高速列车座椅意象造型与色彩设计研究

为满足用户对产品意象的感知需求,以高速列车座椅为研究对象,提出一种基于感性工学系统的理论架构。应用灰色关联分析法(Grey Relational Analysis,GRA)进行产品意象造型与色彩设计研究,有效地识别影响产品意象的造型与色彩设计元素;并依据灰色关联度得到影响产品意象的造型与色彩设计要素的优先级排序,探讨产品造型、色彩与感性意象的相关性;最后客观地构建出产品意象造型与色彩的设计决策系统。以高速列车座椅的造型与色彩设计为实例进行验证,表明该方法合理可行,为产品意象造型与色彩设计提供参考。     

基于文本挖掘与神经网络的高速列车意象造型设计

为满足人们对高速列车造型的感性意象需求,提出基于文本挖掘与神经网络的高速列车意象造型设计方法。采用文本挖掘和模块分解,确定高速列车的感性意象集和设计模块库;采用群决策聚类的方法集结感性意象集的评分,从而提高调查样本的信度;应用BP神经网络,获得高速列车设计模块库和感性意象集之间的映射关系。基于建立的映射关系,选择设计模块进行组合与调整,形成符合不同感性意象需求的设计方案。结果表明:该方法较好地模拟了设计思维,可为高速列车造型设计提供有效的辅助与支持。     

基于模糊层次分析的高速列车座椅舒适度评估与应用

为将高速列车乘客座椅舒适度影响因素中的定性问题进行综合定量评价与分析,以乘客的生理、安全、行为、心理和审美为出发点建立了基于乘客需求分析的高速列车乘客座椅舒适度评价指标体系,运用模糊层次分析法构建了座椅舒适度的综合评价模型。在用户体验的基础上,以高速列车二等座椅的设计方案为例进行了舒适度综合评价分析和应用。结果表明:该评价模型能够有效针对不同列车座椅设计方案进行舒适度影响因素的比较和分析,为座椅的设计评估和企业的选型提供了可量化参考的依据。     

高速列车转向架-车体-座椅垂向耦合振动机理及悬挂参数联合优化

针对高速列车中的垂向悬挂系统参数匹配问题,应用系统工程方法,将列车转向架系统、车体及座椅系统纳入一个统一的整体大系统,建立高速列车转向架-车体-座椅耦合系统垂向动力学模型,并探讨各系统间的相互耦合作用关系;在此基础上,以人体振动舒适性最佳为目标,对轨道随机不平顺激励下的高速列车垂向悬挂系统进行多目标、多参数优化,建立高速列车转向架-车体-座椅耦合系统垂向悬挂参数联合优化方法。分析比较优化后的结果可知,悬挂系统参数优化后高速列车的乘坐舒适性显著提高,不同位置处的座椅垂向振动加权加速度方均根值降低了18.52%以上,表明所建立的高速列车转向架-车体-座椅耦合系统垂向悬挂参数联合优化方法是可行的。该研究为高速列车垂向悬挂系统参数的选取提供了有效借鉴。     

高速列车旋转座椅的人机工程改进设计

高速列车座椅在轨道客运中具有较重要的地位,乘客长时间坐在座椅上,乘务员频繁调整座椅方向,均易产生身体机能损伤。改进高速列车座椅设计,可适当改善乘客的舒适性和乘务员操作的便捷性,减少习惯性行为造成的潜在生理伤害。应用人机工程学理论和方法,以JACK软件为工具,根据目标客户群,创建了高速列车乘客和乘务员的虚拟人体模型,对国内某高速列车普通旋转座椅进行了空间舒适性分析和人机功能校核,并依此进行了相应的改进设计,并对改进前和改进后的设计进行人机工效对比。结果表明,改进后的高速列车座椅使车厢布置由3+2式变为2+2式,提高了乘客的舒适性,乘务员调整座椅方向更加便捷,且增加了车厢定员数,提高列车车厢的利用率。     

基于感性工学的盲人阅读器设计研究

针对现有盲人用品未能充分满足用户感性诉求的问题,以盲人阅读器为研究对象,基于感性工学理论研究面向特殊群体感性需求的设计程序和方法。通过建立感性意象语义库,运用语义差分法研究用户对代表性样本造型风格的感性认知,明确盲人阅读器的感性意象词汇与形态元素之间的映射关系,并根据典型样本形态元素进行创新设计,最终给出设计方案。结果表明,运用该方法设计的产品适应盲人的感知特性,符合盲人的期望意象,为盲人用品设计研究提供参考。     

面向列车内装造型设计的旅客视觉意象研究

铁路客车内装设计是提升铁路运输服务质量的一个重要内容。目前的内装造型设计重点仍然集中在功能和结构的改良上,旅客的心理需求和视觉体验方面还有较大提升空间。本研究通过收集选取描述性词汇,分析其相关的视觉意象含义,并选取内装样本进行语义评测。在统计整理试验数据的基础上对视觉意象主因子进行提炼,并结合感性分析将其归纳为雅致、凝静、柔润、宽和四个主因子。研究过程中略去对视觉意象有较大影响的色彩因素,将重点集中在造型设计方法的探讨。在对造型与视觉意象的关联进行探讨的基础上,构建面向列车内装造型设计的视觉意象模型,解析旅客的心理需求与视觉意象主因子的相关性,为提升旅客视觉体验的列车内装造型设计奠定基础。     

聚类模型在感性设计中的应用

随着技术的发展、社会的进步以及消费群体对产品感性需求的提高,以定性研究为主导的产品感性研究不能很好地适应产品设计的要求和消费者对产品的感性需求,因此消费者相应于产品感性的定量研究方法已越来越多地受到重视。依据聚类算法的特点,将调查所得到的数据进行聚类分析,寻找相近似消费群体的感性特性,并以此为基础建立产品设计的感性概念模型。以平板电视机为例,对上述方法进行实际应用探讨,具体方法是将平板电视机的设计元素分为多个层次,利用聚类算法将这些层次与消费者对平板电视机的感性意象相结合,并对其的形态、色彩等设计元素与感性意象进行聚类分析,探讨它们之间的相互适应关系,并推演出满足消费者感性的平板电视设计原型,以指导新产品设计与开发。     

高速列车头形的设计几何学方法与气动仿真分析

面向国内高速列车外形设计方案推演过程中家族化语言延续性不足,美学性与实用性不匹配,设计概念与设计实施相脱节等问题,运用设计几何学理论中黄金矩形及黄金分割比的设计方法对国内高速列车头形案例进行分析,寻找造型设计的几何比例规律,总结列车头形设计的几何设计框架,形成高速列车头形衍生化方案.运用计算流体力学(CFD)方法时生成的头形方案进行基本气动性能比较分析,总结列车头形设计变化与列车头部表面阻力的参考关系.通过设计几何学方法与计算机仿真技术,将设计方案的美学延续性与气动性能指标相结合,拓展列车系列头形设计方法的研究广度,提升设计质量.     

基于感性意象的越野车造型设计研究

汽车外观造型对于用户的情感体验至关重要,汽车外观造型与用户主观偏好的匹配程度成为汽车造型设计成败的重要因素。选取典型汽车外观造型风格意象词汇进行研究,利用语义差分法(SD法)等对感性意象词汇进行视觉化描述和量化表达;将汽车造型抽象并简化为造型特征线,利用贝塞尔曲线进行量化描述,基于感性工学原理与方法研究汽车造型特征线和感性意象词汇之间的映射关系,并以此结果指导越野车的造型设计,从而提升越野车造型设计与感性意象之间的匹配度,降低越野车造型设计开发的市场风险。     

基于JACK的高速列车司机室人机工程仿真

为验证高速列车司机室布置方案的合理性,在JACK软件中建立了第5百分位、50百分位和95百分位中国人体模型,对司机进出座椅行为、司机座椅高度及操纵台下部空间、司机操作可达域、高低信号可视性进行了仿真分析,为高速列车司机室内部设计提供了技术依据。     

高速列车动力学参数设计系统的研制

为提高高速列车动力学参数设计效率,研究了一种基于知识的参数设计方法。该方法以知识规则库、动力学模型实例为基础,从性能空间到设计空间的映射关系为导向,结合参数化建模、动力学仿真技术,进行动力学参数设计。帮助设计者快速地缩小设计参数集,获取与设计要求相匹配的动力学参数,提高设计效率,缩短周期。最后开发了基于知识的高速列车动力学参数设计系统。     

高速列车乘客行为与车内平面布局研究

通过分析高速列车乘客的行为特征,对人因工程在高速列车车厢内平面布局设计中的应用进行了探讨.应用其中的原理研究了乘客行为与车内空间的关系,总结了不同时间段乘客的行为特征,提出了高速列车内饰平面布局建议,为高速列车车厢内平面布局设计提供依据.     

高速列车通过隧道时的压力波动问题

高速列车通过隧道时将会在隧道内引起相当复杂的气体压力波动,这是由于列车进入隧道时在隧道入口产生的压力波在隧道内来回传递并与列车经过时的气体压力扰动相互叠加的结果。从车体强度设计和列车运行安全性角度考虑,希望了解隧道内可能的最大气体正、负压力大小及其发生位置;气体压力波动与列车运行速度的关系。通过流体力学方程三维动态数值计算,仿真分析列车高速通过隧道的过程。计算结果证明了入口压力波效应与列车经过的扰动效应的叠加关系,得到列车通过时隧道内最大正压和最大负压发生的可能位置,以及最大正压值与最大负压值与车速间的关系式。可为高速铁路隧道和高速列车设计提供参考。     

基于消费者感性需求的产品材质意象评价方法

针对产品开发过程中的材质设计问题,以感性工学为理论基础,将消费者对产品材质的感性认知量化,构建产品材质意象评价方法。基于模糊层次分析法建立产品方案材质与感性意象之间的层次分析图,提取产品材质风格意象词汇,根据消费者需求将感性意象词汇作为评价准则,建立模糊层次矩阵,进行评价。通过护眼台灯的材质评价实例,证明该方法更贴近消费者的主观意象。     

我国高速列车外观设计进展与趋势研究

对近年来高速列车外观设计现状进行了分析及归纳,包括造型元素、色彩元素、地域文化元素、空气动力学元素等在高速列车设计中的应用。通过分析现有高速列车造型特征,阐述了未来高速列车外观设计方法,以及信息时代对高速列车外观设计产生的影响。总结了现有高速列车外观设计特征,并对未来高速列车外观设计发展趋势进行展望。     

基于本体的高速列车设计知识推送技术研究

高速列车设计是多学科知识密集交互并实现创新的过程,针对高速列车研发过程中知识重用率低、知识价值贡献低、系统智能化程度不高等问题,文章研究了基于本体的高速列车设计知识推送技术,以有效支持高速列车的研发设计,实现设计知识的有效重用。首先,研究了包括用户本体、设计任务本体以及设计知识本体的高速列车设计本体的构建方法,然后,在设计本体的基础上,研究了高速列车设计知识推送的两种模式,即检索式和交互式设计知识推送。最后,以高速列车转向架牵引传动系统为例,验证了该方法的可行性和有效性。     

我国地铁列车工业设计研究进展

地铁列车是我国轨道交通装备继高速列车之后的又一研究热点。为满足日益增大的地铁市场需求,提高列车的设计质量,对近年来地铁列车工业设计研究取得的成果进行了梳理。归纳了我国地铁列车的主要规格及车体特征,将地铁列车工业设计划分为列车造型与涂装设计、司机室人因适配设计与评价、客室内装设计3个方面进行文献综述和分析。总结了文献中存在的不足,提出司机认知任务和乘客乘车行为、列车综合评价指标体系、虚拟仿真评价技术等方面将是进一步研究的重点,为城市轨道交通装备的设计研究提供参考。     

基于自然色彩系统的高速列车内室色彩设计研究

为创造具有文化认同感与丰富地域特色的高速列车内室,提出一种高速列车内室色彩设计方法。对高速列车内室地域设计色彩的辨识、提取、分析和设计运用进行了论述。以中泰高速列车内室设计色彩为例,对设计方法进行验证。实例表明:运用自然色彩系统方法能够准确有效提高高速列车内室设计的综合质量,具有可行性和实用性,对高速列车后续设计及中国高端轨道交通装备走向国际、加强东盟各国纽带关系具有一定的参考意义。     

支持产品变型设计的建模方法研究

针对产品变型设计中零/部件之间依赖关系复杂和知识重用效率低等问题,提出了支持产品变型设计的生成式参数化设计方法。该方法在分析产品变型设计自身特点以及与其设计过程之间关系的基础上,将产品划分为功能相对独立的一系列设计区域,并通过构建骨架模型管理各设计区域的关联关系,实现了装配结构与各设计区域建模结构的分离;针对各设计区域建立了设计元素库,并给出了基于知识的设计元素建模方法和流程,将设计知识、经验等融入到设计元素中;以骨架模型为配置参考,通过设计元素的替换、参数变更等操作实现了知识辅助的产品自动变型设计。最后以Inventor三维建模软件为平台,以自行车曲柄为具体设计实例,展示了产品变型设计过程,证明了所提方法的有效性。