基于案例的产品造型创新设计方法与CAD实现技术

摘要

产品创新设计问题是现代工业的中心问题，产品的创新是企业发展的源动力。产品的创新设计可以体现在产品的功能、结构、造型、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零部件结构设计，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。产品创新设计问题更多是现有产品改良设计问题，能充分利用现有产品资源作为创新设计的基础，并在设计中应用创新设计方法，对开拓设计思路、提高设计效率就显得尤为重要。
　　 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研究，分析了现状的不足及发展方向。提出综合神经网络、遗传算法、造型信息库、案例推理等方法进行产品造型创新设计的方法与实现方式。首先分析了基于案例推理(CBR)技术特点，以及其在产品创新设计上的应用方法；研究了产品案例信息表达、存储以及检索方式，应用ODBCAPI、VisualC++6.0、Access、面向对象与XML工具相结合构建了产品案例信息库；对神经网络和遗传算法在产品造型创新设计中的应用作了深入的研究，总结整理了产品造型元素的划分和量化方法、基于案例产品原型提取方法；建立了产品造型意象与产品造型特征线、色彩之间映射关系的BP网络模型，使产品造型元素参数化，并使其能应用于遗传优化，实现产品造型创新设计的目标；最后在已有案例信息的基础上，结合综合创新设计方法，以家用轿车为例，通过程序实现与验证了所述创新设计方法的有效性。