摘要：为了使得计算机能自动生成表达力丰富的三维场景的艺术绘制,提出了一种基于Shader的多重绘制模型,并采用了多重绘制的协调、参数空间的纹理铺陈、基于色调的表现控制等技术来进行模拟.引入多重绘制可以同时采用对象空间的绘制和图像空间的绘制,通过纹理铺陈描述语言Shader,用户可以定义自己的纹理和笔划来表现三维和二维场景.不同于传统的Shader,基于Shader的多重绘制模型采用光亮度、材质颜色等作为输入,由用户自行决定绘制结果的输入.这一用户可定制性的引入大大增强了艺术绘制的表现能力.该模型已经在一个建筑设计系统中得到实现,以钢笔画为表现媒介的图例表明该模型模拟效果令人满意.

摘要：针对产品定制过程中客户需求多样化问题,提出基于多重选择目标规划的产品变型设计方法。在分析客户定制需求的基础上,提出变型设计问题的目标规划模型,并结合实验设计技术给出了大规模定制产品变型设计的技术框架,主要包括产品定制特性及其目标规划模型描述,以及产品定制特性与零件参数的关联模型构建。以此为基础,从成本、交货期和质量的角度分别构建了目标函数模型。通过实例验证表明,多重选择目标规划方法能够有效地找到满足客户多样化需求的产品变型设计解决方案。

摘要：为了探索机械系统原理分解对称的作用机理及其在产品创新设计中的应用规律,建立由原理时空对称和原理效用对称组成的机械原理对称体系.原理效用对称描述多个原理方案实现相同目的功能的等效性,可分为原理分解对称、组合对称和置换对称3种类型,其中原理分解对称可进一步分为异种原理分解对称和同种原理分解对称.基于原理分解对称的作用机理和效用,提出原理分解对称的17个设计准则和2个设计原理.建立"产品性能需求—原理解缺点—原理分解对称设计准则/原理"关联模型,提出应用原理分解对称知识实现产品原理创新的进程.给出一个实例,说明作者如何运用提出的方法,借助于原理分解对称的设计准则而发明一种能抵消附加磁扭矩的电锤钻的创新过程,并验证相关应用知识的有效性.

摘要：为继承和传递工业设计中的产品族外形知识,保持特殊的产品族外形和风格,塑造差异化品牌形象,将生物界基因遗传与变异理论引入产品族外形设计中,提出一种面向风格意象的产品族外形基因设计方法。通过分析产品族风格意象,构建产品族外形基因体系,划分了基因层次,建立了产品族风格意象(心理的意象特征)和外形基因(物理的外形特征)之间的映射模型。以电话机产品为例,提取了风格意象和外形基因,计算了外形基因在各风格意象中的贡献率,基于映射模型构建了面向风格意象的产品族外形基因建模与设计系统,实现了产品族外形基因与风格意象之间的双向推理。该系统能提高电话机的开发设计效率,验证了面向风格意象的产品族外形基因理论体系。

摘要：研究了产品设计阶段降低成本求解的多智能体系统的关键技术,提出了4条多智能体系统的任务分解规则,详细分析了多个求解智能体的协同求解过程。在此基础上开发了产品设计过程基于多智能体模型的降低成本求解系统,以ZUMD-02V型油压减振器的活塞为例,验证了系统的有效性。

摘要：为了对网格结构进行鲁棒性定量分析及找出鲁棒构型,以系统传递函数的H2范数作为结构鲁棒性的定量评价指标和优化目标;以单元相对密度为设计变量,采用固体各向同性惩罚微结构(SIMP)模型描述材料的刚度,建立鲁棒设计的数学模型,将结构的鲁棒性设计转化成连续体拓扑优化;引入保留精英种群的思想,并将大爆炸算法扩展应用在质点系优化中,求得全局最优解.以四点支承双曲扁网壳为例,分析了不同荷载条件下拓扑优化得到的鲁棒构型.结果表明:大爆炸算法可以有效地应用于连续体拓扑优化的鲁棒性构型设计中;以鲁棒构型为准则的正交斜放双曲扁网壳结构优于正交正放双曲扁网壳结构;结构的鲁棒构型可以明确结构的传力路径,对结构的杆件布置和截面设计具有指导作用.

摘要：通过对低碳设计与工程领域相结合形成的产品低碳设计研究现状进行总结和展望,指出产品低碳设计的意义;从产品低碳设计具体实施的产品结构、动力驱动、产品控制技术三方面进行研究现状的阐述;对产品低碳设计碳足迹计算、评估、低碳产品认证等方面进行了总结,并对产品低碳设计的未来发展趋势进行构想和展望,阐明了产品低碳设计的关键点和研究方向。

摘要：为了建立完善的机械对称性概念体系,系统地研究机械对称性、提炼机械对称性设计准则以及指导对称性在机械设计中的科学应用,在大量研究机械对称性实例的基础上,对已有机械对称性概念体系进行改进和完善,提出按结构对称性、原理对称性和功能对称性分类的机械对称性的概念和层次结构体系.给出各种对称性的定义,举例说明了它们在机械中的存在和作用原理.探讨结构对称性、原理对称性及功能对称性在改进和创新产品中的应用方法.举例分析表明:所提出的概念体系完整的体现了对称性在机械系统中的各种存在,为进一步研究机械对称性设计规律,建立机械对称性设计方法提供了理论基础.

摘要：研究机械镜射对称的概念、效能及应用.在分析大量机械对称实例的基础上,提出包括功能、原理和结构对称,静、动态对称和单、多对称的机械镜射对称的概念集合.讨论机械功能、原理和结构对称之间的关系,揭示机械镜射对称具有扩展产品功能的作用范围、增大功能的作用强度、提升功能的作用质量、提高功能的作用效率、消减设计解的有害副作用等效能.揭示机械结构镜射对称具有实现功能和原理对称、实现通用的结构设计原理和准则以及提高产品性价比等效能.提出在机械设计中合理应用镜射对称的若干建议.

摘要：针对索穹顶结构脊索容易退出工作、施工技术要求高、边环梁压力大等问题,给出一种把脊索换成刚性构件而成的刚性索穹顶结构,并采用均匀设计方法对刚性索穹顶结构进行近似优化分析.选用U12(37)均匀设计表,以一个跨度为60 m,承受轴对称均布荷载作用的肋环型刚性索穹顶结构为例进行分析,建立结果指标与设计参数之间的近似函数关系,获得近似优化的刚性索穹顶,并通过极值分析证明结果的可靠性.在此基础上,通过与相应索穹顶结构的分析比较,结果表明,刚性索穹顶结构具有上弦构件受拉、安装时只需张拉斜索,当向下荷载增大时,边环梁压力将逐渐减小.