以废弃物为主材的低碳家具设计研究

废弃物已给生态环境带来巨大压力,如何有效利用废旧资源进行家具再设计,对探讨低碳家具设计和保护生态环境具有积极意义.在研究垃圾分类基本知识和低碳家具设计内涵的基础上,分析了利用废旧材料进行家具设计的可行性.结合国内外相关设计案例,阐述了利用废旧材料进行家具设计的常用方法,通过设计实例,对低碳家具产品的设计研发提出了建议.     

面向低碳化设计的复杂装备碳排放分层递阶模型

为支持复杂装备的低碳化设计,分析了复杂装备生产过程中的碳排放环节,提出了这类碳排放的描述方法。通过追踪零部件各生产环节中的碳排放,用基础零部件的工艺过程信息来描述其碳排放信息,构建了面向生产过程的基础碳排放库。利用功能分解树映射结构形成产品结构的分层递阶划分,并通过结构的逐层搭建及碳排放信息的逐层提取,自底向上地构建了产品的碳排放分层递阶模型。重点分析了该模型在锻压机设计中的应用,搭建了锻压机低碳化设计平台,通过对产品的碳排放分层描述,准确定位各层高碳排零部件,为低碳优化设计提供实际指导。     

面向低碳设计的产品多层次碳足迹分析方法

为支持产品低碳设计,提出产品多层次碳足迹分析方法,构建了产品多层次碳足迹分析模型.通过分析产品碳足迹影响因素,提出了产品碳足迹静态分析方法;考虑影响碳足迹的不确定因素,构建了产品碳足迹不确定性分析模型.基于功能结构映射,进行产品碳足迹的结构单元量化与分配.将多层次碳足迹分析方法与敏感性分析相结合,探讨了其在低碳设计改进中的应用.以洗碗机为例,验证了所提方法的可行性和有效性.     

产品族设计中变型产品的知识描述

提出了在大批量定制生产模式下的产品族设计框架。在分析产品结构树的基础之上，对产品族中变型产品知识结构的描述进行了研究。该研究为产品族的建立提出系统的分析方法，并为企业的产品族设计提供了理论性的指导。     

基于公理化设计的机电产品设计研究

机电产品设计的方法贯穿于整个设计过程,结合公理化设计相关理论,分析了产品设计过程的指导思想和方法应用,并建立了设计方案评价指标体系.以冰箱方案设计为例,对所述的公理设计方法进行了阐述.     

工业设计中基于本体的产品族设计DNA

为满足用户对多样化产品的需求,解决工业设计中设计方案的大量生成问题,提出了基于本体的产品族设计DNA研究方法.阐述了工业设计本体论和产品族设计DNA概念,探讨了工业设计产品族本体知识、产品族没计DNA的遗传与变异规律、流程和关键技术.提出了工业设计产品族本体知识表示模型和产品族设计DNA遗传与变异模型.以眼镜设计为例,构建了基于本体的眼镜产品族设计DNA层次模型和计算机辅助眼镜三维造型设计系统软件.基于该系统可以实现眼镜产品设计的快速生成,并可与用户的感性意象设计评估相对应,提高眼镜开发设计的效率,验证了基于本体的产品族设计DNA理论体系.     

面向可适应性的参数化产品平台设计

为定量评估产品平台设计的资源节约效果,基于相似度分析和聚类分析,提出了一种面向可适应性的参数化产品平台构建方法.该方法在面向多种设计需求的基础上,通过变量化分析技术,建立了产品结构的优化元模型.首先通过设计变量的灵敏度分析,确定候选的可共享的平台公共变量集;然后通过相似度计算与聚类分析重新确定公共变量在各产品中的具体数值,并进行分组,构建了产品族的多组共享参数平台.以基于产品平台的各个变型产品的可适应度阈值为约束条件,通过可适应度计算对各变型产品进行评价.最后,通过旋压切割机的设计,对该方法进行了验证.     

公理设计在产品设计中的研究综述

设计理论与方法在产品设计开发中起着十分重要的作用,是产品创新设计的根本和基础。在众多设计理论与方法中,公理设计(Axiomatic Design,AD)是目前产品设计方法学中的一个研究热点。在AD基本概念描述的基础上,对两条设计公理的具体应用进行了归纳;总结了AD方法在需求分析、概念设计、设计决策和工艺设计各设计阶段的应用;综述了AD与QFD,TRIZ,DSM,模块化设计、创新设计、并行设计、优化设计、可靠性设计、稳健设计及多种设计理论与方法的集成研究,展开了细致深入的分析;最后陈述了AD的优势与劣势,展望了AD在未来产品设计领域中的发展趋势。     

基于设计心理学的产品设计研究

基于设计心理学的产品设计研究是一门新兴的学科,是否善于运用设计心理学是产品设计成败的关键因素之一。笔者对设计心理学在产品设计中的应用机理及应用方法进行了研究,研究结果对设计心理学在产品设计中的具体应用具有重要的指导意义。     

计算机辅助产品造型设计

介绍利用AutoCAD、3D Studio MAX、Photoshop、ProE等应用软件辅助产品造型设计的方法,以及快速成型技术(RP)的应用.该设计方法可使开发产品迅速入市,占据市场主动.     

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。     

草模型与产品设计

在产品设计过程中，工业设计师必须协调产品与人、产品与环境、产品与文化、产品与经济效益等诸多系统的关系，才能设计出实用、经济、美观、安全舒适、绿色环保的新产品。随着数字技术的不断曼新，年青的工业设计师越来越依赖数字设备进行结构设计和模型制作。在抽象的数字和虚拟的产品形态转换中，缺少了人对形态的真实感受，设计出来的产品自然有很多不合理的地方。因此，工业设计师在享受新的设计技术、取得设计高效率的同时，不能忽视设计的根本使命，必须正视传统设计手法的合理性。在产品结构设计阶段，传统的草模型制作既是协调设计师理性与感性、视觉与触觉矛盾的必要手段，又是降低设计成本的重要途径。     

支持产品复用的集成产品开发研究

企业在长期的生产活动中积累了大量宝贵的产品资源。如何有效利用这些产品资源是缩短产品开发周期、提高产品质量以及实现对市场的快速响应的关键。将基于实例的推理技术引入产品数据管理,提出一种基于产品数据管理的支持产品复用的集成产品开发环境结构;针对产品属性的特点,提出一种新的实例检索模型,并给出相应算法;为了实现基于实例的设计系统与产品数据管理系统之间的数据交流,开发了两者之间的数据接口;以某钢厂典型产品开卷机为对象,开发了Smar Team环境下的开卷机集成设计系统。该系统能够有效地支持对现有产品资源的复用,缩短开发周期,提高设计质量。研究成果可以推广应用至其他典型产品。     

基于产品平台的机械产品模块化设计方法

对传统的基于产品平台的设计方法进行了简要的分析,在其基础上提出了基于产品平台的机械产品模块化设计方法,建立了基于产品平台模块化设计方法的总体设计流程。根据物元模型的理论思想,建立了产品平台和模块的特征模型,并对特征模型的特征值进行归一化处理。利用可拓工程的特征识别方法,在现有存在平台中寻找最优平台。通过对比目标模块与现有模块之间相似度的差异及模块之间的匹配约束条件,在模块实例库中提取模块并进行修改至符合客户需求。最后,通过对加油车进行基于平台的模块化设计过程为例,验证了该设计方法的有效性和实用性。     

复杂产品设计与多学科设计优化综述

开展复杂产品(系统)设计理论和方法研究有助于提高复杂产品的设计水平,也是当前产品设计研究领域中的热点和难点.多学科设计优化(MDO)作为解决复杂产品(系统)设计难题的一种最新、最有效的理论和方法,受到越来越广泛的关注.在分析产品设计活动的基础上,论述了复杂产品(系统)的概念,分析了复杂产品及其设计的复杂性.系统研究了多学科设计优化的提出、定义、主要思想、国内外研究与应用现状、主要研究内容和关键技术等问题,讨论了国内广泛并深入开展多学科优化设计研究和应用的必要性和紧迫性.     

基于单层进化的产品客户化设计

为了满足客户的个性需求进行产品设计,提出了基于单层进化的产品客户化设计方法。在产品平台的基础上,利用进化技术中的遗传、变异和交叉等方法进行产品设计,产生更多的变型产品设计方案。产品的结构和参数在一个个体中得到表达,在个体结构部分存储其节点号码列,在参数部分存储所选择模块相应的参数,在进化过程中产品的结构和参数同时得以确定。通过适应度函数的评价,使进化后的设计方案满足客户的定制需求。通过蜗轮蜗杆减速器的进化设计来说明以上方法。     

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。     

基于视觉-行为-情感的产品族设计基因

为进一步探索产品族设计中关于体现品牌特征和用户情感的问题,提出基于视觉-行为-情感的产品族设计基因研究方法.在分析品牌识别的硅性因素和隐性因素基础上,提出情感设计基因、行为设计基因和视觉设计基因的概念,构建了基于视觉-行为-情感的产品族设计基因的层次模型,讨论了产品族设计基因的构造方法和循环模型,探讨了产品族设计基因、信息建模、品牌风格基冈的构建,以及产品族设计基囚与品牌风格基因的映射、评价与优化等研究方法与关键技术.以家用绣花机外形设计为例,构建了产品族设计基因,以及与晶牌风格感性意象的映射,开发了计算机辅助家用绣花机设计系统软件,包括设计DNA装配模块、设计评价模块和设计知识库模块.该系统可以实现家用绣花机造型设计的快速生成与设计评价,验证了基于视觉-行为-情感的产品族设计基因理沦体系.     

基于公理设计与TRIZ的概念设计知识管理研究

产品概念设计具有高度创造性、知识密集性及须同其他设计人员进行信息交互的特点．．在这个动态集中,传统信息管理系统功能语义信息缺乏,设计过程与产品信息有效集成的能力不足,不能为设计过程提供足够的支持。本文提出一种面向产品开发过程的公理化本体模型,作为产品概念设计知识管理及集成设计平台的工具。作为设计结果的产品公理化本体模型,不仅在设计过程中表达了设计方案,更是产品设计知识的载体。通过构造基于TRIZ的本体创新模型,解决了公理模型解决设计冲突的不足,增强了在概念开发中的实用性,提高了产品开发的创新性。