基于设计流程的产品数字化设计研究

结合产品数字化设计的现状及趋势,分析了现代产品设计的主要思路及流程,详细论述了CAD/CAM技术在现代产品设计各环节中的辅助作用。详细论证了通过有机整合现有CAD/CAM软件,实现合理、高效地产品设计流程的可行性。在此基础上,提出基于设计流程的产品数字化设计方案。该方案在产品设计中的实施,大大提高了设计效率,缩短了产品设计周期。     

基于特征设计和参数设计的零件模型

为提高ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的描述能力和效率，本文提出一种基于特征设计和参数设计的零件模模型。该模型采用了一系列新的表示方法，包括辅助点线面表示，工作坐标系表示、截面轮廓和轨迹表示、和零件模表示。辅助线面用于定位特征。     

基于特征的参数化设计和实体模型编辑的研究

本文概述和研究了基于特征的模型表示、特征的生成方法与手段、特征参数和约束尺寸的变量命名机制、约束关系的求解方法后,提出基于面向装配设计的抽取零件模型策略和重用ＣＳＧ树技术,实现实体模型编辑与其历程树无关和加速实体模型生成,大大提高后期设计修改的灵活性,满足交互式设计需要。     

基于差别阈限的产品特征辨识的设计要素研究

以差别阈限为理论指导,依据人对事物的识别模式,从产品的特征线和特征面、色彩、质感诸要素入手,探讨如何准确驾驭品牌间的特征差异性和自身品牌特征的继承性,以及如何合理控制阈限之上和阈限之下的特征差别,从而塑造易于辨识的产品特征,确保用户对品牌产品的敏锐感知,提高产品的市场认可度.     

基于内向性的产品要素设计模型

目的从东方传统文化中提取内向性特征,构建一个符合内向性的产品要素设计模型,并验证模型可靠性。方法以焦点小组法对东西方文化现象进行差异对比,用Q-sort法对典型东方传统设计进行特征提取,提出产品要素设计假设模型。用设计实践及验证性因子分析法检验模型可靠性。结论提取并验证了东方传统文化中的内向性特征,基于此特征构建出一个可靠的产品要素设计模型,该模型从造型、色彩、材料、工艺和寓意5个方面诠释了体现传统文化内向性特征的方法。     

支持特征构成的数据结构及基于特征设计的研究

特征造型是CAD技术的发展趋势之一,基于特征的设计在CAD／CAM中扮演了重要的角色。本文结合工程实际,探讨了特征的定义及分类方法,提出了支持特征设计的新型数据结构并研究了基于特征的造型操作方法－动态拓扑信息处理方法及特征管理模式。     

基于视觉特征的智能产品光效交互设计研究

目的面向智能产品状态信息的视觉性表达,探讨提取、匹配与重组智能产品光效视觉特征的设计方法。方法以空气净化器的光效设计为例,根据产品符号学和认知心理学理论,基于视觉特征,运用限定式KJ法建立智能产品光效特征的要素清单,运用问卷与量表建立光效闪烁样式、闪烁频率与灯光亮度3个特征与智能产品状态信息相匹配的设计模型,最后通过匹配实验证明本方法在智能产品光效设计中的有效性。结果设计出针对空气净化器运行活跃、夜间睡眠、通知换芯和程序故障4种状态的光效。结论通过将智能产品光效视觉特征进行提取、匹配与重组,增强光效对智能产品状态信息的准确性表达。与此同时,将光效作为用户与产品沟通的媒介,以提升用户对智能产品状态的认知,并引导用户对智能产品作出相应的操作反馈。     

基于案例的推理在产品包装设计CAD系统中的应用研究

讨论了利用基于案例的推理（ＣＢＲ）技术开发产品包装设计ＣＡＤ系统的必要性和主要技术问题,提出了产品包装设计系统的结构、案例的描述、检索、修改等主要技术方案。     

基于服务场景的智能养老产品交互设计研究

目的研究服务场景及其组成要素,探索服务场景在智能产品交互设计中的应用流程与方法,从而进一步优化智能养老产品的交互设计质量。方法以当下基于互联网与物联网技术的智慧养老趋势和服务设计理念为背景,通过服务场景的定义,以及服务场景中的人物关系、时空环境、叙事情节、目标体验4个因素的分析,结合智能养老产品需求以及交互设计流程,构建起基于服务场景的智能产品交互设计流程与方法,并将此方法应用于智能养老手表产品的服药提醒界面的交互设计中进行评估与验证。结论借助基于服务场景的智能产品交互设计方法,通过对服务场景因素的分析和应用,可以有效提升智能养老产品交互设计的质量与效率,提升智能养老产品的用户体验。     

支持概念设计的产品信息网络模型

本文在分析传统产品装配模型的基础上,提出了支持概念设计的产品装配信息网络模型,并提出了功能表面的概念及其应用,指出功能表面与特征之间的主要区别在于：功能表面体现了形状及拓扑结构的不确定性及成长性。基于功能表面的产品装配信息网络模型细致表达了零件与零件之间、零件与表面之间、表面与表面之间的连接关系,建立了零件之间的全相关性。本文讨论了实现该网络结构的理论模型、具体的数据结构和相应的处理方法,为Ｔｏｐ     

基于代理模型的通风盘式制动器制动盘结构优化设计

该文提出一种基于代理模型的复杂结构优化设计方法,并用于通风盘式制动器制动盘结构优化设计。提出的优化设计方法集成了CAE分析、实验设计、代理模型构造及非线性优化几部分,实验设计采用拉丁超立方抽样策略,代理模型选用改进的响应面模型,非线性优化算法采用序列二次规划算法。为了解决传统的响应面模型部分预测值与实验值误差较大问题,改进方法认为只有能够确保在每一个抽样点处的预测值与试验值的相对误差均在一定范围内的响应面模型才是一个可行的模型。在保证制动盘质量不变情况下,以寿命最大化为目标,应用设计的集成优化方法对制动盘进行优化设计,优化设计结果较好,其中制动盘疲劳寿命根据Coffin-Manson方法预测,制动过程中制动盘表面最大热应力及最高温度通过热机耦合的有限元模拟紧急制动过程获得。优化结果表明该文提出的方法是一种有效的复杂结构的优化设计方法。     

AN INTEGER PROGRAMMING MODEL FOR LAYOUT DESIGN OF WATER DISTRIBUTION NETWORKS

A model for the layout optimization of water distribution networks under single loadings is presented. The model uses zero-one integer programming to select the links that should form the network, while still satisfying looping, redundancy, and hydraulic requirements. This solution constitutes a starting solution to any network component optimization model. A network component optimization step, using well established design models, is then applied to this solution to refine the pipe sizes and pressure heads, thus giving a layout and component optimal solution. The model is demonstrated by application to an example.     

基于构件冗余度均衡化的单层网壳结构优化研究

为实现单层网壳结构构件冗余度的均衡分布,减小构件间的重要性差异,提高结构抵抗荷载作用的能力。将基于灵敏度分析的构件冗余度评价方法应用到单层网壳结构中,以衡量构件在结构中的重要性;而后根据构件冗余度系数值的大小,将结构构件划分为重要构件、一般构件和次要构件三个不同层次的构件集合,实现结构构件的分类控制;在此基础上以构件的截面参数为优化变量,将结构构件的冗余度标准差与各层次构件的冗余度标准差之和最小化定义为目标函数,基于粒子群算法优化结构构件的截面参数。结果表明:构件的冗余度系数可以准确地反映构件在结构中的重要性及其破坏后对结构的影响程度,减小构件间的冗余度差异,可以实现结构构件截面尺寸的合理分布,有效提升结构的整体性能和极限承载力。     

基于用户意象的个性化产品设计与研究

1.引言 近些年,随着科技的进步,社会的发展,人们生活和消费水平逐渐提高,对产品的需求层次也随之提高,“以人为中心”成为产品设计的核心原则,在产品设计中,用户的感性需求成为设计中不可缺少的一部分,所以在产品设计中从用户倾向的个性化角度考虑的产品量化设计方法[1]的建立是至关重要的.该方法可以将用户特征、感性倾向和产品设计特征这三方面,从定性角度获得的信息进行量化,避免了设计过程受设计师个人因素的干扰,更加严谨准确,符合设计“工程化”的趋势.     

基于金缮修复工艺下的APP产品设计

金缮修复工艺是发展于日本的一门陶瓷修补工艺,虽似源自日本,却是在中国传统漆艺基础上逐步融会贯通而形成.设计以金缮修复为主题的APP产品不仅给大众提供了新的认识途径,更让大众了解到传统工艺的实用价值,让大众走近传统工艺.本文通过分析设计背景、前期用户调研、用户趋势分析、测试等步骤,以金缮修复工艺为内容核心点,产出金缮的APP产品设计,为大众提供一个可行的平台去了解传统工艺,并进行现实修复.     

基于轨迹包络的雕塑实体特征描述

本文提出了用“轨迹包络法”来构造雕塑型体表面，该方法能有效地记录被雕表面的几何信息，保留并继承雕塑艺术风格。     

桁架结构智能布局优化设计

结构的布局优化由于涉及尺寸、形状和拓扑三个层次的综合设计而成为优化问题中的难点,结合桁架结构提出了一个基于多个初始基结构的布局优化方法。以智能生成的、型式多样合理的基结构代替传统模型中的单一基结构,然后从不同基结构下的拓扑优化结果中找出最优设计。在克服传统基结构法有可能限制求解空间而丢失最优解这一局限性的同时,将形状和拓扑优化设计有效分离,降低了求解的难度,并且结合拓扑变化法,实现了桁架结构从选型生成、分析计算到优化设计的一体化智能设计过程。算例表明:利用该文提出的方法进行桁架结构的最优布局设计是可靠有效的。     

基于特征邻接关系传递的加工单元序列规划

针对基于特征的ＮＣ编程中加工单元的识别与相应的制造规划 ，深入探讨特征复合的基本规律。     

基于滤波器组和高阶累积量的信号特征检测

结合高阶累积具有对加性高斯和对称非高斯噪声不敏感的特性，提出了一种基于滤波器组和高阶累积量的特征检测方法。该方法既不需待检信号做高斯和平稳的假设，也不需要有信号的先验知识。其原理是首先通过滤波器组将检测信号在频域上进行分离，选取输出能量较大的一组子频带信号近似给出信号的时频描述；然后在各个选中的子频带内分别计算三阶累积量的短时估计，从而抑制有色噪声，将信号的特征检测出来。仿真信号和实验信号验证了该方法的有效性和适应性，即使信号特征完全淹没在噪声中，也能检测出来。