意象驱动的产品形态基因网络模型构建与应用

为提升产品形态创新设计的效率和成功率,立足于用户感性需求,引入复杂网络概念,借鉴生物信息学中蛋白质互作网络构建的理论和方法,针对性地构建意象相关的产品形态基因网络;以无标度网络拓扑分析理论为基础理解产品形态基因网络的组织结构和动态性,识别并预测产品形态基因网络中的意象靶基因与优选基因组合,作为析出知识供设计师规划设计活动。以汽车侧轮廓的设计为例,基于形状文法理论开发了智能优化设计引擎,利用析出知识简化编码信息、优化求解顺序,有效验证了意象驱动的产品形态基因网络对设计的辅助作用。     

载人密闭舱室FTA-FBN舒适度评估方法

为改善载人密闭舱室整体舒适度,提升作业人员的生理、心理舒适性与工作效率。对载人密闭舱室舒适度评估方法展开深入探究,在完成舱室整体舒适度评估的基础上,能够进一步明确影响舱室综合舒适度的基本事件并进行重要度排序,从而更有针对性的改进和指导载人密闭舱室设计。构建了载人密闭舱室舒适度故障树分析(Fault tree analysis, FTA)模型,将载人密闭舱室舒适度影响因素划分生理环境、物理因素、主观感受3个中间等级,下行提取17个基本事件,综合模糊贝叶斯(Fuzzy bayesian networks, FBN)方法进行正向诊断,评估载人密闭舱室的整体舒适性;展开逆向因果推理,寻找造成舱室不舒适的主要原因。结果表明：实例探究中选取西北工业大学载人密闭实验室进行整体舒适度评估,并通过16位被试人员的主观评价验证了载人密闭舱室FTA-FBN舒适度评估方法的有效性与可靠性;逆向推理计算各基本事件对舱室整体舒适度的影响概率并进行排序,指出载人密闭舱室设计改进方向。     

面向任务的载人潜水器人机交互信息结构分析

为构建复杂任务下的载人潜水器人机交互信息结构模型,提高潜器驾驶舱设计人员对潜航员视角下任务信息认知过程的理解,将决策阶梯模型与DEMATEL-ISM方法相结合,提出一种含影响因子的全要素层级结构模型构建方法。以载人潜水器某近底作业为对象,运用决策阶梯模型分析潜航员任务信息需求及处理过程,识别人机交互信息要素及关系。基于DEMATEL计算综合影响矩阵及属性特征值,结合研究目的改进整体影响矩阵阈值计算方法及可达矩阵判别式,得到含影响因子的可达矩阵。通过对抗轮换层级抽取方法,抽取原因-效应属性稳定的层级结构,引入模糊算子对计算影响值骨架矩阵,结合层级结构构建含影响值人机交互信息结构模型。结果表明：研究得到由31项交互信息要素及关系构成的6层有向加权结构模型,并通过方案对比证明所提方法在保证节点完整、优化层级结构及量化要素关系方面的有效性;所得模型明确了人机交互信息要素属性特征、致因关系及致因程度,对复杂任务下基于潜航员认知的人机交互信息处理过程具有较好的解释力,能够为载人潜水器驾驶舱人机交互信息设计提供理论依据。     

基于复合仿真技术的武器装备工业造型设计方法

目的 将仿真技术作为武器装备工业造型设计中的重要手段,使国防武器装备在满足隐身性能和结构强度的要求下,提升装备工业造型的视觉气质.方法 首先依据隐身理论提出武器装备造型的隐身设计策略,然后利用隐身仿真技术与有限元仿真技术对武器装备工业造型方案进行隐身性分析、静力学分析、动力学分析以选出最优设计方案,并找到方案中的结构薄弱部位,最后通过结构优化方法对其薄弱部位进行造型优化设计.结论 以舰载雷达天线座为例验证了基于隐身分析与有限元分析的工业造型设计方法可应用在武器装备领域.     

载人潜水器密闭舱室工业设计研究综述

目的 为改进载人潜水器密闭舱室工业设计,提升设计可靠性与人机舒适性提供理论支撑。方法 文中基于Scopus数据库与中国知网数据库下载并整理相关文献,采用Citespace软件对文献作者、机构、关键词等构建可视化图谱,分析得出结论。结论 通过精读文献划分出目前载人潜水器密闭舱室工业设计的3个主要研究方向,包含造型结构设计、人因可靠性分析与布局优化设计;提取各研究方向中所采用的研究方法,涵盖智能算法、实验研究方法和三代人因可靠性分析方法等。对这些内容进行总结归纳,分析载人潜水器密闭舱室工业设计研究现状,为未来载人潜水器密闭舱室的工业设计提供参考和依据。     

面向创新设计的产品实例种群基因研究

借鉴生物工程思想和方法,面向产品创新设计,对产品实例种群基因进行详细论述和研究。通过对产品实例种群的定义和划分,构建产品实例种群表达模型对产品基因进行描述,通过产品实例分解层次树和产品实例种群基因树,进而获得了产品实例种群基因,并对产品实例种群基因进行表达。这种产品基因获取和表达方法有助于设计知识的规范、积累和重用,最后结合锁扣把手产品实例,对产品实例基因的获取、表达进行详细说明。     

目标造型意象约束的异质产品基因选择与优化方法研究

为了能够在目标造型意象约束下有效利用与目标产品有本质属性差异的异族产品的特征,提出异质产品概念,并建立了基于目标造型意象约束的异质产品基因选择与优化模型。用语义差异法获取目标造型意象,利用数量化一类理论确定异质产品基因,基于交互式遗传算法构建异质产品基因优化辅助系统,最终实现异质产品基因与目标产品基因的融合。通过手机壳造型设计验证了本方法的可行性。     

基于JACK的驾驶舱仿真及人机工效分析

在驾驶舱的设计中应用人机工效学原理,利用JACK软件对舱内布局设计进行仿真及舒适性、可达域、可视域等工效进行评价,并提出修改意见。首先将基于人机工效学设计的驾驶舱的CATIA模型导入JACK软件中创建分析对象;然后基于JACK软件建立用于仿真工效分析的数字人模型(Digital Human Model),将数字人模型调整成驾驶员工作时的最优姿势,仿真驾驶员位于驾驶舱的虚拟环境。最后应用JACK软件的人机工效分析工具对驾驶舱内部进行分析并提出改进意见,这样既缩短了设计周期,又减少了设计制造费用。     

多约束下的载人潜器舱内计算机辅助工效设计系统研究

为了能使载人潜器舱内工效设计人员加深对多约束条件下舱内人员的生理、心理 和环境约束条件的理解,有效地辅助设计方案的智能生成与优化。提出了基于虚拟人体模型参 数作为布局设计解空间的参数获取方法、基于遗传算法的舱内人-机界面布局设计方案计算智能 求解方法、基于知识推理的舱内色彩工效设计方案获取方法和基于粒子群算法的载人舱工效设 计方案智能优化方法,以此为基础,应用UG 二次开发和数据库技术,开发了载人潜器舱内人 机工效设计计算机辅助系统。通过设计实例的人机工效布局和色彩设计与方案优化验证了该系 统的可行性。