产品造型的仿生设计研究

通过造型仿生研究,探寻提高产品造型艺术品质的有效途径,为产品造型设计提供参考与借鉴。在总结产品仿生中情感化设计和绿色设计等理念的基础上,分析仿生对象自然形态的属性及其应用特点,并阐明以抽象和简化为核心的仿生设计的基本方法,最后以长鼻子喷壶U-CAN为例,从形态、使用方式和情感等角度解析产品造型仿生设计的内涵。因此,造型仿生不仅仅是单纯的形态仿生,而需应用一系列设计理论,从行为、情感和文化等视角综合研究,以体现设计价值。     

川西传统民居文化旅游产品设计解析

川西传统民居文化体验式旅游的兴盛引发了相关旅游产品的市场需求.针对川西旅游产品市场现状,采用对比、列举及归纳等方法,对川西传统民居文化的特质与意象进行了分析,从创新设计理念及沟通文化与旅游产品内在关联的手段等方面梳理了该类型旅游产品设计的新思路.     

面向大规模定制生产的产品族形态设计的研究

面向大规模定制生产的产品族形态设计是企业满足客户多样化需求的关键环节.介绍了产品族形态设计的特点,提出了产品功能、结构、材料、色彩等产品形态要素的设计方法,综合以上四个要素的设计方法以灯具为产品族形态设计实例,分析了这些方法在设计中的应用.     

基于形状文法的泛族群产品形态设计

为继承消费者对现有产品的意象感知,塑造差异化的产品形态,引入人类学及心理学基本理论,建立泛族群产品的理论模型.提出将目标产品泛化为同族群产品与异族群产品,从中提取能够反映消费者感性需求的形态要素,与目标产品形态融合并应用形状文法进行形态方案推理.探讨了形状文法的理论模型及推理规则,在形态推演过程中引入尺寸及推理次数约束,构建了形态推演算法;研究了泛族群产品的形态设计过程.以电动滑板车的形态设计为例,对其形态进行分解,分析并抽取了同族群及异族群产品形态元素,构建了形状文法推演引擎.通过实验对比,验证了方法的有效性.     

工程机械产品形态设计方法的研究

工程机械产品的形态设计是工程机械产业中的薄弱环节,工程机械产品形态设计是运用艺术的手法科学地表现工程机械产品的功能、材料、工艺和结构等特点.在未来的工程机械产品的设计开发中,将形态设计方法融入原有的基于技术平台的设计方法中来,使人的各种需求达到高度的融合,将是我们设计师的一项艰巨任务.     

机器人民乐队的设计

分析了应用于科技馆环境下机器人民乐队的总体特征,研究了机器人民乐队应当具有的设计特点、基本特征和视觉要求;在设计定位的指导下,针对机器人民乐队这种特定的产品所应有的形态和外貌特征,以及在特定的环境中相应的形态所给人的心理感受,进行了机器人民乐队的总体形态构思;依据色彩理论,结合我国的传统文化特点,提出了机器人民乐队的多种色彩方案。基于机器人民乐队的设计研究,对于具有我国民族特点、自主知识产权的产品设计,具有一定的理论意义和实际意义。     

基于QFD和TRIZ的产品形态创新方法

为减少形态创新设计思维过程的主观性和偶然性,帮助设计师快速、准确地发现和确定产品形态创新点,提出了一种基于质量功能配置和发明问题解决理论的产品形态创新设计新方法.该方法通过构建一个改进的面向形态设计的质量屋模型分析并确定产品形态设计中的冲突,结合可视化的TRIZ 40条创新原理资料库,应用TRIZ来解决设计冲突,以此获得形态创新点和创新形态设计方案.运用本文提出的方法,完成了插座的形态创新设计.     

产品形态设计中的心理学因素分析

产品形态设计是工业设计中的一个重要环节,通过对产品形态设计中的心理学因素的分析,揭示出产品形态设计的关键,即如何体现“形式服从情感以及体验”.通过相关的设计案例分析,提出产品形态设计应遵循的原则,为产品形态设计提供新的思路.     

遗传算法在产品形态要素分析中的应用

应用基本遗传算法原理,针对工业产品形态进行了形态要素分析,确定了形态要素的制定方法.从而提出了一种基于遗传算法的量化产品形态设计方法.并以多功能车外形设计为例,对量化产品形态设计方法在产品人机形态中的应用进行了验证.     

基于Pro/E开发平台的产品形态创新设计系统

以Visual C 6.0为开发工具,运用基于组合原理的概念创新设计理论与方法,以Pro/E为开发平台,设计开发了产品形态创新设计系统.该系统可按照给定的组合条件完成多种基本形态的快速组合,进而获得多个产品造型方案,并可将选定的方案输入到3DS MAX中渲染,最终得到产品造型设计效果图.文章最后给出了应用实例.     

产品设计理论与方法的发展趋向及产品的现代设计

产品的设计是产品质量的"灵魂",产品设计对产品质量有着十分重要的影响,除了对产品质量影响之外,对产品的制造成本、产品的生产周期、产品的环境,以及产品的售后服务等都会产生重要的影响.当今人类社会已进入知识经济时代,产品的设计理论与方法随着时代的发展也会发生相应的重大变化.目前,产品的设计已从传统设计模式转向现代设计模式,...     

基于核心平台的模块化产品族优化设计

分析了产品生命周期中影响零部件交互性的一系列因素。基于相似性特征给出了一种对产品族进行模块化与核心平台并行优化设计的方法。运用模拟退火算法得到了最终的产品族布局设计方案,并且从产品的生产成本角度与传统设计方法进行了比较。最后结合一种典型的机电产品,验证了文中提出方法的合理性和有效性,为面向大规模定制的产品设计理论提供了另一种数值计算和评价方法。     

Multisim在核电站电仪设备国产化中的应用

电仪设备是核电站最关键、分布最广,最主要的控制设备,是核电站重要核心技术之一。由于电仪设备仿制周期长、成本高,所以我国核电站电仪设备国产化率较低,已经成为制约我国核电发展的主要因素之一。本文将以核电站干燥器逻辑控制单元为例,介绍一种使用Multisim软件进行电仪设备国产化设计的方法。和传统的设计方法相比较,本方法在保证产品质量的情况下,可以降低设计成本、缩短设计周期,提高设备的可靠性和稳定性。     

仿鳐式软体驱动器弯曲预测方法的研究

相对于传统的刚性机器人,由硅胶等柔性材料制造的软体机器人在结构上具有自由度高且能够进行连续形变的特点。目前,多数软体驱动器的气腔形状为等截面形态,而对于变截面软体驱动器的研究却少有涉及。为了解决这一问题,从鳐鱼的运动受到启发,设计了一款气腔截面纵向变换仿鳐式软体驱动器。驱动器限制层设计为不可压缩的薄层,结合应变能密度等理论,提出一种预测驱动器的弯曲变形角度的方法。通过3D打印技术制作模具,浇注模型,制作出仿鳐式软体驱动器。通过理论分析、有限元仿真、实验对比验证其数学模型,绘制仿鳐式软体驱动器在0.02～0.07 MPa气压下的中心线轨迹,分析输入气压与末端输出力的关系,验证了驱动器的理论分析、有限元仿真与实验结果在一定的误差下基本一致。其预测方法表现良好,为进一步研究仿鳐式软体驱动器在空间形变提供理论方法。     

产品外形仿生设计研究现状与进展

创新是当前及未来发展的关键,而仿生是灵感来源的重要途径。仿生设计是工业设计中重要的研究方法,也是创新的重要手段。通过对国内外相关文献的研究,论述了产品外形仿生设计的相关概念,分析了产品外形仿生设计在形态仿生、功能仿生、结构仿生、肌理仿生、色彩仿生、意象仿生领域的发展,针对已有的产品外形仿生设计案例,提出了“自上而下”和“自下而上”两种设计过程,罗列了产品外形仿生设计中的主要方法。在产品外形仿生设计研究方法方面,提出了产品外形仿生设计的本体层、行为层和价值层三个层次模型,系统地探讨了产品外形仿生设计生物外形本征提取、产品外形设计与表达、生物外形本征与产品外形的融合三个方面的研究内容与体系结构,以及关键技术和存在的问题。针对仿生设计与信息技术的融合发展,提出产品外形仿生设计的研究热点和发展趋势。     

陶瓷产品烧结的数值模拟

应用多孔体可压缩型刚塑性有限元法建立了陶瓷烧结仿真的数学模型。在此模型中导入了收缩驱动力的概念,并自行开发编制了陶瓷产品烧结数值模拟程序。仿真结果与试验进行了比较,一致性较好。在应用实例中预测了形状复杂产品烧结后的外形和内部相对密度分布,分析了其变形原因。该项研究成果有助于陶瓷产品烧结体的质量控制、降低产品制造费用。     

An accelerated springback compensation method

Part shape error due to springback is usually considered to be a manufacturing defect in sheet metal forming process. This problem can be corrected by adjusting the tooling shape to the appropriate shape and/or active process control. In this paper, the focus will be on tooling shape design. The traditional trial-and-error methods are inefficient for complex dies. Several analytical methods have been proposed in recent years. Each of these has their advantages and disadvantages. As expected, all these methods required a few iteration steps before converting to the desired tooling shape. Here, we put all of these proposed methods under the same framework. Additionally, built upon existing methods, a new methodology is proposed by incorporating pure geometry correction with fundamental mechanics analysis. Consequently, the convergence becomes much faster and certain. Tooling design results from the new method, together with three existing methods, are compared with each other and an experiment.     

A Distributive and Collaborative Concurrent Product Design System through the WWW/Internet

Concurrent engineering involves the integration of people, tools, information, and processes into a responsive and efficient system. This paper addresses a key requirement in distributed concurrent engineering, namely, the ability for geographically dispersed and disparate parties, having heterogeneous computing platforms, to exchange design and manufacturing data. The development of an effective and efficient collaborative product design support environment based on the WWW/Internet is presented. A new method that reduces the transmission time through the use of macro files is proposed to realise the real-time communication, together with a monitoring methodology for synchronising group operations, and maintaining consistency of shared CAD models in a cooperative design review (co-modifying) process. Based on the proposed methods, a software interface has been developed to extend the traditional single location CAD software system to a multi-location application for coordinated product design through the Internet. This software interface was coded in Java. The architecture is a connection-oriented client/server structure using TCP/IP protocol. Unigraphics on a UNIX Workstation and MicroStation on Windows NT have been successfully integrated. The findings of this paper allow product designers to exchange and share product data, communicate with team members, modify geometry data on particular aspects of the design, and maintain operations consistency in all the distributed cooperative sites on a wide variety of platforms.     

基于ANSYS干式钻头的优化设计及试验分析

以干式切削钻头为研究对象,改变类比、实验和仿制等传统的刀具设计方式。将参数化建模软件Solid-Works、有限元分析软件ANSYS和优化设计引入钻头设计,使得在满足产品综合加工性能的前提下,获得最佳的刀具几何参数。这样可以极大地缩短设计周期和设计成本,对提高企业刀具产品设计能力具有重要的现实意义。     

Integrated definition modeling and Taguchi analysis of flexible manufacturing systems: aircraft industry application

In this paper, flexible manufacturing systems (FMS) are studied. Firstly, an FMS design approach is proposed using integrated definition for function methodology. A systematic layout design and performance evaluation scheme is presented and detailed using this modeling framework. Then, the proposed approach is carried out with a case study from an aircraft industry to convert an existing traditional production system to FMS. To improve the system performance, a simulation-based method with Taguchi approach consisting of multiproducts is utilized. The objective is to find the machine and the product mix that achieves the maximum utilization while minimizing the cycle time. FMS system performance has been greatly improved by determining the most advantageous level of system components. It has also shown that FMS is a practicable production system in aircraft industry.