论文摘要
随着社会经济的持续发展和科学技术的不断进步，制造业水平发展到了前所未有的高度，产品的技术含量也越来越高。当前市场上的各种产品种类繁多，功能齐全，风格多样，这在改善人们生活质量的同时，也大大地改变了人们的消费观念。消费者看待新产品的眼光更高，对新产品的要求更多，而且不同的消费者的消费意识不同，审美观点不同，所以他们对产品的认识和要求也不尽相同。正是由于这些原因，使得新产品的设计难度加大，这也直接导致了更为激烈的市场竞争。为了在市场中占据一席之地，制造型企业都不得不把新产品开发工作的重心放在了产品的创新设计上。所以在最短的时间内提出最佳的产品设计方案成为每个设计者的首要目标。产品的创新设计可以体现在产品的功能、结构、外型、材质、环保等多个方面的改进，产品造型是其中关键的一个方面。虽然传统的CAD软件可以辅助设计者进行设计，但是它仍然不具备创新设计的功能，所以设计者利用常规CAD软件在短期内设计出一款新产品并不是一件容易的事情。如果能够提出一款智能CAD系统，它以全新的设计理念来辅助设计者的设计工作，而且能够激发设计者的灵感，必然会在很大程度上提高设计效率，甚至会引起现代产品设计发生革命性变化。本文以产品造型创新设计为研究对象，对产品创新设计的重要性以及发展现状进行了详细的分析，对产品创新设计理论和现有产品创新设计手段进行了深入的探讨。在此基础上研究了基于进化算法的产品造型创新设计的关键技术，具体研究成果体现在以下两个方面：基于二叉树结构遗传算法的产品造型创新设计的实现，基于特征信息编码与标准遗传算法的产品创新设计方案生成。并在些基础上开发出了产品造型创新设计系统，而且在该系统上实现了产品造型创新设计。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 引言1.2 课题研究的目的和意义1.3 本课题相关的国内外发展现状1.4 课题研究的主要内容1.5 课题来源第二章 产品创新设计方法研究2.1 产品创新设计理论2.1.1 产品设计的分类和创新设计逻辑过程2.1.2 产品创新设计层次及创造性思维2.1.3 国内外对创新设计的认识和发展2.2 产品创新设计的技术手段2.3 产品创新设计与 CAD2.3.1 产品创新设计与CAD技术的关系2.3.2 CAD技术对产品创新设计的支持及发展现状2.3.3 产品创新设计对CAD系统提出的进一步要求2.4 产品创新设计的研究现状2.4.1 现有产品创新设计方法分类2.4.2 将进化算法应用到产品创新设计的研究现状2.5 本章小结第三章 进化算法理论基础3.1 引言3.2 遗传算法的发展和现状3.3 遗传算法的基本概念3.4 遗传算法的操作过程3.5 遗传算法的应用3.5.1 遗传算法在数值优化中的应用3.5.2 遗传算法在平面设计中的应用3.5.3 遗传算法在三维设计中的应用3.6 基于二叉树结构的遗传算法研究3.6.1 二叉树结构定义3.6.2 基于二叉树结构遗传算法交叉变异操作3.6.3 基于二叉树结构遗传算法实现3.7 本章小结第四章 产品造型创新设计系统的设计与实现4.1 系统总体设计4.1.1 产品造型创新设计系统需求分析4.1.2 产品造型创新设计系统的设计思想与目标4.1.3 产品造型创新设计系统实现功能4.1.4 产品造型创新设计系统模块组成及工作流程4.1.5 产品造型创新设计系统开发工具4.2 实现产品造型创新设计的理论基础4.2.1 基于二叉树编码遗传算法的零件创新设计原理4.2.2 基于标准遗传算法的产品设计方案生成原理4.3 系统界面设计4.3.1 产品造型创新设计系统主界面4.3.2 零件设计模块界面4.3.3 组件设计模块界面4.4 Automation Gateway实现系统与PRO/E接口4.4.1 Automation Gateway简介4.4.2 基于Automation Gateway的二次开发过程4.4.3 Automation Gateway在本系统设计中的应用4.5 利用Pro/ENGINEER实现三维实体建模4.5.1 利用数学函数建立Pro/E实体模型4.5.2 在Pro/E中实现产品设计方案自动建模4.6 系统程序结构设计4.6.1 零件设计模块程序结构4.6.2 组件设计模块程序结构4.7 本章小结第五章 产品造型创新设计系统应用5.1 系统的配置与启动5.1.1 软件运行对计算机系统的要求5.1.2 启动前的配置工作5.1.3 系统启动5.2 系统的运行过程5.2.1 零件设计模块的运行过程5.2.2 组件设计模块的运行过程5.3 利用本系统实现产品造型创新设计5.3.1 在零件设计模块中进行产品造型创新设计5.3.2 在组件设计模块中进行产品造型创新设计5.4 本章小结第六章 总结与展望6.1 总结6.2 展望参考文献致谢攻读硕士学位期间发表的学术论文
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