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《西北工业大学》 2007年
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工业产品形态人机设计理论方法研究

骆磊  
【摘要】: 形态设计是计算机辅助工业设计中至关重要的环节。产品形态不仅是保证产品功能的载体,也是决定产品人机性能的关键因素。在产品形态设计中,基于产品信息空间分析形态影响的人机性能,是解决产品计算机辅助形态设计的有效策略。本文在以下几个方面展开了较深入的研究: 1.形态人机设计信息空间构架 通过对产品形态设计的人机交互分析,将产品的形态分为人机形态和技术形态。研究了基于数据信息的产品形态设计的内部过程和外部过程,分析了两者的构成和特征。针对涉及人机性能的形态设计,提出了人机性能加入形态设计的方法。根据产品设计信息空间结构,构建了以抽象程度和编码程度为变量的形态人机设计信息空间,用于产品形态人机设计的详细规划。 2.信息驱动的产品形态人机设计 研究了信息驱动的产品形态人机设计方法,依据产品人机交互的过程及目标,给出了产品人机交互环节的人机性能要求。提取与人机性能有关的产品形态要素,分析其约束条件,设计了手机形态人机设计过程的参数化表达式。分析产品人机交互的过程和性能评价、人体形态与姿态参数,研究了实例产品使用过程中的两个关键动作:持握和按键。应用遗传算法提出形态人机设计的求解算法,将产品形态人机设计归结为若干优化求解问题,解决了实例产品形态设计任务中设计目标多、约束条件多的矛盾。 3.形态人机设计的评价指标 分析了基于感性工学的形态设计评价方法,从影响产品形态人机交互的角度,将产品的形态性能分解为人机因子和形态因子,选取了形态评价的指标因子。通过分析产品形态对用户消费行为的影响,确定了评判产品形态优劣的形态要素及方法。选取手机样本并分析手机形态要素,创建了手机形态要素描述表,给出了手机静态要素和动态要素的组成。依据手机形态要素描述表,对手机样本的造型要素进行了编码。 4.形态人机设计的评价模型 通过调查问卷方式获取产品实例样本评价结果,以手机样本造型要素编码表中的类目取值为自变量,建立其多元线性回归模型,得到的手机产品的类目得分。建立了两种产品形态人机设计评价模型:基于数量化Ⅰ类理论对产品形态人机设计进行线性评价;基于GA-PSO混合规划算法实现了对形态人机设计的非线性评价。对两种评价模型进行了比较,基于GA-PSO混合规划算法的非线性评价模型优于基于数量化Ⅰ类理论的线性评价模型,更接近产品市场的实际情况。 5.产品形态人机设计原型系统 提出了基于Solidworks平台的产品形态人机设计解决方案。以产品形态人机设计理论方法为基础,兼顾产品整体形态和细节部件,开发了产品形态人机设计原型系统。以项目背景为依托对原型系统进行应用验证,初步证明了基于产品信息空间的形态人机设计理论方法是一种符合计算机辅助工业设计模式的设计方法。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB472

【引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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1 周颐;镀铝瓦楞纸板制备及其概念家具设计研究[D];东北林业大学;2012年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 深圳商报记者 郝丽萍;设计业助产品赢取市场[N];深圳商报;2006年
5 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
6 苟秉宸 余隋怀 陆长德;CAID支撑工业设计[N];计算机世界;2007年
7 郭薇;首批绿色建筑设计评价标识项目公布[N];中国质量报;2008年
8 特约记者 肖磊;挑战设计的真实意义[N];21世纪经济报道;2009年
9 魏然;“绿色建筑设计评价标识”项目公布[N];中国电子报;2008年
10 本报记者 姚正华;独立设计企业亮出“野心”[N];深圳商报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 骆磊;工业产品形态人机设计理论方法研究[D];西北工业大学;2007年
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3 张旭;具有拓扑结构布局优化的理论及算法[D];大连理工大学;2004年
4 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
5 周明;高新技术产业投资环境系统研究[D];西北工业大学;2006年
6 张需溥;小型化微带天线的设计与数值分析[D];上海大学;2004年
7 杨春成;空间数据挖掘中聚类分析算法的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
8 方娟;基于移动代理的网格资源监控技术的研究[D];北京工业大学;2005年
9 崔晓芳;箱型结构焊接变形预测、控制及应用[D];大连交通大学;2005年
10 张材;薄带坯铸轧板形智能识别与控制系统研究[D];中南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱奉梅;遗传算法在高校排课系统中的研究与应用[D];东北大学;2009年
2 孙晓丽;基于遗传算法的既有线平面及纵断面整正优化设计[D];中南大学;2010年
3 冯秋霞;解最小生成树问题的新的遗传算法[D];西安电子科技大学;2010年
4 郭佳;基于遗传算法的认知无线网络资源分配技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 宋品;基于改进遗传算法的波束形成技术研究及其应用[D];西安电子科技大学;2010年
6 梁云静;基于遗传算法的主题爬虫搜索策略研究[D];湖北工业大学;2010年
7 高建兵;基于遗传算法的模糊推理控制系统的参数优化研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
8 李振业;多向变异遗传算法及其优化神经网络的研究[D];华南理工大学;2011年
9 栾丽霞;遗传算法在潍坊商校排课系统的研究与应用[D];电子科技大学;2011年
10 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
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