纵观人类历史,每一次人类生产力水平的飞跃都离不开创新, 创新思维 的培养有利于我国自主创新水平的提高,由中国制造向中国创造转变,从而提高我们的国际竞争力。下面是我为大家推荐的机械设计制造及其自动化 毕业 论文,供大家参考。
机械设计制造及其自动化毕业论文 范文 一:农业机械自动化建设
一、我国农业机械自动化的发展现状
农业机械自动化的定义:农业机械或者装备在自身运行期间或运作状态下不依靠人手操作或感官而独立的将其完成。农业机械自动化可以大幅度降低农副产品的生产本金、减少农民劳作带来的疲劳、提高农副产品的生产效率等,而且还可以整体提升农产品的质量与产量,因此,农业机械的改善应从降低生产本金、提升生产效率与质量出发,不断的进行设备的完善,以达到高尖精的目的。随着我国农业经济的逐渐繁荣,机械自动化技术也为现代化农业的发展起着一定的推动作用。农业机械自动化水平的提升,农业机械自动化的范围应该得到进一步发展与扩大,使农业机械化水平保持整体发展的良好趋势。农业机制水平的不断提高,增强了我国农业厂家的生产能力,随着农业机械能力的不断加强,其涉及的领域也在不断的拓展,主要的市场有农机销售、设备维护与田间作业等。随着农业机械自动化市场的不断扩宽,促进了国际间的技术沟通与合作,我国的一部分大型企业用市场交换技术的形式,来学习国外的先进技术与 企业管理 经验 ,从而提高国产农业机械的质量与生产效益。但由于多方面的因素,同发达国家相比较,我国的农业机械自动化仍有许多需要提高的地方,在农业机械自动化的进程当中也存在着一定的问题。
1.农业机械制造水平低
同发达国家相比我国的农业机械制造水平较低,有多种农业机械产品是仿造发达国家的机械产品。在农业机械自动化设备中,仅仅对农业机械做了部分改进或是增加设备来降低生产农业机械设备的成品,这在一定程度上限制了产品的应用与推广。所以,开发符合生产需要的农机设备应作为我国农业机械设备主要的发展方向[1]。
2.我国农业机械自动化发展不稳定
因为我国的农业自动化发展水平相对偏低,在相关农业机械科学技术方面未能得到应有的利用,例如:全球定位系统、检测监控系统与动态控制系统等有利于我国农业发展的软件技术水平较低,无法满足我国农业机械自动化水平的发展需要。我国相关农业管理部门对精准农业方面的研究管理强度还不够,导致我国农业发展不够成熟稳定。
二、我国农业机械自动化的发展模式
通过对当前我国农业机械自动化所面对的实际问题出发,想要改善我国农业机械自动化进程主要应从以下几个方面来分析:
1.政府加强对农业机械技术方面的引导与扶持
我国政府可以通过一系列政策来鼓励农民购买农业机械,对购买农业机械的农民进行补贴等政策,使农业机械的应用得到更大范围的推广。并通过科技创新等奖励政策来鼓励生产机械的企业与科研机构。政府应该结合我国各个地区的自然情况出台相应的政策,因地制宜才能更好的推进我国农业机械自动化发展,加强我国农业机械质量监督与管理工作,促进我国农业机械的科研成果得到实际的应用。相关农业机械企业同样需要加强科研技术的投入,并积极主动的参与到国内的农业机械产品方面的竞争[2]。
2.提高我国农业机械自动化控制水平
在我国农业机械自动化技术的研发与制造的发展过程当中,值得注意的是提高我国农业机械自动化水平的可靠性。想要提高我国农业机械自动化水平,首先要提高农机自动化控制技术。企业在生产农业机械产品的同时应该考虑的主要因素有:农民当前对农机产品的要求、农民的购买农机产品能力、采用的农业机械自动化技术、农业产品质量改善、农民保养农机产品的方便性[3]。
3.如何推动精准农业的发展进程
目前,我国精准农业的发展进程相对不够稳定,与一些成熟的发达国家相比,我国的农业机械自动化水平相对较低,进一步提升我国精准农业机械自动化的发展进程,不但能够促进我国农业机械自动化相关技术的发展与完善,更能够展示出我国农业科技水平的提升,从而提高我国在农业机械自动化技术在国际上的地位与话语权。近年来,国际上的精准农业发展着重点在节约用水与节肥等相关农业技术方面,节约用水与节约用肥可以通过精准农业技术来有效实现,从而达到节约资源的目的,这是我国实现可持续发展战略的具体表现。我国相关人员在学习国外先进技术的同时,更要集中科学研发知识,实现精准灌溉与精准施肥技术,从而推进我国精准农业机械自动化水平的发展。随着国际智能化发展与加强,农业机器人与智能化系统在一些发达国家已经得到很大程度的推广,由此可以看出,我国在农业机械方 面相 对于发达国家已有了很大距离。所以,我国应该抓住新时代的机会,坚持科学发展观与自主研发精神,大力发展我国农业自动化技术。
三、 总结
目前,我国农业排名世界第二,成为仅次于美国的农业大国,但是我国农业机械化设备的技术与其他农业大国差距较大。农业机械化扩散程度和农机设备使用率与美国等先进国家相比也相差较远,但是伴随着我国经济的快速发展,现代化农业的脚步也在不断加快。同时也要加快我国科技技术的创新与管理,按照市场走向来运作,把握好机会,实现农业机械化的跳跃式进步,为我国农业的整体实力提升做贡献。
机械设计制造及其自动化毕业论文范文二:农业机械数字化设计的研究
一、数字化设计技术在农业机械设计中的应用现状
传统的设计技术只是简单满足使用者的需求,数字化设计技术则是运用计算机技术来缩短产品的设计周期、降低产品的设计成本并进行后期的维护。对于农业机械的设计来说,它有着广阔的市场,而且可以设计的种类非常多,但是农业机械的设计一般都没有使用数字化设计技术,所以长期以来农业机械的设计水平相对较低。而运用数字化设计技术可以使农业机械设计有着更好的发展前景,使设计出来的农业机械更加完善。目前,农业机械的种类相对固定,功能没有太大的改变,而且没有过多的创新。比如,在播种机的设计中应该考虑根据不同的播种对象来进行相应的设计,即可以分为条形播种机和精密播种机,要根据不同的播种条件来进行相关的设计。另外还可以按照播种机工作原理的差异设计机械式和气力式播种机,数字化设计技术能够将这些种类进行区别设计。将数字化设计技术运用于农业机械的设计过程中将会使农业机械的种类更加丰富,使同一种类的产品有不同的功能区分,完善目前农业机械设计的不足之处,使农业机械能够得到更广泛、更有效的运用。
二、数字化设计技术应用于农业机械设计的前景
由于现今农业机械的设计水平相对落后,所以数字化设计技术必然在农业机械的设计过程中有更广阔的应用前景。比如,可以将虚拟技术运用于农业机械设计中、数字化设计技术与农业机械设计协同设计以及在农业机械的设计中注重增强创新意识,下面将对这些数字化设计技术在农业机械设计中的运用前景进行详述。
2.1将虚拟技术运用于农业机械设计中
虚拟技术是利用计算机技术来生成产品的三维图像设计,通过虚拟技术可以使设计人员更加清楚地了解产品的形状,另外虚拟技术可以对机械运动进行仿真模拟,即可以模拟所设计的产品的功能,这样就便于设计人员对产品进行改进,更大程度上保障了产品设计的可行性。通过虚拟技术还能够加快产品设计的速度,完善产品的质量。
2.2数字化设计技术与农业机械设计协同设计制造
在农业机械的制造过程中运用数字化设计技术能够最大程度提升产品的可靠性,降低产品设计过程中的成本费用和设计时间。利用这一技术能够使设计方案得到较快地更改,避免不够完善的计划造成生产成本浪费。
2.3农业机械数字化设计过程中更加注重创新设计
现今的农业机械种类和样式差异不大,没有较大的改良,所生产的农业机械不能完全满足农民的需要,而且作用较单一,如果能够对农业机械进行创新设计,那么将会使农业产品的种类更加完善,并且能够更大限度的提高农业生产率。数字化设计技术可以较快捷、可靠地帮助研发人员设计出不同的农业机械,这将是未来农业机械的设计的必然发展方向。
三、小结
我国是一个农业大国,农业机械对于我国农业的发展而言有着非常重要的作用。数字化设计技术的运用将使我国的农业机械发展更加完善,促进我国农业的快速发展。
机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅谈机械零部件设计的新思路
摘 要:机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动,是人们以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性,因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。
关键词:机械;零部件;设计;新思路
机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图,虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来,就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化,使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。
1、设计核心思想――创新思维
1.1运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一,其中想象力和思维力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼启觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。
1.2运用发散思维
发散思维又称辐射思维,是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案,才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题,常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后,就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
1.3运用创新思维
创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。
2、科学地进行机械零部件设计
2.1把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能,都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。
机械零部件设计的主要内容包括:根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。
2.2严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施,其中包括理论计算及计算准则。
常用的计算准则如下:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。
2.3正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法,此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在实际应用中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。
2.4全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节,用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。
CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为:基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
参考文献:
[1]王月强:《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械),2012(06)
[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪:《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床,2012(12)
机械设计制造自动化探讨
摘要:本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析,指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点,能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。
关键词:机械制造自动化原则发展方向
1 机械制造自动化符合设计的原则
1.1 满足对机器的功能要求。
任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的,不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理,输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能,能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容,作为产品, 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求,而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
1.2利用先进技术不断创新。
根据产品或系统的功能不同,可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统,称为动力机,其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。
2 机械自动化系统的优点与效益
2.1生产能力和工作质量提高。
机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能,其检测的精度和灵敏度有很大的提高,通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
2.2使用安全性和可靠性提高。
机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时,能够自动停止工作,保护机械设备的完好,避免或减少人身事故,提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,故障率降低,寿命得到了延长。
2.3调整和维修方便,使用性能改善。
机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
2.4改善劳动条件,有利于自动化生产。
机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。
3机械设计制造及其自动化的发展方向
3 .1智能化。
智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
3.2模块化。
模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元, 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样, 可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。
3.3网络化。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
3.4微型化。
微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4结论
现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义,所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者, 而应该作为新技术产业化的创造者,为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
参考文献:
[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息,2013(11):45-46.
[2]罗碧龙.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技与企业,2013(8):105-106.
[3]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013(6):66-67.
室内设计是人类为了创造并美化自身的生存环境而进行的活动之一。下面是我为大家整理的室内设计论文,供大家参考。
室内设计原理
室内设计论文内容
20世纪80年代以来,我国人民的生活水平不断提高,室内设计方兴未艾,室内设计已经越来越与人民的生活,工作密切相关,日益受到人们的高度重视。
设计是连接精神文明与物质文明的桥梁,人类寄希望于通过设计来改造世界,改善环境,提高人类生存的生活质量。
现代社会中,色彩设计正在越来越多的领域里发挥着自己的作用。从城市建筑到日常生活,色彩的参与无处不在,色彩是影响感官的第一要素,人们观察物体时,视觉神经对色彩反应最快,同时还伴随着其他感觉器官及大脑的活动,从而产生综合性的知觉和意识。色彩悄无声息地左右着人们的生活,潜移默化地影响着人们的情绪,因此,正确地进行色彩设计在很多领域都是非常重要的。
当人们使用色彩时,不仅要依据客观的科学知识,而且要结合印象、记忆、联想、象征、 经验 和传统习惯等以达到最佳的色彩效应。而这些客观知识以外的主观感受就是色彩的感性倾向,它主要包括以下几个方面。
一、色彩影响生理功能
不同的色彩能引起人的不同生理反应。匈牙利科学家曾经做过实验,他们把蒙住双眼的受试者分别引进红色、黄色和蓝色的房间,结果受试者在房间内睁开双眼后,脉博跳动的速率分别呈现“偏快、正常、偏慢”的状态。大家知道,色彩体系大致可分为冷暖两个色系,波长长的红光和橙色光、黄色光给人以温暖感;相反,波长短的紫色光、蓝色光、绿色光给人以寒冷的感觉。冷色与暖色除了给人在温度上的不同感觉外,还会带给人们一些其他感受,例如,重量感、湿度感、进退感等。色彩使人产生的生理反应并非来自物理上的真实情况,而是与人们的视觉与心理联想有关。
二、色彩影响心理功能
康定斯基在《论艺术的精神》中阐述:“一般说来,色彩直接地影响着精神。色彩好比琴键,眼睛好比音槌,心灵仿佛是绷满弦的钢琴,艺术家就是弹琴的手,它有目的地弹奏各个琴键来使人的精神产生各种波澜和反响。”人们生活在一个色彩的世界中,积累着许多色彩方面的视觉经验,当知觉经验与外来色彩刺激产生呼应时,就会引发人心理上的某种情绪,这就是色彩的感性倾向。不同的色彩会使人产生不同的情绪和联想,比如,红色给人以热情、危险、活力、喜庆、愤怒等感觉;蓝色则让人感觉平静、悠久、理智、清新。
三、色彩的情感表现功能
既然色彩能够影响人的生理和心理,那么不同的色彩必然有着不同的情感表现,应用时一定要根据情况来认真考虑、谨慎选择。比如,红色是中国的传统色彩,它具有吉祥幸福、热烈欢乐的寓意,因此,婚庆典礼、节日盛宴等喜庆场所的室内设计色彩以红色为主色调,忌用黑色、青色等肃穆的色彩。新娘的结婚礼服的颜色中西方都喜用白色,因为白色象征纯洁,而大红色的传统礼服在中国的婚礼上也是常见的服饰;而丧葬场所的室内设计色彩正好相反,红色等暖色系的明亮色调绝对不会出现,否则就是大不敬。色彩的情感表现功能具体表现如下:
1.不同人群对色彩的不同情感需求
在进行室内空间的色彩规划时,要充分考虑到目标人群的年龄、职业、 教育 背景、喜好等具体情况,念故去的人而佩戴黑色的袖标,灵堂一般也是以白花黑纱布置的。另外,不同的宗教,其颜色的象征意义也不同,以黄色为例,在佛教中,黄色有谦卑、超脱俗世之意;而在____中,黄色曾是犹大衣服的颜色,因此有着卑劣及背叛的象征寓意。在室内设计时,应尊重空间使用者的民族风俗和宗教信仰,在色彩运用方面做好充分的 市场调查 。
2.不同的地域与环境对色彩的不同情感需求
不同的地区,因受地理位置、气候条件等客观因素影响,人们所普遍认可接受的色彩也有所不同。比如,热带地区的人们比较喜欢强烈多变的色彩,寒带地区的人们偏爱柔和沉着的色彩。在农村,人们对纯粹的、能够产生鲜明对比的色彩情有独钟,而在城市,人们则更欣赏协调雅致的色彩。就居室而言,因其坐落的方向不同,室内色调的选择也应该有所差异。一般地说,如果居室门窗南向,充足的阳光使室内色调易呈暖色,这样的居室色彩就应该以偏冷的色调来平衡温度的感觉;反之,门窗北向者的房间,居室色彩应以偏暖色的色彩来增加室内的温度色彩可以改变人们对已知空间的视觉认识,也可以在空间中发挥其独特的作用,因此,在进行室内空间设计时,我们应遵循一些基本原则。
(1)遵循和谐统一的原则
室内色彩设计切忌“姹紫嫣红”“群芳争艳”,色彩未经统一规划而各行其是,势必会导致室内色彩的紊乱。在进行室内设计时,首先,应确定室内色彩的主色调,然后确定使用同一色系、对比色系还是互补色系的色调。只有在主色调确定后,才能根据色系的不同来确定相应的辅助色调。主色调一般不宜采用大面积的鲜艳的颜色,辅助色调则可根据实际情况大胆选用小面积的较高明度或纯度的色彩,便可以起到画龙点睛的效果。其次,室内色彩的均衡感也很重要,色彩的明暗和面积最能影响整体色彩的均衡感,一般来说,明度高的色彩在上、明度低的色彩在下容易获得色彩均衡。比如,天花板要比地板颜色浅,否则容易产生压迫感。另外,在设计时可以考虑背景色比主体色轻浅;彩度高、暖色的面积应小于彩度低、冷色的面积等。总之,整体空间的色彩应该是上轻下重、淡妆浓饰,统一中有对比,和谐中有律动,稳重中又不乏变化。
(2)用色彩界定空间
以色彩来划分室内不同的功能区域既省时省力、经济快捷又效果明显。但是有一点应该注意,那就是各区域的色调一定要和室内整体的空间色彩,也就是主色调相协调。另外,应发挥不同色彩的情感倾向,辅助室内功能更好地实施。比如,在餐饮区域的用色中,黑色或纯度太低的颜色都是不恰当的选择,因为大面积的黑色会使人感到沉重和压抑,而过于混浊的色彩会给人以不洁净的感觉。故餐室的色彩应以暖色为主,黄色系中的橘黄、乳黄最能增加食欲,其次是柠檬黄;而学习和办公的区域要求人们头脑冷静、注意力集中,因此,不应采用明度和纯度较高的过于跳跃的色彩,而应以明度和纯度较低的柔和舒缓的色彩为主,比如选用灰色系、蓝色系、绿色系等纯度较低的或者偏冷调的色彩;卧室是家庭住宅中私密性要求最高的场所,其色调选择以私密和安静为前提,艳丽明亮的色彩使人觉得兴奋,不利于休息,因此,纯度和明度相对较低的淡雅平稳的色彩是卧室色彩的最佳选择;卫生间最重要的要求是清洁卫生,故装饰它的色调以白色、浅绿色、浅蓝色等冷色为宜,使之有清洁干净的感觉。
室内设计论文文献
[1](英)杰克·特里锡德.象征之旅.中央编译出版社,2001年1月
[2](俄)康定斯基.论艺术的精神.中国社会科学出版社,1987年.
[4]朱介英.色彩学——色彩设计与配色.中国青年出版社,2004年5月
室内设计工程
室内设计论文摘要
【摘要】本论文针对“中式风格”室内设计工程的基本理论;再到“新中式风格”室内设计的基本理论,旨在阐述“新中式风格”设计工程与“中式风格”设计工程的区别,对各自的思想、审美、手法做了清晰阐述。
室内设计论文内容
【关键词】中式风格 新中式风格思想 手法
中图分类号:TU2文献标识码: A
一、传统中式风格概念
中式风格室内设计,即是以宫廷建筑为代表的中国古典建筑的室内装饰设计艺术风格,气势恢弘、壮丽华贵、空间高、进深大、雕梁画栋、金壁辉煌,空间井然而有序,造型以对称为主,装饰材料以木材、竹材为主,装饰图案多以梅、兰、菊、龙、凤、麒麟、龟、狮等,透雕、 浮雕 ,栩栩如生。
二、中式风格室内设计思想
中国传统的室内设计受到“儒”“释”“道”,思想的影响。儒学在中华5000年的历史 文化 中,对中国的思想、精神、体质、审美都有着深远的影响。儒家的思想“礼治”的核心含义为“异”,主要体现在长幼、尊卑、贵贱、亲疏,都各有其礼,各尊崇其特殊的行为规范。使国家、社会,都在严格的秩序、等级统治下,有章可循。在此思想的影响下产生了多种类型,内涵多种形制的建筑,如皇宫、宗庙、陵墓、坛等。在建筑以及室内空间的的具体设计中,其开间、形制、色彩、用料、纹样、脊饰等都有十分严格的规定,不得违制僭越。
中国的明式家具,至今仍被世人奉为设计的典范,其造型洗练、端庄,体现刚正不阿、谦虚内敛;其优美的曲线,上好的用材、细致的工艺,体现独特的审美气息。另外,明式家具所使用的紫檀、黄花梨等硬木,其造型、质地、光泽都给人以玉的感觉;水润、坚韧、无暇。儒家美学尚玉,荀子曾说“天玉,君子比德焉”,玉象征高尚的品格。家具中的屏风,体现了奉上蔽下的“孝弟德行”,“孝弟”就是儒学的“仁”的体现。
道家则是崇尚自然,让人师法道德和品质,中国的园林,就是崇尚自然、师法自然的完美体现。
佛教则是让人的心灵“普渡众生”,追寻超凡脱俗,静气凝神。在中式风格的空间中,时常会运用佛像、佛教壁画、佛教绘画等作品。
三、中式风格室内设计审美
中式风格室内设计的主流审美是以中式风格室内设计的思想为基础的,“儒”“释”“道”三家的思想,是审美的根源。例如:“以味为美、以意为美、以道为美、同构为美、以文为美”构成了中国古代美本质观的整体特色。中式风格室内设计的审美也体现于道家以生气、自然、无、妙、淡、柔和适性为美,佛家以寂灭、涅盘 、死亡,以及涅盘的象征――光明圆相为美。
四、中式风格室内设计手法
中国人在最基本的基础审美观上,在室内设计中, 设计手法注重表现对称完整性、含蓄性和情节性。
①在中式风格空间中,运用屏、碧纱橱、博古架、落地罩、风、、帷幕等
划分空间层次,形成“断而不断,隔似未隔”的空间感。
②在室内装饰上采用含蓄的手法,即是象征、谐音、隐喻。例如:蝙蝠、鹿、鱼、鹊、梅等图案。“鹿”和“禄”同音,蝙蝠的“蝠”和“福”同音,“鱼”和“余”同音,这就是中国传统的求福求禄求功名的思想愿望。又例如:在室内的各种窗户和门栏中多引用梅、兰、竹、菊和“岁寒三友”等的图案。喻指主人的优良品质。
③室内的空间体现有序性、完整性。中国的建筑空间外形和内形主要是规则的形状。例如:正方形、长方形、圆形、正多边形、菱形等。因此,中国的院落也大多是以四合院的空间形式为主,在不同的地域、民族文化的区别下,有一些差异。这体现了中国封建社会的等级意识。
五、当代中式风格概念
基于中式风格,“新中式风格”是一个全新的,当代的概念,它的界定似乎有些模糊,正是这种模糊,才让设计师们为之着迷;“新中式风格”,从某种意义上说,是特别的文化与思想倾向;是平面、空间、服装等多种中领域设计师的新的探索,它所涉及的领域极其广泛;也是在现代的经济、文化、思想、潮流发展下,人们对“传统中式风格”的全新的解读,是全新的思想 方法 。
从广义角度,“新中式风格”运用延伸于多个领域,如建筑、视觉传达、室内设计、服装、工业设计等。新中式风格,基于传统中式风格,但同时又拥有与传统中式风格”不同的思想与手法、审美。
新中式风格的设计思想可以与传统思想结合。新中式风格来源于传统中式
风格,新中式用自己的感知去理解传统思想,并且大胆融合现代思想。例如:传统儒学的“礼治”的核心含义为“异”,主要体现在长幼、尊卑、贵贱、亲疏,都各有其礼,各尊崇其特殊的行为规范。在我们现代的家居户型中,不可能完全体现如此缜密的等级关系,可是设计师,通过更加人性化的区别设计来体现“异”,将家庭成员的不同年龄、 爱好 、生理、心理、情感等多种因素进行研究设计,用区别的个性化设计来体现“异”。
道家思想核心体现“清静无为”、“返朴归真”、“顺应自然”、“贵柔”,现代人已经条件实现“采菊东篱下,悠然见南山”,那么,“新中式风格”又如何帮助现代人在空间中得到相对的“清静无为”、“返朴归真”、“顺应自然”呢?可以通过清雅的中式元素(如:青花瓷器、提炼后的中式图案、水墨、扎染等);隽永优美的明式家具;环保自然地装饰材料(竹、篙、芦苇、编制等);植物等,来给人清新自然的慰藉。
现代人对于佛教有了更深的个人理解,也许不会痴迷、笃信,可是佛教的“普渡众生”、“色即是空,空即是色”等思想,可以让身处激烈竞争的现代人的内心得到一定解脱与释然。在“新中式风格”空间设计中,可以适当运用佛教元素,例如:佛教艺术元素;或者营造出适当的“净空”空间氛围。
六、新中式风格室内设计审美
审美是人类事物认知的感受形式,人类的审美感受极其广泛,包含:文学、建筑、室内空间、园林景观、雕塑、服装、绘画、工业产品等等。审美本身不仅涉及多重领域,人类对于某种事物的审美,也同样是多种多样的。
新中式风格空间设计的审美具有包容性,拥有广博的情怀,因此,新中式风格空间,可以变幻万千,扮演多姿多彩的角色。新中式风格空间可以设计表现雍容华贵的空间气质。在具体的设计中,可以将宫廷设计元素为主导,进行设计表达;或者表现现代小资气质,将孤芳自赏与中式相结合;亦或表现某种宗教信仰,以佛教为主,将佛教色彩、佛教艺术元素,运用于空间设计中;中国的绘画、戏曲、音乐等艺术,都可以作为设计审美的主题,在新中式风格空间中尽情的表现,甚至,还可以包容西方的“哥特”“巴洛克”“洛可可”“野兽派”等等。“新中式风格”运用于餐饮空间设计时,就需要与具体的餐饮文化相结合,进一步吸引消费者去尝试不同的佳肴,甚至让消费者,把来到某“新中式风格”餐饮空间,品尝佳肴、会友,当做是一种精神情感的升华与享受。在思想、情感、心理得到极大满足。
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哈哈,同喜同喜,我也是阿,不过专业不一样,还是自己找吧,别人是指不上的。
shi nei xhe ji chuang xin lun wen bai du wen ku you
室内设计理论文章集粹2006年1月13日室内设计理论文章集粹三把室内生态设计作为一个专门的课题提出来,其目的是为了引起我国建筑界和室内设计业界的重视,促使其更好更快的发展。室内生态设计作为生态建筑的重要内容,在国外已经得到一部分建筑师的重视。如被誊为高技派的国际建筑大师诺曼福斯特,他在设计中充分发挥了高科技提供的潜力,在实现节能、低耗、低造价的同时,创造了舒适的室内环境条件。其中最有代表性的是他设计的德国林依斯伯格商务促进中心和远程技术中心。这座建筑中的微电子中心由一组包括12幢单栋建筑的两个人工气候大棚组成。大棚采用透光的绝热材料,具有特殊的导光系统和日光反射和热量收集系统设在室外树林中空气收集系统通过地下管道吸入新鲜空气,根据季节变化将新鲜空气冷却或加热,然后送人大棚。建筑以煤气作为主要能源,安装在屋面上的两种太阳能电他板作为辅助能源供应系统。太阳能板将水加热,然后送至吸收致冷器,冷却水通过的营网设在悬挂干顶棚上的金属传导网板中,由此将室内空气冷却。新鲜空气经由地板层上一个通道送人室内,并在沿地面不高的区域形成一个新鲜的空气湖。这幢建筑设有先进的控制系统,在保证室内环境舒适的同时又能最大限度的节约能源。尽管这幢建筑有十分舒适的室内环境,但由于它充分利用了太阳能。自然光、自然通风,所以它的能量消耗很低。特别要提出的是这幢建筑虽然采用了许多环境技术设备,而建筑造价仍保持在德国一般空调建筑工程的水平。这幢建筑用高技术。新材料实现了室内生态设计的许多基本内容。也可以说向人们展现了未来建筑的许多重要观念。意大利著名建筑师皮阿诺在设计曼尼尔博物馆时,研究了阳光照射、采光调节。光线控制之后,用细致的构造技术设计了一个由300块遮阳板组成的屋面,充分利用自然光为博物馆展品照明,而且亡造出一个轻巧、具有高技术特征的采光顶棚。通过光棚进入博物馆的光质量极为奇妙,这种自然光随着天空的阳光和云影的变化而产生富有韵律的效果。这个优美的室内采光天棚,既解决了自然采光,节约了能源,又十分新颖别致。日本日建设计事务所设计的东京煤气公司港北NT大楼,在节约能源。创造舒适优美的室内环境方面也取得了很大的成功。这个大楼从界面装修到内部设施大量使用了自然材料及再生材料。如内墙采用了再生材料制成的壁纸,人口门厅铺装利用了现场废弃的混凝土再生品,在展厅内设置了室内绿化。生态引人室内设计,向建筑师和室内设计师提供了一个新的发展思考点,开辟了一个新的创造领域。显然,室内生态设计包含了建筑。结构、设备。自控。工艺美术、园林绿化等许多专业的内容。它需要建筑师、室内设计师不断更新知识,熟悉和驾驭新技术。室内生态设计毕竟是一个新课题,它的领域、技术体系和美学思想等都需要研究探讨。笔者文中所提出的一些看法和观点谬误之处在所难免,希望这一课题能得到更多同仁的关心和研究。许多设计师受到工艺美术运动的影响,想通过金属制品的设计表达他们将艺术与技术相结合的思想。他们不仅注意到制品的功能性,并且与家具、陶瓷制品相协调。由于金属制品的虚饰少,而更具现代感。在染织品方面,由于莫里斯十分热衷于染织品的设计,他所设计的许多制品,例如壁挂、地毯、壁纸等其花纹图案均取材于自然界植物的枝蔓、花叶、鸟类等。这些染织品曾影响了许多染织设计家。其设计风格基本一致,并且也促进了19世纪末20世纪初英国染织业的改革。最早出现具有工艺美术精神的印刷品叫《霍比马》(The Hobby Horse)的季刊,先为马克穆多的“世纪行会”印刷在手制纸上,后转由莫里斯所属的一家印染厂出版。莫里斯按古代手抄本装订的风格进行装订,封面设计显得高贵而古朴。另外,英国工艺美术运动在书籍插图与装帧方面的另一位杰出代表人物是比德利斯,他的作品反映了英国工艺美术运动的风格与思想。英国工艺美术运动,在莫里斯、拉斯金等人的倡导下,提出“美术与技术结合”的原则,反对“纯艺术”,主张美术家从事产品设计。这在设计史和现代设计理论的形成方面均具有重要的意义。他们的风格明显注重材料的使用和工艺的精细,设计较为质朴、大方、适用。当然由于历史的局限,这场具有重大意义的运动也存在着明显的缺陷。其一是对机械化批量生产的反对。其二为偏面理解艺术与技术的结合,认为只要艺术家主持或参予产品设计就可以生产出美观、实用的产品,而忽略了科学与技术的意义。比工艺美术运动稍晚些的新艺术运动,是1900年左右的欧洲普遍兴起的设计运动。此阶段欧洲大陆正处在普法战争后的和平时期。经济有了较快的发展,科技也有新的突破。人们对专业产品有着迫切的需求。加之工业产品所具备的经济实用性,也为广大中、下层社会成员所接受。促进新艺术运动的另一个因素是莫里斯与英国工艺美术运动的实践。此时几乎每年都有许多优秀设计与产品问世。这些展览成为推广新艺术运动,反对“纯艺术”的思想的最好媒介。欧洲这场设计运动是以法国、比利时等国的新艺术运动为中心发展的。这一运动在主张艺术与技术结合,主张艺术家参予设计,主张从自然中吸取设计素材,主张曲线,反对直线,反对模仿等方面均从形式上沿袭了英国工艺美术运动的特点。新艺术运动的“新艺术”一词来源于革新派设计师萨穆尔·滨(Samuel Bing),他把自己的家具设计工作室称为“新艺术之屋”这个名称被引用于一场新的设计运动,并且波及法国、比利时、西班牙、意大利、荷兰等国。法国的新艺术运动是受到莫里斯和拉斯金等人的理论和实践的影响而产生的,主要表现在家具与装修设计上。家具与装修设计总的特点是强调回归自然,要求在一切设计中使用仿植物纹样的曲线,仿动物的曲线式样,要求装修设计有“回到自然感”。同时因受日本装饰风格的影响,因而作品在许多方面映了东方的装饰色彩。在比利时发生的新艺术运动有浓厚的民主色彩。提出了“人民的艺术”的口号,强调“大众设计”,从消费者角度考虑产品的设计与制作。其代表人物是当时杰出的设计家与设计理论家范·德·威尔德(Henry Vande Veide)。他的设计理论是“承认机械”,这在当时的条件下可算是一种大胆的行为。他在从事家具与装修设计时更讲究功能性,用线也较简练。他主张“技术是产生新文化的重要因素”,“根据理性结构原理所创造出来的完全实用的设计,才能实现美的第一要素,同时也才能取得美的本质”。他认为机械如果能运用适当,可以引发设计与建筑的革命,应该做到“产品设计结构合理、材料运用严格准确,工作程序明确清楚”,以此为原则达到“工业与艺术的结合”,他由对纯形式的追求而至重视功能性,推动了现代设计理论的发展。意大利和西班牙的新艺术运动基本上相同于法国的风格。但从米兰博览会以后,意大利的家具与装修设计趋向简单化、功能化以及批量生产化,这是受比利时范·德·威尔德的影响所至,是一种进步的开端。由于法国的新艺术运动在形式主义上越走越远,到1925年终于踏进完全追求形式新奇的“装潢艺术运动”;意大利与西班牙的新艺术运动也源于形式的夸张与主观的任意处理,终于为新的艺术所取代。比利时的范·德·威尔德由于承认机械化的生产并首创设计教育,把产品设计推向现代主义的轨道。现代设计来源于现代主义运动的广泛发展。其过程一般认为:(1)对机械的肯定;(2)穆特修斯的工作,(3)德国“制造同盟”的创立,直到包豪斯的建立面走向成熟。德国设计理论家赫尔曼·穆特修斯(Herman Muthesius 18691927)他以教师的身份并通过其出版物和公众研讨会,对设计师和建筑师施加巨大的影响。这位盎格鲁撒克逊实用主义的专家不仅表示反对当时在德国产生的“青春艺术”的设计风格,而且反对任何形式的艺术风格,他拒绝任何造型准则的概念化,并且始终谋求任何形式明确按着用性,并且要求培养简朴纯正的造型观念。他指出:“一定要把机械式样作为20世纪设计运动的目标”,要求所有设计必须符合“完全而纯粹的使用性能”。德国“创造同盟”(或称:“工业同盟”)于1907年建立。在穆特修斯的大力提倡和组织下,由建筑师、作家、工厂主、造型艺术家、手工艺术人、工艺美术工作者、政治家、教育家、出版商等组成。“同盟”大力推动“工业产品的优质化”,在“同盟”的第一届年会上的开幕词中明确了对机械的承认,指出了设计的目的不是物而是人。产品设计都是社会的公仆,而不是许多造型艺术家自认的是时代的主宰。“同盟”强调设计家应重视产品的质量,单纯和抽象的外形和产品设计标准化三大要素。在建筑学院的工场和建筑实践中,开始追求“自由的和设计决定的,大众经济的典型现实主义”。在建筑设计界以彼得·贝伦斯,勒·柯布西耶,米斯·凡·德罗和沃尔特·格罗庇乌斯。这些人成为现实主义含义的建筑设计的代表。现代主义以设计上的诚挚与理性思考取代了新艺术运动那种狂热的设计梦想,也就是说以科学性取代了艺术性,故此被称为“机械时代的技术美学”。其关键因素在于功能与设计的合理性。以沃尔特·格罗庇乌斯,米斯·凡·德罗,勒·柯布西耶等为代表的新建筑运动把现代设计理论推上了更为完善的阶段。新建筑强调功能第一,形式第二;注意使用新技术和新材料;对传统的形式进行大胆的革新,以求建筑空间处理的合理性与逻辑性。在新建筑运动中以包豪斯的成就最为突出,并且对今天的设计界也有重要的影响。格罗庇乌斯是包豪斯的奠基人。1919年4月1日,他在德国魏玛成立了“国立包豪斯,开创了现代设计教育的新纪元。包豪斯对现代设计提出了三个重要的观点:其一是要求艺术与技术的完美统一;其二是强调设计的目的是人不是产品;其三是设计必须遵循自然与客观的法则来进行”。包豪斯的教育方针是注重培养学生的动手能力,把实践放在第一位。魏玛时期的包豪斯(1919—1925),基本采取“工厂学徒制”,即除半年预科(掌握造型的基本知识)的学习外,进入三年正式学徒的学习,毕业既可获得“技工毕业证书”,然后进入包豪斯研究都深造,最终获包豪斯文凭。由此可见包豪斯学生的目标,是制造既符合实用标准,又能够表达制作者思想的各种产品。由此而发挥学生的自主能力。德国包豪斯较魏玛暑期更为成熟,它的基本课程是加强学生对物体的分析能力;对空间的构成能力以及对基础绘画的表现能力。专业基础课仍十分重视学生的动手能力;通过对木工、家具、陶瓷、板金工、着色玻璃、编织、壁纸、印刷等课程的学习熟悉材料和加工。专业课则是有针对性的学习建筑、展览等,然后进入建筑、工程等专题研究。德国时期的包豪斯较魏玛更为成熟,不仅在设计风格方面,而且对于现代设计理论的形成起了十分重要的作用。为今后设计理论的发展奠定了基础。由于德国纳粹党徒的破坏以及最终占领其校舍,包豪斯于1933年7月被迫停办。在肯定包豪斯对现代设计理论和实践的贡献时,同时欠也应该指出,由于包豪斯成员把几何概念作为设计中心而推广,从而使设计院走向了形式主义的道路,甚至为了几何形可以达到忽视功能的地步。产品设计缺乏人情味及和谐感,这其实是违背为人而设计的原则的。包豪斯被迫停办后,其人员在30年代后半期到了美国,从而成为美国现代设计教育的奠基者。他们除了加强视觉传达功能分析的课程外,又增加了系统设计课程,从系统化角度进行研究和设计,使产品更具时代感和社会意义。战后欧美等资本主义国家,经济得迅速发展,中上层有产阶级及普通劳动者,不仅对产品数量,而且对产品设计提出了越来越高的要求。消费市场的扩大,以及科学技术的发展,促使新材料、新技术、新工艺、新设备的广泛使用,这表现出在建筑大量使用钢铁、玻璃和装修设计中弹性空间、有机空间以及组合家具的广泛采用上。美国芝加哥学派理论的奠基人路易·沙利文提出的“形式追随功能”的设计思想,扭转了建筑行业专讲形式、不注重功能的错误倾向,这为现代设计奠定了坚实的理论基础。同时,弗兰克·赖特提出的有机建筑的理论也使现代设计的理论更加完善。现代设计理论的形成过程,实际上也是现代工业以及现代社会发展的过程。尽管表现出不同的运动形式和不同的发展阶段。但这又都是历史的必然。人类在完善自身的同时也在完善各种行为,其中包括不同的实践方式和不同的理论体系。因而,我们在强调产品生产的同时,更应把“人”的改造放在首位。所以说,现代设计理论中还包括提高人的素质这一重要方面,当然对从事设计的主角“人”的素质的提高,决非设计师单方的能力所为,而需要全社会,乃至全人类的共同努力!设 计 的 魅 力所谓"设计"有两个含义:一是手法;二是效果。这二层含义,大部分室内设计师在设计中早已运用了的,只是没有专门提出来罢了。室内设计的手法很多,只举一些主要的。1、美化环境。室内设计要美化环境是无可置疑的,但如何达到美化的目的,有不同的手法,有的用装饰符号作为室内设计的果。另一种现代室内设计的手法,是在满足功能要求的情况下,利用材料、色彩、质感、光影等有序的布置创造美。2、组织和划分平面与空间,这是室内设计的一个主要手法。利用设计手法,巧妙地布置平面和利用空间,有时可以突破原有的建筑平面、空间的限制,满足室内需要。在另一种情况下,设计又能使室内空间流通、平面灵活多变。3、表达民族特色。在这方面,应采用设计手法,使室内充满民族韵味,而不是民族符号、语言的堆砌。4、其他。如突出主题、人流导向、制造气氛等等都是室内设计的手法。我们室内设计人员、往往首先拿到的是一个建筑的外壳,这个外壳或许是新建的,或许是老建筑,也或许是旧建筑,设计的魅力就在于在原有建筑的各种限制下做出最理想的方案。……从以上例子说明,室内设计是有许多潜力可以挖掘的。同样一个建筑外壳,由不同的室内设计人员按同一个室内要求进行设计,结果大相径庭。好的设计方案,它的功能效益、经济效益以及其自身价值,成倍地超过一般方案,显示出设计的作用和魅力。在显示设计的魅力方面,还有以下几种例子。1、变无用为有用。……2、外持旧、内更新。……3、变小用为大用。……4、变次用为优用。……5、低造价高设计。……室内设计的风格与流派:风格即风度品格,体现创作中的艺术特色和个性;流派指学术、文艺方面的派别。室内设计的风格和流派,属室内环境中的艺术造型和精神功能范畴。室内设计的风格和流派往往是和建筑以至家具的风格和流派紧密结合;有时也以相应时期的绘画、造型艺术,甚至文学、音乐等的风格和流派紧密结合;有时也以相应时期的绘画、造型艺术,甚至文学、音乐等的风格和流派为其渊源和相互影响。例如建筑和室内设计中的“后现代主义”一词及其含义,最早是起用于西班牙的文学著作中,而“风格派”则是具有鲜明特色荷兰造型艺术的一个流派。可见,建筑艺术除了具有与物质材料、工程技术紧密联系的特征之外,也还和文学、音乐以及绘画、雕塑等门类艺术之间相互沟通。风格的成因和影响室内设计风格的形成,是不同的时代思潮和地区特点,通过创作构思和表现,逐渐发展成为具有代表性的室内设计形式。一种典型风格的形式,通常是和当地的人文因素和自然条件密切相关,又需有创作中的构思和造型的特点。形成风格的外在和内在因素。风格虽然表现于形式,但风格具有艺术、文化、社会发展等深刻的内涵;从这一深层含义来说,风格又不停留或等同于形式。需要着重指出的是,一种风格或流派一旦形成,它又能积极或消极地转而影响文化、艺术以及诸多的社会因素,并不仅仅局限于作为一种形式表现和视觉上的感受。20-30年代早期俄罗斯建筑理论家M·金兹伯格曾说过,“风格”这个词充满了模糊性……。我们经常把区分艺术的最精微细致的差别的那些特征称作风格,有时候我们又把整整一个大时代或者几个世纪的特点称作风格”。当今对室内设计风格和流派的分类,还正在进一步研究和探讨,本章后述的风格与流派的名称及分类,也不作为定论,仅是作为阅读和学习时的借鉴和参考,并有可能对我们的设计分析和创作有所启迪。室内设计的风格在体现艺术特色和创作个性的同时,相对地说,可以认为风格跨越的时间要长一些,包含的地域会广一些。室内设计的风格主要可分为:传统风格、现代风格、后现代风格、自然风格以及混合型风格等。一、传统风格传统风格的室内设计,是在室内布置、线形、色调以及家具、陈设的造型等方面,吸取传统装饰“形”“神”的特征。例如吸取我国传统木构架建筑室内的藻井天棚、挂落、雀替的构成和装饰,明、清家具造型和款式特征。又如西方传统风格中仿罗马风、哥特式、文艺复兴式、巴洛克、洛可可、古典主义等,其中如仿欧洲英国维多利亚或法国路易式的室内装潢和家具款式。此外,还有日本传统风格、印度传统风格、伊斯兰传统风格、北非城堡风格等等。传统风格常给人们以历史延续和地域文脉的感受,它使室内环境突出了民族文化渊源的形象特征。二、现代风格现代风格起源于1919年成立的鲍豪斯学派,该学派处于当时的历史背景,强调突破旧传统,创造新建筑,重视功能和空间组织,注意发挥结构构成本身的形式美,造型简洁,反对多余装饰,崇尚合理的构成工艺,尊重材料的性能,讲究材料自身的质地和色彩的配置效果,发展了非传统的以功能布局为依据的不对称的构图手法。鲍豪斯学派重视实际的工艺制作操作,强调设计与工业生产的联系。鲍豪斯学派的创始人W·格罗皮乌斯对现代建筑的观点是非常鲜明的,他认为“美的观念随着思想和技术的进步而改变”。“建筑没有终极,只有不断的变革”。“在建筑表现中不能抹杀现代建筑技术,建筑表现要应用前所未有的形象”。当时杰出的代表人物还有Le·柯布西耶和密斯·凡·德·罗等。现时,广义的现代风格也可泛指造型简洁新颖,具有当今时代感的建筑形象和室内环境。三、后现代风格后现代主义一词最早出现在西班牙作家德·奥尼斯1934年的《西班牙与西班牙语类诗选》一书中,用来描述现代主义内部发生的逆动,特别有一种现代主义纯理性的逆反心理,即为后现代风格。50年代美国在所谓现代主义衰落的情况下,也逐渐形成后现代主义的文化思潮。受60年代兴起的大众艺术的影响,后现代风格是对现代风格中纯理性主义倾向的批判,后现代风格强调建筑及室内装潢应具有历史的延续性,但又不拘泥于传统的逻辑思维方式,探索创新造型手法,讲究人情味,常在室内设置夸张、变形的柱式和断裂的拱券,或把古典构件的抽象形式以新的手法组合在一起,即采用非传统的混合、叠加、错位、裂变等手法和象征、隐喻等手段,以期创造一种溶感性与理性、集传统与现代、揉大众与行家于一体的即“亦此亦彼”的建筑形象与室内环境。对后现代风格不能仅仅以所看到的视觉形象来评价,需要我们透过形象从设计思想来分析。后现代风格的代表人物有P·约翰逊、R·文丘里、M·格雷夫斯等。四、自然风格自然风格倡导“回归自然”,美学上推崇自然、结合自然,才能在当今高科技、高节奏的社会生活中,使人们能取得生理和心理的平衡,因此室内多用木料、织物、石材等天然材料,显示材料的纹理,清新淡雅。此外,由于其宗旨和手法的类同,也可把田园风格归入自然风格一类。田园风格在室内环境中力求表现悠闲、舒畅、自然的田园生活情趣,也常运用天然木、石、藤、竹等材质质朴的纹理。巧于设置室内绿化,创造自然、简朴、高雅的氛围。此外,也有把70年代反对千篇一律的国际风格的如砖墙瓦顶的英国希灵顿市政中心以及耶鲁大学教员俱乐部,室内采用木板和清水砖砌墙壁、传统地方门窗造型及坡屋顶等称为“乡土风格”或“地方风格”,也称“灰色派”。五、混合型风格近年来,建筑设计和室内设计在总体上呈现多元化,兼容并蓄的状况。室内布置中也有既趋于现代实用,又吸取传统的特征,在装潢与陈设中溶古今中西于一体,例如传统的屏风、摆设和茶几,配以现代风格的墙面及门窗装修、新型的沙发;欧式古典的琉璃灯具和壁面装饰,配以东方传统的家具和埃及的陈设、小品等等。混合型风格虽然在设计中不拘一格,运用多种体例,但设计中仍然是匠心独具,深入推敲形体、色彩、材质等方面的总体构图和视觉效果。室内设计的流派流派,这里是指室内设计的艺术派别。现代室内设计从所表现的艺术特点分析,也有多种流派,主要有:高技派、光亮派、白色派、新洛可可派、超现实派、解构主义派以及装饰艺术派等。一、高技派或称重技派高技派或称重技派,突出当代工业技术成就,并在建筑形体和室内环境设计中加以炫耀,崇尚“机械美”,在室内暴露梁板、网架等结构构件以及风管、线缆等各种设备和管道,强调工艺技术与时代感。高技派典型的实例为法国巴黎蓬皮杜国家艺术与文化中心、香港中国银行等。二、光亮派光亮派也称银色派,室内设计中夸耀新型材料及现代加工工艺的精密细致及光亮效果,往往在室内大量采用镜面及平曲面玻璃、不锈钢、磨光的花岗石和大理石等作为装饰面材,在室内环境的照明方面,常使用折射、折射等各类新型光源和灯具,在金属和镜面材料的烘托下,形成光彩照人、绚丽夺目的室内环境。三、白色派白色派的室内朴实无华,室内各界面以至家具等常以白色为基调,简洁明确,例如美国建筑师R·迈耶设计的史密斯住宅及其室内即属此例。R·迈耶白色派的室内,并不仅仅停留在简化装饰、选用白色等表面处理上,而是具有更为深层的构思内涵,设计师在室内环境设计时,是综合考虑了室内活动着的人以及透过门窗可见的变化着的室外景物,由此,从某种意义上讲,室内环境只是一种活动场所的“背景”,从而在装饰造型和用色上不作过多渲染。四、新洛可可派洛可可原为18世纪盛行于欧洲宫廷的一种建筑装饰风格,以精细轻巧和繁复的雕饰为特征,新洛可可仰承了洛可可繁复的装饰特点,但装饰造型的“载体”和加工技术却运用现代新型装饰材料和现代工艺手段,从而具有华丽而略显浪漫、传统中仍不失有时代气息的装饰氛围。五、风格派风格派起始于20世纪20年代的荷兰,以画家P·蒙德里安等为代表的艺术流派,强调“纯造型的表现”,“要从传统及个性崇拜的约束下解放艺术”。风格派认为“把生活环境抽象化,这对人们的生活就是一种真实”。他们对室内装饰和家具经常采用几何形体以及红、黄、青三原色,间或以黑、灰、白等色彩相配置。风格派的室内,在色彩及造型方面都具有极为鲜明的特征与个性。建筑与室内常以几何方块为基础,对建筑室内外空间采用内部空间与外部空间穿插统一构成为一体的手法,并以屋顶、墙面的凹凸和强烈的色彩对块体进行强调。六、超现实派超现实派追求所谓超越现实的艺术效果,在室内布置中常采用异常的空间组织,曲面或具有流动弧形线型的界面,浓重的色彩,变幻莫测的光影,造型奇特的家具与设备,有时还以现代绘画或雕塑来烘托超现实的室内环境气氛。超现实派的室内环境较为适应具有视觉形象特殊要求的某些展示或娱乐的室内空间。七、解构主义派解构主义是本世纪60年代,以法国哲学家J·德里达为代表所提出的哲学观念,是对本世纪前期欧美盛行的结构主义和理论思想传统的质疑和批判,建筑和室内设计中的解构主义派对传统古典、构图规律等均采取否定的态度,强调不受历史文化和传统理性的约束,是一种貌似结构构成解体,突破传统形式构图,用材粗放的流派。八、装饰艺术派或称艺术装饰派装饰艺术派起源于20年代法国巴黎召开的一次装饰艺术与现代工业国际博览会,后传至美国等各地,如美国早期兴建的一些摩天楼即采用这一流派的手法。装饰艺术派善于运用多层次的几何线型及图案,重点装饰于建筑内外门窗线脚、檐口及建筑腰线、顶角线等部位。上海早年建造的老锦江宾馆及和平饭店等建筑的内外装饰,均为装饰艺术派的手法。近年来一些宾馆和大型商场的室内,出于既具时代气息,又有建筑文化的内涵考虑,常在现代风格的基础上,在建筑细部饰以装饰艺术派的图案和纹样。当前社会是从工业社会逐渐向后工业社会或信息社会过渡的时候,人们对自身周围环境的需要除了能满足使用要求、物质功能之外,更注重对环境氛围、文化内涵、艺术质量等精神功能的需求。室内设计不同艺术风格和流派的产生、发展和变换,既是建筑艺术历史文脉的延续和发展,具有深刻的社会发展历史和文化的内涵,同时也必将极大地丰富人们与之朝夕相处活动于其间时的精神生活。装 修 设 计 的 原 则 与 内 容1.基本原则(1)功能性任何一次设计,首先应该根据使用功能进行方案的构思。“功能”即为明确所设计的内容是作何用。是就餐?是办公?是娱乐?是卧室,是起居室等等,设计要围绕特定的内容而展开。不同功能的厅室,在形式与色彩以及装修形式与格调,均有不同
授之以鱼不如授之以渔!蛋卷是某大学国际贸易学系学生,很高兴能帮上你。其实有个很好的办法可以让你迅速拿到这样的文献。我们一般找中英文的文献和论文都是用这样的办法。上google,然后收索你要的作品名称或者重点词汇在后面加.pdf.例如 “机械 创新 设计.pdf”或者“机械 创新.doc” 这样。你要找什么论文或者文献就重点词+.pdf 或者重点词+.doc 蛋卷用这个办法屡试不爽,你可以多找几篇,看看论文的架构和作者的思路,并且适当参考。蛋卷提醒使用此方法应该注意的问题:1.一定要用google,因为只有google带有强大的pdf文件检索功能,baidu效果会偏差。 2.注意重点词,如果用一个重点词找不到合适的论文,建议换几个重点词试试,肯定可以下到论文 3.尽量从检索页第一页偏下方开始找论文。因为google也是有检索排行的,所以一些论文网站会排在你检索到的信息前面,一般都是需要注册或者付费下载。一般直接点开链接就出现下载的页面在检索页第一页靠后一点的位置开始。 4.多试试,肯定有。相信蛋卷。希望蛋卷的回答对你有帮助。
机械制图毕业论文
机械制图是个复杂的过程,下面是机械制图毕业论文,希望可以帮助到你!
机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果,但创新学还处于发展初期,各种不同理论及工具不断涌现,远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。
本文认为,要进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾,所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决,这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中,因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。
基于上述考虑,本文从创新设计思维的研究出发,融合知识获取方法,研究创新设计理论,进而开发机械产品创新设计系统。
1 机械创新设计思维规律
我们常把思维的过程称为“思路”,是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则:
一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后,往往首先检索出最佳设计实例,这样可以最迅速接近目标,然后运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试作最小变动以解决矛盾,如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围,最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少,体现了最短路径原则。
二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性是指事物间的内在联系。
要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的,因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性,以促进机械创新设计。
机械设计过程是从功能要求到作用原理,再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中,功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引,因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想,而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。
判断联想是否合理的依据是相似性,相似性由已有产品实例确定。比如,“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系;又如,多种产品实例可满足同一功能要求,那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。
功能要求是联想的起点,经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例,因而掌
握纵向及横向相似性,所以能迅速地进行横向及纵向的联想,能触类旁通,得出具有相似作用原理及物理结构的实例(简称相似实例)并进行组合优化,最后得到最优解。
这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了,基于实例推理不但能迅速接近最优解,体现最短路径原则;物场分析法(简称TRIZ)分析了上百万设计实例,确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系,以及不同作用原理或物理载体的可替代关系,使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体,体现相似性联想原则。
2 计算机辅助创新设计系统
两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中,系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示,它包含如下关键技术:
2.1 实例检索
利用基于实例推理(CBR)技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足:首先,系统为了达到实用通常建立庞大的实例库,这导致管理困难,系统运行效率低;其次,通过检索得到的只是一个或很少实例,而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用,支持创新的力度不够;最后,实例调整严重依赖领域知识,难度大,所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的,不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例,并利用遗传算法进行组合优化,实现实例知识的重用。
本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现,实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。
2.2可视化的实例模型表达及矛盾分析
概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充,使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次,并存储功能单元与结构单元的对应关系,使计算机理解产品的'结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观,因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图,以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系,使结构与功能处于同一张图中,设计者可直观地理解产品原理,根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。
实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求,它有两种表现形式,一是未能实现某些产品
功能质量目标;二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。
矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想,进而找出相似实例。
2.3基于WEB的创新设计知识库
本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后,相应的实例自动调出。
作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果,再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理(其中包括五十余种基本措施)。在每种作用原理下分别存储多种物理结构,形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。
创新设计知识库是创新设计系统的核心部件,它是一种WEB文本知识库,文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理,使知识库建立在国际标准XML文本之上,因此可实现知识资源的异地共享,并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统,满足异地协同设计的需要。
2.4相似性的量化方法及改进的遗传算法
每种产品的结构不同,需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率,采用浮点数编码方式。
在传统的遗传算法中,初始群体是通过用随机的方法来产生的[6],这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。
实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识,必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度,横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历,使初始群体的产生有合理的基础,因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。
设产品实例集合为C,功能元素集合为F,作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为:C={Ci|i=1,2,?,n}; F={Fj|j=1,2,?,m}; G={Gk|k=1,2,?,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj,则:
rkj =
又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk
和Gm,设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm,则:
rkm =
隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识,辅助设计师从相似度较高的方向进行联想,并用于指导遗传算法初始群体的产生,从而促进设计创新。
3 结论
本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发,系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想,搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾,完成概念设计阶段的功能优化与原理优化,是实现机械广义优化设计方法的新成果。
机械专业粗略分为机械制造及自动化、机电一体化工程、工业工程、机电系统智能控制等四大类。那么机械专业的论文题目怎么选呢?下面我给大家带来2021机械机电类专业论文题目有哪些,希望能帮助到大家!
机电专业 毕业 论文题目
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机械类cad毕业论文题目
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机床夹具类毕业论文题目
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44、操纵杆支架Φ孔工艺及组合夹具设计
45、基于UG参数化设计的钻模设计
46、便携式高压隔离开关触头拆卸组合夹具的设计与研究
47、旋转式磁力片自动化装配系统及关键工位设计
48、机床夹具设计方法的应用
49、数控模具零件的铣夹具设计方法研究
50、一种小型叉形接头的精密加工技术
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机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果,但创新学还处于发展初期,各种不同理论及工具不断涌现,远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。本文认为,要进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾,所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决,这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中,因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。基于上述考虑,本文从创新设计思维的研究出发,融合知识获取方法,研究创新设计理论,进而开发机械产品创新设计系统。1 机械创新设计思维规律我们常把思维的过程称为“思路”,是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则:一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后,往往首先检索出最佳设计实例,这样可以最迅速接近目标,然后运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试作最小变动以解决矛盾,如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围,最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少,体现了最短路径原则。二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性是指事物间的内在联系。要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的,因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性,以促进机械创新设计。机械设计过程是从功能要求到作用原理,再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中,功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引,因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想,而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。判断联想是否合理的依据是相似性,相似性由已有产品实例确定。比如,“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系;又如,多种产品实例可满足同一功能要求,那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。功能要求是联想的起点,经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例,因而掌握纵向及横向相似性,所以能迅速地进行横向及纵向的联想,能触类旁通,得出具有相似作用原理及物理结构的实例(简称相似实例)并进行组合优化,最后得到最优解。 这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了,基于实例推理不但能迅速接近最优解,体现最短路径原则;物场分析法(简称TRIZ)分析了上百万设计实例,确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系,以及不同作用原理或物理载体的可替代关系,使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体,体现相似性联想原则。2 计算机辅助创新设计系统 两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中,系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示,它包含如下关键技术: 2.1 实例检索 利用基于实例推理(CBR)技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足:首先,系统为了达到实用通常建立庞大的实例库,这导致管理困难,系统运行效率低;其次,通过检索得到的只是一个或很少实例,而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用,支持创新的力度不够;最后,实例调整严重依赖领域知识,难度大,所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的,不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例,并利用遗传算法进行组合优化,实现实例知识的重用。本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现,实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。2.2可视化的实例模型表达及矛盾分析概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充,使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次,并存储功能单元与结构单元的对应关系,使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观,因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图,以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系,使结构与功能处于同一张图中,设计者可直观地理解产品原理,根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求,它有两种表现形式,一是未能实现某些产品功能质量目标;二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想,进而找出相似实例。2.3基于WEB的创新设计知识库本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后,相应的实例自动调出。作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果,再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理(其中包括五十余种基本措施)。在每种作用原理下分别存储多种物理结构,形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。创新设计知识库是创新设计系统的核心部件,它是一种WEB文本知识库,文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理,使知识库建立在国际标准XML文本之上,因此可实现知识资源的异地共享,并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统,满足异地协同设计的需要。2.4相似性的量化方法及改进的遗传算法每种产品的结构不同,需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率,采用浮点数编码方式。在传统的遗传算法中,初始群体是通过用随机的方法来产生的[6],这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识,必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度,横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历,使初始群体的产生有合理的基础,因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。设产品实例集合为C,功能元素集合为F,作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为:C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj,则:rkj = 又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk和Gm,设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm,则:rkm = 隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识,辅助设计师从相似度较高的方向进行联想,并用于指导遗传算法初始群体的产生,从而促进设计创新。3 结论 本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发,系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想,搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾,完成概念设计阶段的功能优化与原理优化,是实现机械广义优化设计方法的新成果。
机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅谈机械零部件设计的新思路
摘 要:机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动,是人们以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性,因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。
关键词:机械;零部件;设计;新思路
机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图,虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来,就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化,使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。
1、设计核心思想――创新思维
1.1运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一,其中想象力和思维力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼启觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。
1.2运用发散思维
发散思维又称辐射思维,是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案,才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题,常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后,就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
1.3运用创新思维
创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。
2、科学地进行机械零部件设计
2.1把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能,都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。
机械零部件设计的主要内容包括:根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。
2.2严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施,其中包括理论计算及计算准则。
常用的计算准则如下:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。
2.3正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法,此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在实际应用中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。
2.4全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节,用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。
CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为:基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
参考文献:
[1]王月强:《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械),2012(06)
[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪:《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床,2012(12)
机械设计制造自动化探讨
摘要:本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析,指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点,能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。
关键词:机械制造自动化原则发展方向
1 机械制造自动化符合设计的原则
1.1 满足对机器的功能要求。
任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的,不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理,输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能,能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容,作为产品, 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求,而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
1.2利用先进技术不断创新。
根据产品或系统的功能不同,可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统,称为动力机,其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。
2 机械自动化系统的优点与效益
2.1生产能力和工作质量提高。
机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能,其检测的精度和灵敏度有很大的提高,通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
2.2使用安全性和可靠性提高。
机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时,能够自动停止工作,保护机械设备的完好,避免或减少人身事故,提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,故障率降低,寿命得到了延长。
2.3调整和维修方便,使用性能改善。
机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
2.4改善劳动条件,有利于自动化生产。
机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。
3机械设计制造及其自动化的发展方向
3 .1智能化。
智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
3.2模块化。
模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元, 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样, 可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。
3.3网络化。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
3.4微型化。
微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4结论
现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义,所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者, 而应该作为新技术产业化的创造者,为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
参考文献:
[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息,2013(11):45-46.
[2]罗碧龙.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技与企业,2013(8):105-106.
[3]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013(6):66-67.
机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果,但创新学还处于发展初期,各种不同理论及工具不断涌现,远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。本文认为,要进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾,所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决,这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中,因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。基于上述考虑,本文从创新设计思维的研究出发,融合知识获取方法,研究创新设计理论,进而开发机械产品创新设计系统。1 机械创新设计思维规律我们常把思维的过程称为“思路”,是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则:一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后,往往首先检索出最佳设计实例,这样可以最迅速接近目标,然后运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试作最小变动以解决矛盾,如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围,最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少,体现了最短路径原则。二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性是指事物间的内在联系。要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的,因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性,以促进机械创新设计。机械设计过程是从功能要求到作用原理,再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中,功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引,因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想,而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。判断联想是否合理的依据是相似性,相似性由已有产品实例确定。比如,“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系;又如,多种产品实例可满足同一功能要求,那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。功能要求是联想的起点,经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例,因而掌握纵向及横向相似性,所以能迅速地进行横向及纵向的联想,能触类旁通,得出具有相似作用原理及物理结构的实例(简称相似实例)并进行组合优化,最后得到最优解。 这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了,基于实例推理不但能迅速接近最优解,体现最短路径原则;物场分析法(简称TRIZ)分析了上百万设计实例,确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系,以及不同作用原理或物理载体的可替代关系,使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体,体现相似性联想原则。2 计算机辅助创新设计系统 两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中,系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示,它包含如下关键技术: 2.1 实例检索 利用基于实例推理(CBR)技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足:首先,系统为了达到实用通常建立庞大的实例库,这导致管理困难,系统运行效率低;其次,通过检索得到的只是一个或很少实例,而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用,支持创新的力度不够;最后,实例调整严重依赖领域知识,难度大,所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的,不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例,并利用遗传算法进行组合优化,实现实例知识的重用。本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现,实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。2.2可视化的实例模型表达及矛盾分析概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充,使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次,并存储功能单元与结构单元的对应关系,使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观,因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图,以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系,使结构与功能处于同一张图中,设计者可直观地理解产品原理,根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求,它有两种表现形式,一是未能实现某些产品功能质量目标;二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想,进而找出相似实例。2.3基于WEB的创新设计知识库本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后,相应的实例自动调出。作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果,再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理(其中包括五十余种基本措施)。在每种作用原理下分别存储多种物理结构,形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。创新设计知识库是创新设计系统的核心部件,它是一种WEB文本知识库,文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理,使知识库建立在国际标准XML文本之上,因此可实现知识资源的异地共享,并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统,满足异地协同设计的需要。2.4相似性的量化方法及改进的遗传算法每种产品的结构不同,需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率,采用浮点数编码方式。在传统的遗传算法中,初始群体是通过用随机的方法来产生的[6],这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识,必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度,横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历,使初始群体的产生有合理的基础,因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。设产品实例集合为C,功能元素集合为F,作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为:C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj,则:rkj = 又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk和Gm,设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm,则:rkm = 隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识,辅助设计师从相似度较高的方向进行联想,并用于指导遗传算法初始群体的产生,从而促进设计创新。3 结论 本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发,系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想,搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾,完成概念设计阶段的功能优化与原理优化,是实现机械广义优化设计方法的新成果。