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基于遗传算法的产品造型设计方法研究

作　者: 陈娇红
导　师: 张伟社
学　校: 长安大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: SD法遗传算法产品造型基因库创新设计电动自行车造型
分类号: TB472
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 157次
引　用: 2次
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内容摘要

产品造型一方面满足消费者的精神需求,另一方面也要满足产品内部功能件对产品造型的要求。产品造型设计一般要从产品几何形态、颜色、材质、贴图(或纹理)几方面进行产品造型方案设计,它涉及到工程科学、设计艺术学、心理学、人机工程等相关学科,包括形象思维和逻辑思维,因而一直是设计研究的难点之一。论文以机电产品造型设计为研究对象,探讨了基于案例与遗传算法的产品造型创新设计。本文主要进行以下的研究工作:(1)对遗传算法在现代产品设计领域应用研究现状和发展趋势进行调研与分析。(2)应用意象尺度法(即SD法)对现有电动自行车造型特点进行了分析,提取了电动自行车的造型元素。(3)探讨遗传算法在产品造型设计中的应用方法,包括数学模型构建、产品造型元素的划分、编码方法等。(4)研究针对产品造型风格的造型基因建库方法,提出了产品造型元素(形态、颜色、材质、贴图)的提取方法,应用AuthorWare软件制作了产品造型基因建库界面。并以电动自行车造型优化设计为例,说明该库在产品造型方案初始群生成中的应用方法。(5)应用Visual BASIC编写遗传算法程序,并以电动自行车造型优化设计为例说明该程序的应用方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-14
  1.1 产品造型设计方法的研究现状  10-11
  1.2 遗传算法在创新设计中的应用研究现状分析  11-12
  1.3 论文研究的目的及内容  12-14
第二章电动自行车造型风格分析  14-26
  2.1 风格概要  14-15
  2.2 产品风格语义描述的产品造型要素结构  15-16
  2.3 电动自行车造型风格分析  16-26
    2.3.1 电动自行车概述  16-18
    2.3.2 风格语义的搜集和筛选  18-20
    2.3.3 造型元素的提取  20-23
    2.3.4 现有电动自行车风格语义空间的建立  23-26
第三章基于遗传算法的产品造型优化设计模型的构建  26-35
  3.1 遗传算法的基本概念  26-27
    3.1.1 遗传算法定义  26-27
    3.1.2 遗传算法特点  27
    3.1.3 遗传算法术语说明  27
  3.2 遗传算法的关系代数模型  27-31
    3.2.1 基因意义单元  28-29
    3.2.2 搜索空间及个体的关系  29-30
    3.2.3 交互式遗传算法的关系代数模型  30-31
  3.3 产品造型设计中遗传算法的基因型  31-32
  3.4 遗传算法中适应度函数的确定  32-35
    3.4.1 用户满意度  32-33
    3.4.2 本课题个体适应度的确定  33-35
第四章基于产品造型风格的基因库构建  35-59
  4.1 几何形态  35-41
    4.1.1 产品主体及辅助部分的构成  35-36
    4.1.2 形态的分类  36-38
    4.1.3 形态创新设计的方法  38-41
  4.2 材质  41-44
    4.2.1 质感  42-43
    4.2.2 质感的形成  43
    4.2.3 材质的基本要素  43-44
  4.3 颜色  44-48
    4.3.1 色彩的三要素  44-45
    4.3.2 色彩心理语义  45-48
  4.4 贴图  48-49
  4.5 基于风格造型元素库的建立  49-59
    4.5.1 中国设计史  49-51
    4.5.2 优秀产品的遗传算法思想分析  51-53
    4.5.3 产品设计资料库  53-59
第五章基于遗传算法的产品造型优化设计软件开发  59-73
  5.1 产品造型元素通用库信息的搜索  60-65
  5.2 遗传算法在电动车造型设计中的应用  65-73
第六章总结与展望  73-74
  6.1 结论  73
  6.2 展望  73-74
参考文献  74-76
附录1 15辆代表性电动自行车样本  76-77
附录2 调研的电动自行车相关资料  77-82
附录3 电动自行车造型提取过程  82-86
附录4 部分主要程序  86-88
攻读学位期间取得的研究成果  88-89
致谢  89

基于遗传算法的产品造型设计方法研究

内容摘要

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