新过程研究

目的 探索设计驱动的功能创新过程,利用该过程满足用户对不同产品意义的追求,从而提升企业产品的竞争力。方法 首先,明确设计驱动功能创新的原理、特点以及实现所需的基本过程。其次,通过分析不同类型产品意义实现的方式,以及产品用户和应用场景在产品意义发掘中的作用,总结出产品意义发掘的三种模式。根据产品意义发生变化时产品功能变化的相关特点,总结出适用于设计驱动的功能创新技术。最终,形成设计驱动的功能创新过程模型。结论 设计驱动的产品功能创新过程模型可以分阶段地指导设计人员进行功能的创新设计,包括如何提出新的产品意义以及如何对产品功能系统进行调整,为产品功能的创新提供了需求拉动和技术推动之外的新思路。     

基于“无意识设计”中的设计原型积累途径研究

在"无意识设计"的基础上提出了设计原型的概念,指出积累设计原型能够帮助设计师统一和整合产品设计经验,并进一步分析了设计师可以从经典的日常用品、人们的无意识行为、用户的潜在需求3条途径积累设计原型。     

数据驱动的可持续设计

目的 从产品的全生命周期角度解释大数据对可持续设计的驱动作用.方法 通过文献综述法,首先介绍数据驱动的设计和产品可持续设计,并阐述产品全生命周期中各个阶段的特点及其对资源的使用情况.基于数据驱动应用生命周期思维对产品进行可持续设计,解释大数据在产品全生命周期各个阶段的作用,以及产品的全生命周期如何在大数据的帮助下,实现资源的高效利用和更加低碳的产品生产流程,影响产品的生产模式以及人们的生活方式.结论 在数据驱动的可持续再制造机制基础上,提出了在产品设计规划到产品原型制作的过程中运用大数据对产品设计的各个阶段提供指导的框架.该框架可用于指导设计师将可持续和低碳设计的思想贯穿在设计过程中,进而促进资源在生产与回收过程中的高效利用,优化产品生产模式.     

UI 设计中界面原型作用的研究

阐述了一款全新的应用程序常规开发流程和整个开发团队各成员高效沟通界面原型所扮演的重要作用。结合工作经验和实际案例分析,得出界面原型可缩短开发周期、快速修改、降低开发成本、有效规避错误等结论。最后提出界面原型环节应完善规划软件逻辑与层级、明确软件交互控件呈现方式、设计界面布局与元素等工作内容。     

基于原型理论的产品造型风格创新设计方法研究

目的 为解决产品造型风格创新设计过程中存在模糊性、不确定性和缺乏创新性等问题,提出应用原型理论思路从原型角度展开的产品造型风格创新设计。方法 首先基于感性意象对产品造型风格进行具象分类;其次运用设计形态分析结合离散度分析提取产品造型风格原型特征;再次通过联合分析获取产品造型要素权重从而确定关键风格原型特征;最后结合形状文法对产品造型风格进行创新设计。结果 以优雅型汽车前脸作为研究对象,设计方案在延续产品造型风格的基础上,继承和创新了部分形状特征,形成全新的汽车前脸。结论 设计方案的评估结果表明该方法在产品造型风格创新设计中的可行性和实用性。     

物联网环境下的智能产品原型设计研究

目的研究在物联网环境下快速、低成本设计智能产品原型的方法。方法阐述了物联网环境下智能产品的特征是具有敏锐的感知能力、智能的处理能力和自然的交互方式,根据原型的概念及其在设计中的作用,分析了物联网环境下智能产品原型的特征和意义。结论提出了通过开源平台和物联网应用平台快速、低成本地构建智能产品原型的方法。通过开源平台和物联网应用平台构建智能产品原型,能够帮助设计师更加有效地对智能产品的设计方案进行表达、探索、测试和评估。     

基于虚拟样机技术的电梯动态设计与优化

为优化电梯动力学参数以提高电梯的乘坐舒适性,论文运用SolidWorks和ADAMS联合建立电梯的虚拟样机模型,给定约束和驱动,对虚拟样机进行动态仿真和分析.通过对电梯振动信号频域分析和多体动力学系统固有频率分析后,对电梯动力学参数进行优化.仿真结果表明,优化后电梯各项动态特性指标较优化前均有很大的改善,为改进电梯性能提供了设计依据.     

数字化质量管理系统及其关键技术

回顾了质量管理的发展历史,分析了我国企业质量管理中存在的问题,介绍了数字化质量管理的内涵,论述了数字化质量管理的意义,探讨了数字化质量管理系统的参考体系结构以及数字化质量管理中的质量数据采集模式,给出了数字化质量管理系统的主要关键技术.     

基于虚拟样机技术的万吨压机锻造操作机的运动学仿真分析

 万吨压机锻造操作机是重要的重载操作设备.锻造操作机钳头预期运动轨迹的精确实现,是实现锻造操作机基本功能的基础.基于虚拟样机技术,在ADAMS软件中建立了锻造操作机整机系统的虚拟样机,对操作机进行运动学仿真,得出钳头运动情况曲线,并将运动曲线与锻造操作机的设计参数进行比较,分析确定了操作机的运动性能良好,为设计操作机的详细结构提供了理论及数据依据.     

Multidisciplinary design process based on virtual prototyping for microsystem design

Microsystem design involves the mixing of two main disciplines: mechanical engineering and electronics. Multidisciplinary design approach is not easy to implement and becomes more difficult when the challenge consists in simultaneously handling new knowledge that characterizes the field of microsystem industry. We present herewith a new multidisciplinary engineering approach used to lead the detailed design of micro-accelerometers based on virtual tools. Virtual prototyping that is usually implemented in one sole domain of competence is developed to be manipulated by either experts from electronics or mechanics. This new tool improves collaboration and the rapid identification of highly satisfying solutions. The virtual tool allows exploration of micromechanical devices and system design issues and objectives. It uses interactions with the designer in order to achieve solutions integrating the physics rules of the design and the experience of the designer.     

基于虚拟样机技术的下肢假肢结构设计与仿真

下肢假肢动力学问题是智能仿生人工腿(intelligent bionic artificial limb prosthesis)研究领域中的重要内容．针对智能仿生人工腿,设计下肢假肢基本结构,运用Pro/E建立下肢假肢膝踝足关节模型,进行非线性动力学分析,并考虑了关节间的摩擦问题．最后,通过ADAMS虚拟样机技术,对人体行走步态进行仿真模拟控制,为下肢假肢、步行机器人研究提供了理论基础．     

并联机构虚拟样机的构建与仿真

通过以3-TPT并联机构作为研究对象,建立该并联机构的运动学正、逆解方程,并利用LabVIEW和MATLAB软件进行运动学逆解仿真,从而得到伸缩杆杆长理论变化曲线.在ADMAS/View环境中,构建该并联机构的虚拟样机,并对其进行运动仿真,得到各杆杆长的变化曲线.通过对比伸缩杆杆长理论变化曲线,验证了运动学逆解方程的准确性.同时也说明该并联机构在空间运动时,具有良好的平稳性.除此之外,利用虚拟样机技术对并联机床运动学进行研究,避免了复杂的数学建模与推导,从而大大缩减了运动学分析工作量.     

基于基因工程思想的产品族设计及其关键技术研究

通过分析型材断面的尺寸和形状特征的继承关系及型材模块的结构变异,将基因工程的思想用于产品族的开发设计中,并将"型材特征"看作是产品结构信息的"DNA"。借鉴生物学领域基因工程原理,揭示了"型材特征"这种信息流在产品树中的传播规律,在此基础上提出了一种基于基因工程思想的产品基因编码与重组方法。通过对产品族和产品基因DNA的概念以及产品族设计DNA的内涵和研究内容的探讨,指出了支持产品基因工程的关键技术,并以门体型材为例,说明产品族基因工程思想的设计效果。     

基于多目标的IHI摆式飞剪虚拟样机优化

为解决多目标IHI摆式飞剪结构参数的优化,依据机构的基本参数,在ADAMS动力学分析软件中建立IHI摆式飞剪机构的数字化虚拟样机,仿真得到了上、下剪刃的动力学变化规律及其超前滞后特性.针对原设计中速度超前和滞后的问题,结合IHI摆式飞剪的组成原理建立了虚拟样机的多目标优化函数和约束条件.利用INSIGHT模块对数字化虚拟样机进行了优化分析.优化后的结构在一定程度上改善了原设计中的超前和滞后问题,更利于剪切和满足工艺需求.基于多目标的虚拟样机的优化分析,对于IHI摆式飞剪的结构参数设计及后期改造具有实际的指导意义.     

A computational approach for the optimal conceptual design synthesis based on the distributed resource environment

Optimal conceptual design synthesis is the very starting and key phase in the product design. Its result is the optimal alternative in the solution space, and will be further completed and improved into the final product design scheme in the next detailed design works. With the progress of the Internet technology, a large number of design resources actually construct an increasingly growing distributed resource environment. If these rich resources can be fully introduced into the optimal conceptual design synthesis, the design efficiency and product innovation will be promoted largely. Therefore, a computational approach was proposed for the optimal conceptual design synthesis based on the distributed resource environment. In this approach, the distributed resource environment is modelled as a set of numerous functional units (FUs), and the optimal conceptual design synthesis is concluded into a process of generating the optimal objective FU chain. Here, the main workload is completed by a proposed computer algorithm. To prove the feasibility of this approach, a computer programme called Optimal Conceptual Design Synthesis System (OCDSS) was established. A garbage-powered lighting system was designed with OCDSS as an illustration.