设计意图驱动的产品形态设计方法

为减小用户和设计师对产品形态方案的认知差异,将产品形态设计中的设计意图分为设计需求意图、设计编码意图和设计解码意图,建立了设计意图模型,构建了以满足用户需求意图、体现设计师设计编码意图及减小用户解码与设计师编码之间差异为目标的设计意图模型求解算法,探讨了设计意图驱动的产品形态设计过程,研究了基于交互式遗传算法的设计意图求解方法。以家用轿车前脸形态设计为例,分别进行了设计需求意图获取与映射、设计编码意图表达以及交互遗传解码研究,验证了所提方法的有效性。     

设计意图捕捉与参数化设计集成研究

为实现意图捕捉、建模和求解,并且使求解结果可直接作为参数化设计的输入,提出了意图域、载体域和信息域三个概念.从需求的角度分解设计意图,形成意图域;在意图域的指导下,对产品进行结构划分,形成载体域.用意图域映射载体域,形成含有设计信息的信息域.信息域中每个信息单元为一个独立的物理模型,应用优化理论求解模型,得到参数化设计中的主参数.以叉车设计过程为例验证了所提方法的有效性.     

设计意图元表示研究

针对目前产品设计造型系统普遍缺乏对设计意图表达解释的表达,从而影响对设计意图的理解和没计重用的问题,提出了一个产品设计意图元概念,并对设计意图目标对象和设计意图元属性进行分析和抽象归纳;提出了一个基于本体的设计意图元表达框架;实现了在产品设计过程中动态创建基于本体实例的设计意图元资源描述框架图,输出基于Web本体描述语占和町扩展标记语言/资源描述框架格式的设计意图元信息表示;在设计意图知识与表达目标对象之间建立了紧密的、形式化的、显式的语义关系.     

利用STEP的设计意图信息交换

设计意图信息交换标准是异构CAD系统之间设计意图信息交换的基础.对ISO 10303(STEP)标准最近公布的关于基于特征的设计意图信息交换标准的内容、表达模式及实施的中间交换文件格式进行分析;对设计意图信息交换特点、交换映射模式,以及交换过程中涉及的主要关键技术进行探讨;通过基于AP203交换协议的中间物理交换文件,实现设计意图信息交换,最后给出一个基于设计意图交换标准的零件特征参数化模型数据交换实例.     

设计思考过程模型中设计意图的表达

设计是设计者运用专业知识和个人经验得出设计决策的过程。目前大多数记录的设计信息只能描述设计结果是什么,而不能表达设计是如何展开的以及为什么按照这种方式进行。针对这一问题,提出设计思考过程模型,不仅能够记录设计步骤和设计决策,还能够描述设计过程背后的设计意图。设计意图是设计者解决设计问题时的目的和打算,包括元意图、设计选项和决策。对设计意图的分类进行详细的讨论,并基于此分类以及意图与操作的关系提出6种设计思考过程片段模式。采用BNF范式对设计思考过程模型进行了形式化表达,并开发计算机辅助设计思考过程建模原型系统MindDigger。以自动柜员机(Automatic teller machine,ATM)存钱机构的设计过程为例对设计思考过程模型进行了实现和验证。     

Pro/E中evalgraph函数的应用

参数化设计是Pro/E重点强调的设计理念。参数是参数化设计的核心概念,在一个模型中,参数是通过＂尺寸＂的形式来体现的。参数化设计的突出优点在于可以通过变更参数的方法来方便的修改设计意图,从而修改设计。     

基于设计意图的产品参数化变型设计研究及应用

为了保证产品及其零部件参数化变型后的有效性,本文建立了设计历史过程模型捕捉设计意图,分析了设计结果中设计意图的记录表达、捕捉和体现形式。在此基础上对产品及其零部件进行参数化系统设计,实现了对产品设计知识的共享和重用。最后以开发的单级圆柱齿轮减速器系统为实例进行了验证。     

装配设计意图的语义表示

在传统计算机辅助装配设计意图信息表达的基础上,提出一个基于本体和资源描述框架表达模式的装配设计语义表达框架;通过领域知识规范的语义概念及其属性关系的本体定义和实例化的资源描述框架描述,为装配设计的装配体组成、连接关系、配合精度和空间约束关系的语义描述提供一个形式化的表达;探讨了对计算机辅助设计产品装配模型自动和人机交互相结合的语义标注方法;通过一个简单装配实例的语义表达,建立了基于语义表达的装配设计资源描述框架/可扩展标记语言文档。为装配设计意图信息的语义推理、查询和智能理解奠定了基础。     

多粒度机械加工设计意图建模方法研究

针对抽象的机械加工设计意图难以直接用于检索工艺知识,以及在应用中难以描述的特性,在论述加工意图的组成要素的基础上,提出了加工意图多粒度结构化描述方法。通过对加工意图属性域的描述以及结合二维流形的结构化加工拓扑描述,建立了多粒度加工意图在加工过程演变中的描述模型。最后以实例验证,表明多粒度加工意图建模方法的有效性与实用性。     

设计-工艺意图映射模型及其实现方法的研究

分析特征映射中的设计意图－－工艺意图（指非几何形状信息）映射的必要性,建立了意图到工艺意图映射的数学模型,并深入研究该映射函数实现中的关键技术,即特征映射实施过程中尺寸与形位公差映射的难点,特征交互作用后尺寸表达的变化及其有效性判定方法。     

面向大批量定制的敏捷产品可重用方法研究

提出了一系列支持大批量定制敏捷产品设计单元的可重用规则，通过设计单元自律、演变、关联与一整套规则的紧密结合，将约束规则与设计单元构造大批量定制敏捷产品的过程相对应，使大批量定制敏捷产品设计单元的可重用过程反映设计意图；最后给出了面向大批量定制的敏捷产品可重用设计算法。     

基于Pro/E的工业产品参数化设计

在工业产品设计中,采用Top-Down设计方法,根据功能需求来改动产品的高层结构模型,通过参数修改驱动各个零部件的改变.基于特征的参数化设计为产品模型的可变性设计、概念设计等提供了手段,在遵循原设计意图的情况下方便地改动模型,从而生成系列产品,提高了设计效率.     

概念设计中功能驱动的消化吸收再创新研究

为了更好地挖掘产品中所包含的原设计者的设计意图并进行创新再设计,提出了一种概念设计中功能驱动的消化吸收再创新的方法。将分析要求根据分析粒度映射到模型,建立系统的功率键合图模型,从系统动态性能中分析原设计的特点和不足,进而达到消化吸收的目的。针对系统不足,采用功能模型图进行功能分解后找到问题所在,再通过技术进化路线寻找可能的解决方案,并得到再创新后的概念设计方案。将上述方法应用于摩擦驱动装置,在消化吸收其设计思想的基础上提高了原设计动态性能和控制性能,设计结果表明了该方法的有效性和实用性。     

产品设计的语意学分析

主要从语意学的角度,分析了如何通过产品的形态、色彩和材质的语意来传达设计师的设计意图,并提高产品的心理价值。希望为产品设计提出一些新的设计思路和设计方法。     

中小企业新产品开发中的视觉沟通及其实现

基于用户模型和印象产品两个概念,构建出了一种能够让设计师和客户明确领悟对方意图的设计模型———CUDR模型,通过产品种群学、语义差异分析、使用场景、生活形态及图像处理,将企业客户意识中的用户模型及其对应的印象产品展示出来,使其成为设计师进行设计创造的重要视觉参考。一个关于手机的设计案例印证了这种方法对设计师所起到的积极作用。     

基于Pro/E行为建模技术的优化设计

行为建模（Behavioral Modeling）功能是Pro/Engineer的一个功能扩展模块,利用Pro/Engineer的参数化设计的特点,在特定设计意图、设计约束前提下,经一系列测试参数迭代运算可获得产品的最佳设计方案。以铸铁制的汽油打孔机汽缸散热片的创建为例,采用敏感度分析和可行性优化分析等方法,达到最优化设计。     

注塑产品并行设计过程特征建模

在并行环境下 ,设计过程集成与产品信息集成两个环节互相关联。基于特征的产品信息模型在满足产品信息表达的完备性的同时 ,也应该满足设计过程不同阶段的不同需求。本文通过对设计问题不同阶段的特点及所需信息的分析 ,建立起并行设计环境下面向设计过程的注塑产品特征模型 ,并提出了区别于产品几何表达驱动设计方法的功能驱动设计方法。     

基于Pro/ENGINEER的参数化产品设计

在产品设计中，功能需求的改动直接影响整个产品模型的高层结构，进而影响到产品配置中各个零部件的政变。基于特征的参数化设计为产品模型的可变性、可重用性、并行设计等提供了手段，使用户可以利用以前的模型方便地重建模型，并可以在遵循原设计意图的情况下方便地改动模型，生成系列产品，提高了生产效率。应用参数化建模技术来直接面对产品进行设计，可以提高设计质量，缩短设计周期，降低试制成本，保存设计经验和提高管理水平，为产品的设计和制造的整个生命周期提供支持。     

Web-based collaborative conceptual design: an XML approach

The highly complex and informal data that have to be managed in the conceptual design phase still lacks of suitable computer support and integration with downstream application, such as the detailed design phase which is supported by lot of computer-aided design (CAD) tools. This paper therefore introduces an object oriented extensible markup language (XML) approach for sharing the users sketching intentions in a collaborative conceptual design environment. A light weight applet-based conceptual design tool is developed using a swing where a user can draw his sketches and store them in an XML format. The system ensures secured seamless integration of data with an in-built engine which automates the workflow once a design seed (initial needs, user requirements and design intentions, etc.) is sowed the system will fertilize it towards a product concept on its own intention. The automated designers’ interactions, on the other hand, will enhance the characteristics and behaviors of the product.     

并行化产品设计中概念设计的产品信息管理技术研究

概念设计是产品设计过程中的一个重要环节 ,为了实现并行化产品设计 ,有必要将概念设计阶段的产品信息管理纳入到基于产品数据管理系统的并行化产品设计环境中。本文首先分析了对概念设计产品信息进行管理的意义及现有的商品化 PDM系统对其支持能力的不足之处 ,探讨了以产品结构树为中心的产品信息管理方式 ,并提出了采用这种管理方式对概念设计阶段产品信息进行管理所需要解决的一些关键问题及其解决方法 ,初步构造了一个可行的并行化概念设计的产品信息管理模式。