基于仿生设计的城市老年电动代步车造型设计

目的针对老龄化社会的来临与老年人口的增加以及目前城市老年电动代步车单一、无特色与残疾车无区别的现象,为城市老年电动代步车进行仿生造型设计。方法借助仿生设计技术并结合老年心理生理等特征,将仿生设计用于老年电动代步车的造型设计中,探讨仿生设计在城市老年电动代步车形态、色彩、功能、结构、肌理质感与美感等方面造型设计中的应用,并阐明其设计原则。在此基础上,提出了基于仿生设计的城市老年电动代步车设计流程。结论希望通过对老年电动代步车造型设计的改革,能提高老年人的生活品质,给予老年人更多的人文关怀。     

基于“蝉蜕”语义的笔记本电脑仿生设计研究

以自然界中蝉蜕现象为启示,从功能性仿生、形态性仿生、视觉形态性仿生3个方面分析了蝉蜕的"结构"、"形态"、"颜色"等生物特征,论述了"蝉蜕"过程在笔记本电脑仿生设计中的设计语义。在此基础上,对笔记本电脑进行形态、颜色、结构、材料的创新设计,提出了从产品语义出发的仿生设计方法,以为产品仿生设计提供新的思想、原理、方法和途径。     

基于生物形态简化优化法的产品仿生设计研究

目的 研究生物形态简化优化法在产品形态仿生设计中的应用,为产品仿生设计提供理论指导与更多思路.方法 通过对设计案例与相关文献进行研究,在对形态仿生设计的类型和设计思维的梳理与总结基础上,构建了"从上至下"和"从下至上"这两种产品形态仿生设计的程序模型,并且将这两种程序模型进行了差异的对比,总结归纳出这两种程序模型的特征与适用情况.将产品形态仿生设计中的"简化优化法"分为"局部抽取法"和"整体抽取法",重点分析了产品形态设计中的简化优化方法.结果 通过莲蓬灯的仿生设计实践,运用简化优化法设计,强化了生物形态的典型特征,削弱了次要结构的形态特征,得到了形态特征鲜明的优化生物形态,以此验证了形态优化方法的可行性与有效性.结论 将生物形态简化优化法应用于产品形态仿生设计中,可以为设计提供有效的理论指导,为设计师提供更多设计思路.     

天然和仿生柔性生物结构的设计

自然界中生物材料表现出的力学性能与其结构设计形式紧密相关。柔性生物材料多为多级结构设计,其独特的功能梯度特征使其具备优异的变形能力及良好的断裂韧性。本文借鉴工程结构设计基本单元的思想提出柔性结构仿生元素理念,根据几何形态将结构仿生元素分为：线元素、梁元素、柱元素、板壳元素、薄膜元素及组合元素。根据系统论的观点建立仿生柔性结构设计体系,归纳总结出柔性仿生结构的设计准则,并基于鱼鳞梯度结构设计新型仿生功能梯度板。通过有限元的方法对功能梯度板归一化自然频率进行分析。结果表明,类鱼鳞功能梯度板具有柔韧性及刚度软化特性。阐述了仿生柔性结构的设计方法,包括模仿设计、组合设计及选择匹配设计。     

逆向工程在产品仿生设计中的应用研究

从逆向工程与形态、结构、功能仿生的关系出发,分析了运用逆向工程技术进行仿生设计的实现方法,同时结合生物样本与逆向工程技术仿生设计出产品实体模型,在此基础上,利用模型分析功能对模型进行了分析与优化,使其在保证仿生功能的前提下具有流线型的外观,最后利用快速成型技术制作出样件来验证设计的合理性。此设计方式为产品创新设计提供了一种新的手段,缩短了设计时间,保证了产品设计的成功率。     

仿生设计中的功能创新研究

目的 为提升生物知识在产品创新中的应用,扩展基于生物知识的产品创新策略,提升和优化仿生设计成果,研究仿生设计中功能创新的基本原理和实现途径。方法 分析功能创新的基本要素、实现原理及其特征分类,将其与仿生设计的应用特征进行结合,归纳仿生设计中功能创新的主要类型,提出面向功能创新的仿生设计原理,最后进一步总结仿生设计中功能创新实现的关键技术,并结合具体的设计案例分别从以设计问题和生物原型为起点来论述仿生设计中功能创新的实现途径。结论 以功能创新为目标,为仿生设计提供了更加明确的方向,同时明确了不同类型产品所适用的仿生设计手法,实现了功能创新与仿生设计过程的结合,提高了生物特征在产品创新设计中的利用效率,可在进一步提升仿生设计成果质量的同时有效缩短设计周期。     

基于人体形态仿生的概念车造型设计分析

一辆卓越的概念车展现出来的是具有前瞻性和独具特色的创意点,也包含了现代人对未来汽车的期许。本文通过对几款最新概念车进行了设计特征线条的分析提取,总结出了人体形态特征在概念车造型设计中融合的设计特征,并提出了未来概念车造型设计的人体形态仿生的设计趋势。     

基于拓扑理论的产品仿生形态进化设计方法

目的为了更好地在定量层面控制产品形态仿生设计,快速地获得多种方案,运用拓扑理论和猴王遗传算法,构建出产品仿生形态进化设计方法。方法首先,利用拓扑权值,识别仿生对象的特征要素。然后,对产品形态与仿生对象特征要素进行拓扑相似度评价,以此为适应度函数,应用猴王遗传算法实现高效的产品仿生形态进化设计。结果以"企鹅—水壶"仿生形态设计为例,对该方法进行实例研究,结果表明,它能够比较合理地保留仿生对象特征要素,并且能够较高效率地提供多样化方案。结论在产品仿生形态设计中,充分考虑仿生对象的特征要素,量化产品形态与仿生对象之间的认知距离,再结合进化算法,使产品仿生形态设计更加理性和高效。     

基于拓扑理论的森林无人机仿生设计研究

目的 基于拓扑理论,结合参数化控制分析,指导森林无人机仿生设计,实现造型设计创新。方法 以森林无人机为仿生对象,苍鹭为被仿生对象,分析仿生与被仿生对象之间的映射关系,评价两者特征要素的拓扑相似程度,构建两者之间特征结构拓扑关联及适应度函数,参数化约束该无人机仿生形态。结果 实证森林无人机形态仿生能较科学地保留被仿生对象的特征要素,突破仿生同质化的设计局面。结论 通过参数化的拓扑性质分析方法,量化了森林无人机与仿生之间的认知距离,提升了该产品形态仿生设计的创新性,为产品形态仿生设计提供有效的借鉴思路及操作路径。     

仿生产品设计过程研究

本文探讨了仿生设计的概况及方法种类,从仿生设计方法出发总结形态、功能、结构、意象仿生等几种方式。从生物和产品两个不同角度出发点,梳理设计流程,在生物原型选取和提取生物特征要素两个关键步骤中,提供了切实可行的方法,总结了仿生设计程序及其实现的关键步骤。最后从"形"和"意"两个方面结合调查问卷进行方案评估,为产品进一步优化改良提供参考,为仿生设计程序提供新思路与方法。     

论色彩设计的约束与反约束

将源自控制工程的约束观点引入色彩设计的研究范畴,提出了色彩约束的新理念。在阐述色彩约束的内涵基础上,分析了其在物理属性、色彩心理、色彩文化中的表现特点,归纳了其在色彩创作实践中的应用价值。同时,将偶发性色彩作为反约束的典型案例提出,对比并探讨了2者的差异和关联,指出色彩约束与反约束在理论上是互为补充、相辅相成的,在实践中应各取所长、结合运用,以形成色彩设计更多样的创新图式。     

基于设计形态学的军事仿生机器人研究现状与进展

目的 对设计形态学在军事仿生机器人设计领域的研究现状进行梳理、归纳和分析,为设计服务于国防建设和军事装备提供思路和参考。方法 首先从设计形态学的内涵出发,结合仿生设计理论,详细解读设计形态学,如何能够通过融合多学科知识,来辅助新型军事仿生机器人研制;其次,根据军事仿生机器人作战域的不同,从陆地、水下和空中（间）军事仿生机器人3个方面展开,论述了国内外设计形态学助力军事仿生机器人发展的现状,归纳并阐述了不同类型军事仿生机器人设计的特点;最后,总结并分析了设计形态学在军事仿生机器人设计领域进行应用的发展趋势,对设计形态学助力军事装备的研究方法及研究重点进行了展望。结论 设计形态学是一种强调系统的理论体系,是融合仿生学方法的生物激励模式下的设计形态创新,能够有效地支持军事仿生机器人领域的融合创新。随着人工智能技术的不断发展,设计形态学在军事仿生机器人领域的应用将逐步向人机共融智能设计方向演化。     

面向产品设计领域的色彩仿生特征提取探析

从产品设计程序出发,以自然生物色彩的特点为启示,总结出2种不同形式的仿生色彩设计流程。针对生物原型色彩特征的提取,归纳出4种设计原则,即:主体色优选,辅助色适当忽略:色彩面积配置仿生;整体色彩仿生与局部色彩仿生并用;色彩反馈功能仿生。通过这些设计原则的应用,将为产品色彩设计领域开拓更广阔的色域空间。     

基于工业设计的微水洗车产品设计分析研究

以洗车造成的水资源大量浪费和环境污染为启示,分析了国内外洗车行业的发展现状,提出了微水洗车产品概念。基于工业设计的理念和方法,分析了微水洗车产品设计的四大系统要素,具体论述了结构、人机、色彩因素。在此基础上,明确了微水洗车产品设计系统必须遵循的设计原则。旨在推广微水洗车理念,提供一种高效、节水、便捷、舒适的洗车方式。     

眼镜的设计开发策略

眼镜虽然有几百年的历史,但到了近代,人们更重视产品的品味、情趣与格调变化,追求产品的感观和心理价值.消费者的购买行为由眼镜的款式、材料、品牌、工艺、价格等不同因素激发,非常复杂,本文分析购买行为和眼镜形态的关系.将眼镜分为保守经济型、保守高档型、新潮经济型、新潮高档型四类,并分析了相应的设计开发策略,求"精"的设计讲究精湛工艺和新材料的应用,重视整体和细节的和谐统一;求"新"设计可以师从自然,仿生设计,结合各种流行元素,追求标新立异的效果.     

现代包装仿生设计的时代需求研究

通过分析现代包装设计中所体现的绿色设计理念及反映的生态设计思想,阐述仿生设计在当代设计中的重要问题。以此为基础通过对仿生设计的可持续性设计观念的研究、区域文化的体现及个性消费的追求现象等3个方面,进一步分析仿生设计在现代包装设计的时代需求。进而表达出包装的仿生设计是演绎新时期包装设计的最佳方式之一。它与包装设计的发展趋势相适应——可持续发展的绿色设计、生态设计、人性化设计等观念,符合了新时代商品包装的需求。     

形态的安全属性与创新设计

目的产品设计为形态学的外在表现,安全为形态学的基本属性。深入剖析形态的安全属性,构建面向安全的产品创新设计体系,在满足用户需求的同时,生成产品的创新设计解。方法从历史的角度研究形态学的安全属性的源流与表现,分析安全属性的物质与精神层面,从结构和色彩两个维度剖析设计形态的物质需求与精神需求的耦合统一,提出综合考虑安全属性的设计形态创新方法,以面向安全的创新设计,指导设计实践的发展方向;并以视觉假体创新设计为研究案例,诠释基于安全的设计形态创新设计。结论提出的方法与设计实践,以安全为主导思想,通过形态的具体表现,满足物质与精神的双重需求,关注以人为本的可持续性发展,有效指导了面向安全的创新设计。     

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。     

海派民艺嵌入商品包装设计创新策略研究

目的 探索海派民艺嵌入商品包装设计的创新方法与策略,为海派民艺的传承与应用寻求可行的路径。方法 从对海派民艺发展现状的梳理着手,分析其艺术特色及流派风格,以及在新时代中所面临的机遇与挑战。在此基础上,研究不同类型海派民艺的特点及其嵌入商品包装设计的可行性,从包装色彩设计、图形创意、图案表现、结构营造、造型研发等五个方面,深入讨论海派民艺嵌入商品包装设计的创新策略,并以设计实案进行佐证,最后对研究结果进行总结、归纳和反思。结论 基于科学的设计方法和创新策略实施,海派民艺可以有效地嵌入商品包装设计的各个层面,从而搭建继承、弘扬民间艺术的良性通道。该创新策略体系的建构,将为当代商品包装设计研究领域提供思路和借鉴。