摘要：当今产品创意设计已由B2C(Business-to-Customer)向C2B(Customer-to-Business)转型,消费者参与度提升成为了企业的增长点。消费者参与有利于提高其参与感和对品牌的认可度,并能辅助企业人员完成创意探索、迭代过程。但当前消费者群体参与不够深入,且其碎片化创意元素无法有效捕捉利用。针对该问题,提出了一种融合消费者群体创造的产品创意设计方法,旨在促进消费者群体持续参与到产品创意设计过程中,辅助企业人员灵活捕捉并运用群体多元灵感来优化设计方案。首先,分析了群体创造在创意设计过程中的应用,建立了融合消费者群体创造的产品创意设计过程模型;然后运用文本挖掘和基于粗数的TOPSIS方法,研究了基于群体灵感的创意元素量化与识别方法以及基于群体评价的创意方案推演与优化方法,并在此基础上开发了融合消费者群体创造的产品创意设计系统。以桌面加湿器的设计为例,验证了所述方法的可行性与有效性。结果表明,所提出的方法能够有效拓展企业人员创意探索空间,提高消费者群体参与感。

摘要：目的探索数智时代下创意服务设计产业应用于智能交互产品创新的模式机制与路径。方法阐述创意服务产业时代的内涵与特征,梳理数字时代智能交互产品的创意服务需求,并从产品的品质创新需求、创新绩效提升需求和经济价值转化路径优化需求三个视角剖析创意服务设计模式的创新策略。结果提出“多元设计大数据创新-智能生成式设计工具优化-利益相关者协同设计平台重构”三段式创意服务设计模式,并结合案例进行分析。结论通过对创意服务设计的数据资源创新、设计工具的智能优化和协同创新的价值链重构,可有效提升智能交互产品设计结果的输出品质和数量,优化设计迭代周期,实现设计驱动的产品价值创新绩效和经济价值效益的双向提升。通过对知识生产力要素进行数智化整合重构,构建全链设计要素集成的智能辅助设计工具体系,提升设计师群体的创新能力,从而为社会经济价值提升带来强劲的可持续创新设计新动力。

摘要：星载二维转台是空间相机等光电设备的主要承载机构，U型架是转台的关键支撑部件。为了对星载二维转台U型架进行结构优化与轻量化设计，研制高承载比和轻量化的星载二维转台，本文设计了一种用于星载二维转台的碳纤维复合材料U型架。首先，利用碳纤维复合材料代替钛合金材料，结合考虑工艺性，设计了一种变截面管状结构U型架。接着，按照基于铺层工艺的有限元建模方法对碳纤维U型架进行有限元建模与仿真分析。然后，试制U型架样机并通过模态试验验证有限元模型的准确性。最后，提出一种理论分析法、遗传算法、有限元法相结合的三级优化方法对碳纤维U型架铺层角度、铺层厚度与铺层顺序进行优化设计。结果表明：模态试验与仿真得到的U型架振型完全一致，频率相差在5%以内。初始设计的碳纤维U型架比钛合金U型架质量减少了45.7%，通过对复合材料铺层的优化设计，使U型架质量进一步减少了13.8%，固有频率提升了10.14%。本文所采用的复合材料建模与优化方法正确，设计的碳纤维U型架满足星载二维转台轻量化设计需求。

摘要：近年来,基于超材料的电磁吸波器件由于其宽带、易制备等优势而备受各国研究者的广泛关注.本文为实现宽带电磁低可探测,提出一种渐变电阻膜-介质复合结构的超材料吸波器.基于传输线理论和阻抗匹配原理,对强吸波条件进行了分析.在单元结构设计方面,采用遗传算法在多变量域内全局搜索最优解,快速地确定出能够兼顾低频与宽带吸波性能的超材料单元结构与电阻参数,并对器件吸波性能与吸波机理进行了深入的探讨.仿真结果表明,在垂直入射下,所设计的超材料吸波器对1.62—19.16 GHz(相对带宽168.8%)之间的入射波吸收率均大于90%,有效地向L和K波段拓展了吸收带宽.虽然在部分频段测试和仿真结果之间存在一定偏差,但两种类型的曲线随频率的变化趋势基本一致,这充分证明了所设计的超材料吸波器在低频宽带吸波领域具有潜在应用价值.

摘要：为了解决电弧增材制造存在变形及微观组织形态和力学性能较差的问题,采用轧制使材料的力学性能得到极大改善.为了合理设计轧制机构,针对一种侧向轧制变胞机构进行动力学分析和优化设计,分别分析了杆件尺寸、主动件速度、弹簧刚度在变胞机构运动过程中对变胞机构的影响.首先,分析了侧向轧制变胞机构的原理,得到了机构的基本结构;然后,选取合适的设计变量初始值与边界值,确定目标函数及约束条件;最后,在机械系统动力学自动分析(ADAMS)软件中建立机构的虚拟样机模型,在一定的侧向轧制力下,以主动件的驱动力最小为优化目标进行仿真求解,得到驱动力的最优解和相应设计变量的最优值.结果表明:最小驱动力较优化前减小了15.48%,主动件速度、杆件尺寸、弹簧刚度对变胞机构的影响程度是依次减弱的.

摘要：为解决高压开关柜断路器在海上风电场等场景下频繁操作产生的电磁干扰问题,分析其电磁骚扰传导过程,并设计合理的抗干扰措施以提高微机保护装置的电磁兼容水平,该文提出一种高压开关柜一体化电磁骚扰传导仿真模型,针对断路器开断电磁骚扰设计了电磁干扰(EMI)滤波器并验证其性能。首先以KYN61—40.5型开关柜真空断路器为例,建立其电磁骚扰一体化仿真模型,通过试验与仿真获得断路器开断电磁骚扰的特征;然后根据该特征设计了基于定K型和m推演的EMI滤波器并验证其性能。研究结果表明,微机保护装置电流测量端口的骚扰电压主导频率约为312 kHz,一体化电磁骚扰传导仿真模型仿真结果与试验结果最大相对误差为9.8%,表明该模型可用于电磁骚扰传导过程的仿真;该文设计的EMI滤波器的陷波频率与理论设计值的最大相对误差为-8.8%,接入EMI滤波器后骚扰电压下降93.94%,持续时间下降71.42%。研究成果可为高压开关柜微机保护装置的电磁骚扰传导过程分析和电磁兼容水平提升提供参考。

摘要：针对现有爬壁机器人负载能力弱、复杂障碍地形下适应能力差以及运动柔顺性不足等特点,提出了一种基于轮足复合式运动与非接触变间隙永磁吸附的柔顺越障爬壁机器人。在分析石化储罐、船舶等非结构化设备作业环境特点和功能需求的基础上,融合构型主被动理念,设计了机器人移动本体并对主被动越障步态进行了规划;对机器人在不同工况下的稳定性进行分析,建立了机器人安全吸附的数学模型;建立了机器人直行与转向下的动力学模型,分析了机器人的转向灵活性;结合机器人金属立面智能控制需求,对机器人的智能控制系统进行了设计。通过样机平台实验表明,机器人能够实现灵活的主被动越障,具有自适应柔顺运动以及大负载的能力。

摘要：为优化支架固定馆藏人物俑文物的抗震效果,选取不同尺寸和体态的典型地震易损人物俑文物复制品(武士俑和唐三彩人物俑),开展文物复制品-优化组合措施(支架和卡固件)抗震系统振动台试验,获得影响文物复制品运动状态的关键优化参数、文物复制品与支架相互作用规律,并检验组合措施对较大体积人物俑文物的抗震固定效果。建立文物复制品-组合措施相互作用系统数值分析模型,通过参数分析,获得支架与文物间安装缝隙、在安装缝隙内填充不同种类隔震垫对文物动力响应的影响、文物复制品与固定措施相互作用规律及采用独立支架/组合措施有效固定人物俑的最小支架尺寸,为兼顾安全性及最小干预原则的固定措施优化设计提供必要依据。结果表明:相比独立支架,组合措施能够有效降低人物俑文物动力响应,有效提高固定效果;为保证人物俑文物安全,建议支架与文物间安装缝隙不大于5 mm;在缝隙中填充橡胶垫及硅胶垫可使文物与支架间相互作用力降低50%~75%,有效防止文物局部损伤;当人物俑文物体型超过一定限值,独立支架不再适用,建议选择支架和随形卡固件组合措施。

摘要：康复机器人的关节往往要求良好的变刚度特性以适应人体的柔顺性。根据上肢的关节肌肉特点,对上肢康复圆周轨迹训练中不同位置的刚度需求进行分析,并在此基础上设计了一种新型被动变刚度驱动器,其通过凸轮-滚子-簧片机构产生变化的阻力矩,从而实现上肢圆周轨迹训练过程中不同位置的刚度变化。建立了被动变刚度装置的数学模型并通过仿真和试验验证了模型的准确性和设计方案的可行性。设计的被动变刚度驱动器满足上肢康复训练过程中的刚度变化规律,结构简单且无需额外驱动与控制。

摘要：在高温合金领域,双锥试样被广泛用于高通量研究热加工工艺与组织关系。针对GH4738高温合金,本文通过有限元分析,设计了一种在压缩过程中具有较小等效应变速率波动的双锥试样,并研究了其对晶粒尺寸的影响及其温度依赖性,进而研究了在变形温度为1000~1160℃、应变速率为2 s^(-1)和14 s^(-1)、工程应变为30%、50%、70%的条件下合金的晶粒演变。结果表明:等效应变速率的波动会影响变形后合金的晶粒尺寸,并且具有变形温度依赖性。所设计的双锥试样有利于精确研究等效应变与晶粒组织关系。热压缩实验表明,合金的软化以非连续动态再结晶为主,热加工窗口为变形温度1030~1080℃、应变速率14 s^(-1)、工程应变50%~70%。