计算机辅助汽车外观概念设计的研究与实践

山东师范大学硕士学位论文计算机辅助汽车外观概念设计的研究与实践姓名：李焱申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：刘弘20070418计算机辅助汽车外观概念设计的研究与实践作者：李焱学位授予单位：山东师范大学相似文献(10条)1.期刊论文刘弘.刘希玉.唐明晰.JohnHamiltonFrazer支持外观造型创新设计的计算机辅助设计环境-计算机辅助设计与图形学学报2003,15(10)介绍一个计算机辅助设计环境,该环境利用进化计算及可视化技术生成二维草图及三维图像,以支持设计人员的创新设计.用一个艺术设计实例介绍了该环境所采用的基于树结构的遗传算法,实例用一般的数学表达式生成艺术品底座外形,用复合函数表达式生成艺术花卉的三维图像.实例表明:文中方法能够生成一些有创意的解,并展示了进化的计算方法在创新设计中的潜力.2.学位论文熊志勇基于知识工程的产品创新设计关键技术研究2007目前的产品创新设计系统普遍不支持用户参与创新设计过程，而且对创新设计过程(特别是对概念创新设计阶段)的知识支持不够，使概念设计与产品详细设计脱节，而且这些系统存在缺少造型辅助创新设计手段等局限性。为了更好的指导产品创新设计活动，快速响应用户对产品的需求，本文重点研究了支持基于知识工程的产品创新设计系统开发的关键技术：包括产品创新设计方法、模式和体系结构，产品创新设计知识建模技术，创新设计全域映射模型和方法，创新设计的评价模型和评价方法等技术。本文的主要工作有：(1)研究了创造性思维的概念、特点和常用的产品创新构思技法，在此基础上建立了创新构思能力数学模型；研究了基于TRIZ理论的计算机辅助创新设计；并深入研究了进化计算在创新设计中的应用，定义了进化计算的基本概念，建立了基于进化计算的产品造型创新设计模型，给出了基于进化计算的旋转体产品的造型创新设计实现步骤；在此基础上，提出了基于知识工程的产品创新设计方法集成；并探讨了产品创新设计中的标准化问题。(2)分析了现有典型产品设计模式，提出了基于知识工程的交互式产品创新设计模式(即IPIDP-KBE模式)；以该模式为依据，建立了基于知识工程的产品创新设计系统四层体系结构，并明确了该系统的主要组成部分和关键技术。(3)探讨了典型知识表示方法，并深入研究了产品创新设计的知识表示和知识存储方法；然后在分析典型的产品模型的基础上，引入了本体的概念，提出了基于本体的全域产品知识表达模型和知识求解模型；接着探讨了产品创新设计知识获取过程，并研究了客户需求知识和领域知识的获取；最后在研究实例推理和规则推理的基础上，给出了基于知识约束的混合推理方法。(4)研究了产品创新设计过程，并从系统的观点建立了产品创新设计过程数模型；然后对产品功能结构设计进行了研究，在此基础上，提出了考虑客户需求的需求功能行为结构(RFBS)闭环映射模型，并深入研究了该模型各层之间映射实现方法；最后将该闭环映射模型应用于汽车转向系的设计中，验证了该模型的可行性。(5)针对产品创新设计过程的复杂性和创新设计评价的层次性，建立产品创新设计多级评价模型；进一步研究了产品创新设计评价指标体系的确定原则和评价指标体系的建立方法；提出了考虑多个评价因素相关性的改进模糊综合评价法算法，并给出了基于改进模糊综合评价法的产品创新设计方案评价实例。(6)从软件工程的角度对DPIDP-INE原型系统的开发和实现进行了研究。本文最后对全文的工作进行了总结，并对今后的有关研究工作进行了展望。3.会议论文穆荣兵基于逆向工程的产品创新设计2007作为一种新的产品开发理念，逆向设计综合了三维测量、计算机辅助设计、快速成型等高新技术。采用逆向工程不是简单的拷贝，它可以在原件的基础上，利用原件的技术架构报新进行顺向设计，进行产品的创新设计。逆向工程技术作为产品开发设计的前端技术，可以极大地缩短产品开发周期、提高设计质量、降低生产成本、提高工作效率，因而在设计和制造领域成为技术热点，有着广泛的技术需求。随着相关技术的进一步完善，这一技术正以其独特的优势，在产品创新设计中发挥着越来越大的作用。4.学位论文董雅松创新设计类型、方法研究及CreaDesign系统总体设计2006运动控制技术是机电一体化的核心部分，提高运动控制技术水平对于提高我国的机电一体化技术具有至关重要的作用。运动控制技术的发展是制造自动化前进的旋律，是推动新的产业革命的关键技术。因此，对运动控制技术做深入细致的研究，把握国内外运动控制技术的最新发展动态，开发运动控制类产品和运动控制算法，深入研究并提高运动控制水平是摆在我们面前的一个重大课题。本文对运动控制技术和国内外在这方面的最新成果进行了深入的研究，全面介绍了运动控制器按功能差别和应用领域的分类及应用。同时对目前我国运动控制方面的发展状况做了简明扼要的介绍。重点研究了以下几个运动控制算法：1、若需要生成任意运动轨迹以适应特殊零件和轴的几何关系，美国DeltaTau数字系统公司的PMAC运动控制器提供了PVT(位移P、速度V、时间T)模式以产生光滑而精确的轨迹。为此，我们基于国产的MPC系列运动控制卡开发了PVT算法。2、随着计算机技术的进步和运动控制技术的发展，在激光切割过程中，切割的精度和速度要求不断提高。为了提高工作效率并且避免轨迹拐弯点处产生机械冲击，提出了一种具有前瞻功能的速度平滑算法，处理每一个拐点处的降速问题，使得提高总体加工效率的同时又避免机械冲击。3、为了提高工作效率且避免轨迹拐弯点处产生机械冲击，对于一些图形相对简单的轨迹切割，也可以采用拐点处平滑过渡，即曲线拟合算法。采用结合认知科学的FBS映射框架以适应面向目的创新的知识拓展、信息模糊等特点；采用创造性模板及TRIZ中的产品进化规律以完成面向产品创新的次要功能改进的目的，采用非逻辑思维工具以适应面向载体的创新的主观性强的特点。4、计算机辅助产品创新设计系统的设计。在大量创新设计理论研究的基础上，设计并实现了一个计算机辅助产品创新设计的原型系统。该系统支持产品概念设计的全过程：在需求分析阶段，采用质量功能布置(QFD)方法支持设计人员将顾客需求与技术特性结构化地联系起来并转换成技术目标值，实现需求转换；完成需求转换后，系统支持用户利用扩大的问题或缩小的问题将目标进一步明确定义，以选择合适的解决问题的出发点；然后由用户根据问题所属的创新类型，选择不同的创新工具以辅助设计者思考，激发创造性思维，产生新的创意和方案；在设计过程中，系统可以利用科学效应库和多层次web搜索引擎有效地拓展设计人员的知识和信息获取范围，以产生更多更好的设计方案；最后系统可以将设计的全过程整理成报告加以输出，以便存储和将来其他创新设计的参考；整个设计过程由系统的工程管理器模块加以统一管理。5.期刊论文高丽萍.刘弘.孙海涛支持创新设计的多Agent系统-计算机应用研究2003,20(10)提出了一种支持创新设计的多Agent系统,该系统为设计人员提供有效的辅助工具.多Agent为设计人员的相互协作提供了支撑框架,基于树结构的遗传算法拓宽了设计人员的思维空间.以花瓶设计为例描述了系统的辅助设计过程.该实例利用VC自带的图形函数库OpenGL生成形状草图,用基于特征的产品设计树产生可选的部件组合,用遗传算法实现创新设计.6.会议论文金莹.孙昊昉计算机辅助概念设计过程中的创新设计2007计算机辅助概念设计(CACD)是CAD领域的一个重要分支,根本目的就在于能有效支持产品的创新设计。FQFD、TRIZ及田口方法都是在概念设计及创新设计中可以使用的方法,且它们中的任何一种方法都是针对设计过程中的某一个方面,将它们三者集合在一起,则会形成强有力量的顾客需求驱动的产品没计过程。FQFD收集并将顾客需求(即顾客声音)转化成设计需求(即工程声音)。通过FQFD的输出可以将TRIZ中的创新概念进行排列。TRIZ方法仅仅是提供设计中的一个概念--并没有指出设汁的细节,而田口方法则可以用来决定设计的具体参数。通过讨论这3种方法在设计过程中的相互作用,提出在计算机辅助概念设计过程中采用FQFD、TRIZ以及田口方法三者集成理想的产品创新设计方法。7.学位论文林岳基于CAI的机械产品创新设计关键技术及使能工具研究2002论文针对机械产品创新设计的理论方法、关键技术及其使能工具进行了深入研究和探索,提出基于CAI的机械产品创新设计的实施方法,并在此基础上构建基于CAI的机械产品创新设计原型系统.全文主要研究内容可概括如下:1.综述了产品创新、机械产品概念设计、机械产品创新设计以及计算机辅助产品创新技术的国内外研究现状和发展趋势.2.以系统的观点分析了机械产品、机械产品设计以及机械产品创新设计过程,提出了设计过程在不同设计角度(设计域、创新域、概念域、解域)下的统一模型.3.讨论了面向产品创新设计的用户需求分析主要任务,将创新技法中缺点列举法加以改进并用于用户需求获取,提出了基于用户需求获取表的产品创新设计用户需求获取方法和应用质量功能配置方法来系统、准确地获得用户需求信息,实现用户需求到技术需求的映射,可快速、准确地确定产品内在的技术矛盾4.研究了面向产品创新设计的价值工程关键技术,应用价值工程原理对现有产品进行功能分析和价值评价,从而确定产品改进方向.5.研究了基于TRIZ原理的创新概念形成方法,提出了用基于物场变换法的功能原理求解方法、机械产品技术矛盾解决方法以及基于TechOptimizer软件的产品创新方案构思方法融合而成的创新概念形成解决方案.6.研究了面向机械产品创新设计的功能—结构映射技术原理,并讨论了其知识的分类,提出了功能—结构映射知识的面向对象表示方法和基于KBE的产品方案构思与结构CAD设计集成方法.7.建立了基于CAI的机械产品创新设计原型系统,介绍软件的组成和各积分的功能.8.期刊论文刘晓婷创新设计与机械CAD教学-交通高教研究2003,(3)分析现代工程设计的特点以及国内CAD教学的现状,从培养具有创新思维的设计人才的角度,提出整合CAD课程体系,从三维设计开始,向多媒体和互动式教学发展的观点.9.学位论文徐英鑫面向眼镜创新设计的计算机辅助技术研究2006随着市场竞争的日益激烈，产品由“生产导向”转变到了今天的“消费导向”。生产者为了使自己的产品能够优于市场上的众多同类产品，产品的功能不再是唯一的重点，某种程度上来说，行业竞争和发展已经转化为产品设计的竞争和发展。随着计算机辅助设计(CAD)技术的发展和成熟，设计师被激发出越来越多的创作灵感，为设计提供了一种创意的新途径和新理念，在提高产品设计质量、缩短设计周期、降低设计和制造成本方面起着越来越大的作用。目前，眼镜产品的生产企业大多依然停留在传统的生产模式上，设计开发人员还没有专业的设计开发软件，在设计开发过程中必须要借助其他行业的相关设计软件，制约了设计开发人员工作效率的提高，束缚了设计开发人员的设计思维。这成为制约眼镜业进一步发展的瓶颈。要提升眼镜行业核心竞争力，就必须在眼镜创新设计和相关技术上有所突破。本文首先阐述了当前眼镜设计的现状和缺陷，指出改造与提升传统眼镜行业，大力发展眼镜创新设计的必要性。针对眼镜创新设计的要求，本文从几方面进行研究和技术支持。在眼镜风格认知方面，本文首先介绍了形态意向和色彩意向的相关内容以及尺度图建立方法，随后提出了一种基于特征匹配的眼镜风格认知方法，为创新设计过程中眼镜风格的认知提供了一个有效途径。在眼镜布局设计方面，本文提出了基于遗传算法的布局设计理念，并进行了眼镜布局设计求解算法具体描述以及实现，从另一个角度更大程度的激发设计师的创作灵感。为了检验创新设计的效果，更好的为设计过程本身服务，本文还提出了眼镜综合评价技术，利用色彩评价、虚拟适配等方法对眼镜设计结果进行综合评价。最后，本文对一个计算机辅助眼镜创新设计与适配原型系统的关键模块和技术做了说明。10.会议论文秦晋.路强.刘晓平创新设计中不同知识表示的比较2006进行计算机辅助创新设计时,数据库中隐含知识的寻找十分重要.传统的知识表示仅能够研究常规逻辑推理方法,这使一般创新设