多約束下的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)研究

李 博 余隋懷 初建杰 楊延璞 杜 微 杜鶴民

西北工業(yè)大學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)與集成制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安，710072

0 引言

現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)追求的是多約束下的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須進(jìn)行分析推理、運(yùn)籌決策和綜合評(píng)價(jià)，才能獲得滿意的結(jié)果。這實(shí)際上是一種人的創(chuàng)造性思維與環(huán)境條件交互作用的智能行為。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，各種設(shè)計(jì)需求構(gòu)成設(shè)計(jì)約束，從某種意義上說(shuō)，產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)就是對(duì)各類設(shè)計(jì)約束的協(xié)調(diào)和滿足。

現(xiàn)在國(guó)外國(guó)內(nèi)所進(jìn)行的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)主要有兩條途徑：一是對(duì)已有產(chǎn)品的改良，稱為改良設(shè)計(jì)；二是對(duì)市場(chǎng)預(yù)測(cè)或?qū)π录夹g(shù)的整合，稱之為概念設(shè)計(jì)［1］。在設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中，兩者均要受到各種約束條件的影響。

目前，學(xué)術(shù)界對(duì)概念設(shè)計(jì)方面的研究成果相對(duì)成熟，在引入計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)輔助后，已有的研究大部分側(cè)重于對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)化、評(píng)價(jià)、知識(shí)獲取等某一具體領(lǐng)域的研究［2］，缺乏對(duì)設(shè)計(jì)師或用戶的直覺(jué)、經(jīng)驗(yàn)和情感等感性因素的有效處理；其次是研究注重對(duì)具體的用戶需求的挖掘和滿足［3］，但是對(duì)企業(yè)本身、對(duì)社會(huì)發(fā)展和對(duì)人文精神的需求的關(guān)注度不夠。而關(guān)于改良設(shè)計(jì)方面所涉及的較為具體的約束影響，特別是設(shè)計(jì)參與后續(xù)制造各工藝環(huán)節(jié)的創(chuàng)意結(jié)合應(yīng)用方面的研究更不多見(jiàn)。

產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)要完美實(shí)現(xiàn)制造加工，必須滿足形態(tài)因素和工藝因素的制約［4］。本文基于對(duì)企業(yè)中產(chǎn)品加工生產(chǎn)使用的材料特性、加工工藝、表面處理等設(shè)計(jì)約束因素的研究，建立有效的輔助工具為設(shè)計(jì)師提供可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)，彌補(bǔ)工業(yè)設(shè)計(jì)師在結(jié)構(gòu)、材料、工藝等方面的不足；建立常用結(jié)構(gòu)的構(gòu)件庫(kù)，實(shí)現(xiàn)建模的自動(dòng)化，減少設(shè)計(jì)中的重復(fù)性勞動(dòng)；傳承和積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，有效避免無(wú)效的設(shè)計(jì)工作，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本。

1 產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中的約束研究

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)自頂向下的過(guò)程，即先確定產(chǎn)品的整體形態(tài)、色彩、質(zhì)感，然后再設(shè)計(jì)出與整體風(fēng)格相協(xié)調(diào)的局部［1］。這種設(shè)計(jì)方法常常忽視了一些工藝條件的限制或設(shè)計(jì)實(shí)例（經(jīng)驗(yàn)）的重用，造成了一些部件或造型在制造過(guò)程中難以實(shí)施。如圖1所示，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程受到諸多因素的約束［5］。同時(shí)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程也是一個(gè)將各因素綜合考慮，使綜合效益達(dá)到最高的過(guò)程。產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，也受到諸多因素的影響［6］，如圖2所示。設(shè)計(jì)人員對(duì)相關(guān)因素的把握，尤其是材料、結(jié)構(gòu)、工藝等方面的系統(tǒng)把握有利于設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展。如果能將這些知識(shí)及應(yīng)用實(shí)例作為約束條件恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用到新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，從最初的創(chuàng)意設(shè)計(jì)階段就加以考慮，無(wú)疑將提高設(shè)計(jì)效率，降低產(chǎn)品制造的風(fēng)險(xiǎn)。

1.1 材料對(duì)產(chǎn)品形態(tài)的約束

材料對(duì)形態(tài)的約束應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：

圖1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)約束模型

（1）材料性能方面。每種材料都有自己固有的屬性，如化學(xué)、物理、機(jī)械性能，其屬性決定了材料本身的特點(diǎn)，也影響了產(chǎn)品的形態(tài)。

（2）材料的感覺(jué)物性方面。感覺(jué)物性是通過(guò)人的感覺(jué)器官感覺(jué)到的材料的性能。它只能是相對(duì)的判斷，但它對(duì)人的作用是直接的，且影響很大。如金屬的冷暖度、皮革的柔軟程度、衣料的清爽程度等都屬于材料的感覺(jué)物性。

（3）材料的加工工藝對(duì)形態(tài)的約束。不同材料的加工和成形方法各有差別，因此對(duì)產(chǎn)品的形態(tài)創(chuàng)新起到直接的作用。材料的固有屬性在一定程度上限制了形態(tài)的設(shè)計(jì)，但隨著加工技術(shù)的進(jìn)步和新方法的產(chǎn)生，這種限制已經(jīng)越來(lái)越少。

（4）新材料、新技術(shù)的發(fā)展對(duì)形態(tài)的約束。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，材料領(lǐng)域的科學(xué)家們不斷發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造出新材料，每年都有多種新材料投入到生產(chǎn)中，這對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員而言，無(wú)疑提供了更加豐富的想象空間，以前很多不能或很難實(shí)現(xiàn)的優(yōu)美造型，在使用新材料后都能方便地實(shí)現(xiàn)。

材料及加工工藝經(jīng)驗(yàn)的積累是設(shè)計(jì)人員的財(cái)富。綜上所述，將現(xiàn)有的材料及加工工藝收集整理，然后通過(guò)分析，提取其中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，構(gòu)建出材料及加工工藝管理庫(kù)，在新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中作為材料選擇的依據(jù)和材料加工方法選擇的指導(dǎo)方法，將有助于產(chǎn)品形態(tài)的順利實(shí)現(xiàn)。

1.2 表面處理工藝對(duì)質(zhì)感的約束

產(chǎn)品表面處理工藝直接影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)感。不同的材料和表面處理工藝可形成不同的質(zhì)感，產(chǎn)品質(zhì)感的約束因素如圖3所示。如果對(duì)表面處理技術(shù)及材料的特性不了解，就可能造成設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品質(zhì)感和實(shí)際產(chǎn)品質(zhì)感之間有偏差，甚至在現(xiàn)有工藝技術(shù)條件下無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)感。

圖3 產(chǎn)品質(zhì)感的約束集

因此，有必要建立材料和表面處理工藝及效果的直接聯(lián)系，并將常用的表面處理工藝及效果構(gòu)建成數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)由兩部分組成，一是表面處理工藝及效果管理數(shù)據(jù)庫(kù)，二是管理數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件模塊。表面處理工藝及效果管理數(shù)據(jù)庫(kù)的基本功能是提供表面處理工藝及效果的儲(chǔ)存和管理功能，可以實(shí)現(xiàn)瀏覽、修改、添加、刪除等功能。

2 約束條件下的形態(tài)設(shè)計(jì)流程分析

2.1 產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)初期設(shè)計(jì)流程分析

在以材料與加工工藝管理數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的形態(tài)設(shè)計(jì)模式中，設(shè)計(jì)人員通過(guò)搜索數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得材料屬性（包括材料的固有屬性、加工工藝、連接方式、應(yīng)用領(lǐng)域、設(shè)計(jì)要求等）的相關(guān)知識(shí)并掌握其加工成形過(guò)程中的影響因素、工藝過(guò)程等技術(shù)信息，通過(guò)這些信息來(lái)約束設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品形態(tài)的初步設(shè)計(jì)，其過(guò)程如圖4所示，如果材料已經(jīng)給定，則可直接通過(guò)查詢獲得相關(guān)信息來(lái)約束形態(tài)的設(shè)計(jì)，降低后期制造過(guò)程的很多風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 產(chǎn)品形態(tài)細(xì)化設(shè)計(jì)流程分析

約束條件下的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，配合三維平臺(tái)的設(shè)計(jì)工具進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)約束，而經(jīng)驗(yàn)原則作為特征構(gòu)建順序和設(shè)計(jì)原則的指導(dǎo)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)給予設(shè)計(jì)人員知識(shí)輔助。此模塊有兩種模式：通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式和特定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式。處于通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式時(shí)，系統(tǒng)只提供通用的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)值和設(shè)計(jì)原則。處于特定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式時(shí)，通過(guò)獲取當(dāng)前產(chǎn)品或零件的材料屬性，并根據(jù)材料提供相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)原則來(lái)完成產(chǎn)品形態(tài)的細(xì)化設(shè)計(jì)。特定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式下所獲得的約束數(shù)據(jù)更加具體，更加準(zhǔn)確。為滿足設(shè)計(jì)的靈活性可以在通用設(shè)計(jì)模式上啟動(dòng)特定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式。此模塊的設(shè)計(jì)流程如圖5所示。

圖4 產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)初期設(shè)計(jì)流程圖

圖5 約束條件下的產(chǎn)品形態(tài)細(xì)化設(shè)計(jì)流程圖

2.3 產(chǎn)品質(zhì)感設(shè)計(jì)流程分析

產(chǎn)品表面處理工藝及效果庫(kù)既可以作為產(chǎn)品質(zhì)感效果設(shè)計(jì)的依據(jù)也可以作為產(chǎn)品質(zhì)感效果修改的依據(jù)。當(dāng)設(shè)計(jì)出質(zhì)感效果后可以通過(guò)語(yǔ)義搜索、基材搜索、工藝搜索等方式找到相關(guān)的設(shè)計(jì)實(shí)例，然后通過(guò)設(shè)計(jì)師對(duì)設(shè)計(jì)效果和真實(shí)效果的對(duì)比，來(lái)了解質(zhì)感效果的可實(shí)現(xiàn)情況，不斷地完善設(shè)計(jì)效果并為后續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)感效果的實(shí)現(xiàn)提供方法性指導(dǎo)，其流程如圖6所示。

2.4 常用構(gòu)件的參數(shù)化設(shè)計(jì)流程分析

在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用到大量的通用件、標(biāo)準(zhǔn)件、相似件，重復(fù)建模將浪費(fèi)大量的人力和時(shí)間。將產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常用的構(gòu)件建庫(kù)并實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)可以減少設(shè)計(jì)的工作量，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程。

參數(shù)化設(shè)計(jì)也稱尺寸驅(qū)動(dòng)，本質(zhì)是基于約束的模型描述方法［7］。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)采用參數(shù)預(yù)定義的方法建立圖形的幾何約束集，指定一組尺寸作為參數(shù)使其與幾何約束集相關(guān)聯(lián)，并將所有的關(guān)系式融入到應(yīng)用程序中，然后以人機(jī)交互方式修改參數(shù)尺寸，通過(guò)參數(shù)化驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的修改［8-9］。

圖6 產(chǎn)品的質(zhì)感設(shè)計(jì)流程圖

參數(shù)化實(shí)現(xiàn)的方式有編程方式和基于模板的方式兩種［10］。基于模板的方式利用CAD系統(tǒng)的參數(shù)化建模功能建立構(gòu)件的模板文件，把構(gòu)件的系列參數(shù)存入?yún)?shù)庫(kù)中，調(diào)用時(shí)通過(guò)相應(yīng)的參數(shù)映射機(jī)制生成實(shí)例化零件。這種參數(shù)化驅(qū)動(dòng)的意義在于對(duì)具有相同特征的構(gòu)件均可以用同一個(gè)模板文件來(lái)構(gòu)造，而不必為每個(gè)尺寸的變化重新構(gòu)建。使用參數(shù)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以增加構(gòu)件庫(kù)的靈活性和豐富性，它可以利用同一個(gè)模板經(jīng)過(guò)改變尺寸參數(shù)而構(gòu)造出無(wú)數(shù)個(gè)構(gòu)件實(shí)例。本文就使用了這種模板文件加參數(shù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)制，其參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程見(jiàn)圖7。

圖7 參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程

2.5 形態(tài)設(shè)計(jì)多約束數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)成分析

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三維建模和形態(tài)細(xì)化設(shè)計(jì)階段，有很多重要的工藝經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)原則對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)人員和工程師有重要的參考價(jià)值，但很多有用的工藝經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)原則沒(méi)有被很好地再利用。重用已積累的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)原則，是提高設(shè)計(jì)效率的重要手段。本文提出一種將有用的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和原則收集、整理、分類，形成約束庫(kù)的方法。將該方法應(yīng)用到新產(chǎn)品形態(tài)細(xì)化設(shè)計(jì)中，能夠降低產(chǎn)品形態(tài)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。該數(shù)據(jù)庫(kù)包含塑膠類、鈑金類、玻璃、木材、陶瓷等五大類材料在制造時(shí)的加工工藝約束信息［11-13］，圖8為具體的工藝約束構(gòu)成示意。

圖8 各類材料加工工藝約束的構(gòu)成

為了方便各種設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取和再利用，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)將這些原則和數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)為底層的支持模塊，通過(guò)它們可以對(duì)產(chǎn)品的形態(tài)細(xì)化設(shè)計(jì)進(jìn)行約束。該數(shù)據(jù)庫(kù)主要包含五部分：鈑金件信息庫(kù)、塑膠件信息庫(kù)、玻璃信息庫(kù)、木材信息庫(kù)、陶瓷信息庫(kù)。各庫(kù)都包含了所述類別的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)，可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用、查詢、增加、刪除和修改，以提高設(shè)計(jì)效率。

3 構(gòu)建產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)

3.1 需求分析

產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)需求包含多方面的內(nèi)容：首先，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，其設(shè)計(jì)過(guò)程涉及多方面知識(shí)，系統(tǒng)必須能為設(shè)計(jì)師提供全面的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)輔助；其次，系統(tǒng)建立在工業(yè)設(shè)計(jì)理論之上，必須符合設(shè)計(jì)師的思維習(xí)慣和工作方式，在操作方式上，要采用人性化、自然的方式來(lái)輔助設(shè)計(jì)師完成操作；再次，從實(shí)現(xiàn)方面看，要求系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，并易于升級(jí)，因?yàn)殡S著新材料、新工藝的發(fā)展，結(jié)構(gòu)、材料、工藝等也在不斷發(fā)展更新，而設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)也在不斷積累；最后，系統(tǒng)性能必須穩(wěn)定、可靠。

3.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架。框架的構(gòu)建采用基于組件的思想，整個(gè)系統(tǒng)由多個(gè)組件模塊構(gòu)成，如圖9所示。

圖9 系統(tǒng)框架圖

3.3 系統(tǒng)各模塊的實(shí)現(xiàn)

構(gòu)建產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)（CAFDS），以基于工藝約束的產(chǎn)品形態(tài)細(xì)化設(shè)計(jì)模塊為例，說(shuō)明系統(tǒng)各模塊的實(shí)現(xiàn)方法。該模塊實(shí)現(xiàn)形態(tài)細(xì)化的約束設(shè)計(jì)的工作流程如下（圖10）：①在Pro／E平臺(tái)下啟動(dòng)系統(tǒng)的特征設(shè)計(jì)工具；②開(kāi)啟相應(yīng)輔助設(shè)計(jì)工具，訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)值和設(shè)計(jì)原則；③根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值和設(shè)計(jì)原則確定合適的參數(shù)；④輸入?yún)?shù)，完成特征創(chuàng)建。

圖10 產(chǎn)品細(xì)化設(shè)計(jì)模塊的工作流程圖

此模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)亦使用Microsoft Access建立。基于工藝約束的產(chǎn)品形態(tài)細(xì)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)包含五個(gè)表，分別是塑膠類表（PlasticTable）、金屬類表（MetalTable）、玻璃類表（GlassTable）、木材類表（WoodTable）、陶瓷類表（ChinaTable）。以塑膠類數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)為例，說(shuō)明其構(gòu)建過(guò)程，如表1所示。

表1 塑膠類表的構(gòu)成

通過(guò)ADO數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)訪問(wèn)工藝約束庫(kù)的流程如圖11所示。

圖11 工藝約束數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)流程圖

4 系統(tǒng)應(yīng)用驗(yàn)證

4.1 系統(tǒng)的運(yùn)行

本系統(tǒng)采用手動(dòng)注冊(cè)的方式。其步驟如下：?jiǎn)?dòng)Pro／E三維設(shè)計(jì)平臺(tái)，選擇“工具”下拉菜單的“輔助應(yīng)用程序”菜單項(xiàng)，出現(xiàn)如圖12所示對(duì)話框。單擊對(duì)話框“注冊(cè)”項(xiàng)，選中形態(tài)設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)的注冊(cè)文件，系統(tǒng)將顯示應(yīng)用程序名稱，選中應(yīng)用程序名稱，單擊啟動(dòng)后，CAFDS系統(tǒng)已經(jīng)加載到系統(tǒng)中，如圖13所示。系統(tǒng)注冊(cè)完成后菜單如圖14所示。

圖12 注冊(cè)輔助應(yīng)用程序?qū)υ捒?/p>

圖13 CAFDS成功運(yùn)行顯示

圖14 系統(tǒng)注冊(cè)完成后的菜單

4.2 系統(tǒng)的驗(yàn)證

本節(jié)將以一款載人航天試驗(yàn)艙艙內(nèi)控制柜的外殼造型及鈑金件設(shè)計(jì)為例對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行驗(yàn)證。鈑金件造型包含的主要造型因素有外殼、中框、底框、柜門、整體色彩、整體質(zhì)感等。

鈑金部分功能的驗(yàn)證：從圖15可以得到相應(yīng)工藝的設(shè)計(jì)原則并可以根據(jù)原則對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行評(píng)估，核實(shí)其是否符合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

圖15 鈑金件沖裁工藝輔助設(shè)計(jì)界面

鈑金件設(shè)計(jì)中涉及的其他結(jié)構(gòu)內(nèi)容較多，本文只對(duì)一款載人航天試驗(yàn)艙艙內(nèi)控制柜外殼所涉及的一些內(nèi)容進(jìn)行了驗(yàn)證，其他功能驗(yàn)證未列出。

5 結(jié)語(yǔ)

本文在研究產(chǎn)品與形態(tài)設(shè)計(jì)相關(guān)的結(jié)構(gòu)、材料、工藝等相關(guān)多約束條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)人員的需求構(gòu)建了產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)，并將其集成到三維設(shè)計(jì)平臺(tái)Pro／E 2.0上，對(duì)各模塊的功能進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。該輔助系統(tǒng)能使設(shè)計(jì)人員加深對(duì)結(jié)構(gòu)、材料、工藝的理解，有利于在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期就把握產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方向，有效減小概念創(chuàng)意和實(shí)際產(chǎn)品的偏差，提高設(shè)計(jì)人員工作效率，減少設(shè)計(jì)的重復(fù)性工作，從而可以縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

［1］陳漢青.產(chǎn)品設(shè)計(jì)［M］.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005.

［2］王偉偉，余隋懷，楊剛俊，等.約束驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品形態(tài)概念設(shè)計(jì)智能優(yōu)化模型研究［J］.中國(guó)機(jī)械工程，2011，15：1770-1775.Wang Weiwei，Yu Suihuaii，Yang Gangjun，et al.Research on Intelligent Optimization Model for Constraint-driven Product Conceptual Design［J］.China Mechanical Engineering，2011，22（15）：1770-1775.

［3］Mohannad M，Manohar D，Cheok Ka C.Modeling and Simulation of an Advanced Intelligent Restraint System［C］／／2009IEEE International Systems Conference Proceedings. Vancouver，BC， Canada：ISCP，2009：333-337

［4］Sun Liqing，Lin Yi，Sun Fengchun.Simulation of Restraint System Performance upon the Occupant’s Response during Impact［J］.Journal of Beijing Institute of Technology，1999，6：207-213.

［5］李婕靜.TCL波輪洗衣機(jī)造型設(shè)計(jì)工藝實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用研究［D］.北京：清華大學(xué)，2006.

［6］John W.Creswell.Research Design Qualitative，Quantitative，and Mixed Methods Approaches［M］.Thousand Oaks，Calif.：Sage Publications Inc.，2008.

［7］孟祥旭，徐延寧.參數(shù)化設(shè)計(jì)研究［J］.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2002，14（11）：1086-1090.Meng Xiangxu，Xu Yanning.A Survey of the Research Works on Parametric Design［J］.Journal of Computer-aided Design ＆ Computer Graphics，2002，14（11）：1086-1090.

［8］丁煒.家電產(chǎn)品的三維造型設(shè)計(jì)方法的研究［J］.機(jī)械開(kāi)發(fā)，1999（1）：37-40.Ding Wei.Research on Three-dimensional Modeling Design Method for Household Electrical Appliances［J］.Machinery Development，1999（1）：37-40.

［9］鄭飛.基于Pro／E的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)［D］.武漢：華中科技大學(xué)，2006.

［10］蔡波，陸長(zhǎng)德，余隋懷，等.自頂向下的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)幾何建模研究［J］.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2001（12）：1129-1132.Cai Bo，Lu Changde，Yu Suihuai，et al.Research on Top-Down Geometric Modeling in Computer Aided Industrial Design ［J］. Journal of Computer-aided Design ＆ Computer Graphics，2001（12）：1129-1132.

［11］Zhou Q，Chinb K S，Yarlagaddaa P K D V.Internet-based Intensive Product Design Platform Forproduct Design［J］.Knowledge Based System，2003，16：7-15.

［12］張毅，郭鋼.產(chǎn)品設(shè)計(jì)中多維工程約束的研究［J］.機(jī)械工藝師，2000（9）：52-54.Zhang Yi，Guo Gang.Research on Multidimensional Engineering Constraints for Product Desingn［J］.Mechnical Process Engineer，2000（9）：52-54.

［13］吳斌.基于Pro／E平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)系統(tǒng)研究及管理工具開(kāi)發(fā)［D］.武漢：華中科技大學(xué)，2004.