概念设计范文（精选12篇）
概念设计 第1篇
所谓的“计算设计”就是利用结构力学原理和钢筋混凝土基本假定的模式, 对结构进行简化计算, 其设计中存在的差异, 很难有效的控制结构的抗震性能。
所谓“概念设计”, 就是进行结构抗震设计时, 着眼于结构的总体地震反应, 按照结构的破坏机制和破坏过程, 灵活运用抗震设计准则, 全面地合理解决结构设计中的基本问题, 既注意总体布置的大原则, 又顾及到关键部位的细节, 从根本上提高结构的抗震能力。
良好的“概念设计”是结构抗震性能的决定因素。
下面举例说明概念设计在工程设计当中的重要性。某一车辆段锅炉房, 四台六吨炉, 建筑面积1600m2, 内设锅炉间, 除尘间, 出渣间, 输煤廊, 软水泵间, 热交换问, 除氧问及更衣室等一些附属房间。一层平面布置见附图, 在此建筑结构设计中, 概念设计起了主导作用。
在结构的总体选型上, 根据锅炉房平面布局复杂, 所要求的各房间开间宽, 进深长, 层高高, 所受荷载大的特点, 决定采用抗震性能好, 承受荷载大的现浇钢筋混凝土框架结构。在结构单元的划分上, 划分为一个非规则框架单元和一个三层规则框架单元, 之间设抗震缝。这样就把一个复杂的结构相对简单了, 便于各部分结构单元分别分析计算、构造配筋。在非规则框架单元内, 结构体型不规则, 立面上高低错落比较严重, 这样不利于抗震, 往往会造成比较严重的震害。因此, 这部分框架配筋在计算的基础上须加大, 并且注重构造配筋, 提高其框架的抗震能力。在两框架单元的设计中, 也着重进行了框架薄弱层 (部位) 的变形验算, 以防强度本身虽满足设计地震作用下的要求, 却比相邻部位要弱得多的薄弱部位出现。在框架的设计中, 着重加强了强柱弱梁, 强剪弱弯的概念设计, 形成在梁端出现塑性铰的总体机制。在框架的节点处理上, 也加大了节点核心区的箍筋配置, 并且要求施工中保证核心区混凝土的浇注。可见概念设计是保证建筑物结构设计的重要基础。
总之, 在工程的设计当中, 我们要在充分理解概念设计的基础上运用概念设计。为此我们须着重注意以下几个方面。
1 选择良好的结构布置方案, 使结构刚度分布合理
一个结构的设计过程, 选择结构的布置方案是设计过程首先进行的步骤, 也是头等重要的步骤。一个好的结构抗震体系, 应当是结构受力明确, 传力合理, 结构的刚度、强度在同一楼层和沿房屋高度分布尽量均匀。结构在大震下已无强度安全储备, 结构的变形能力是结构抵抗地震作用的决定因素。因此, 设计者在设计时, 应避免结构的刚度在同一楼层或楼层间有较大突变, 形成薄弱层 (部位) 至使结构在地震作用时, 由于塑性内力重分布导致薄弱层 (部位) 塑性变形集中, 在其它构件承载能力尚未充分发挥之前, 由于薄弱层 (部位) 构件破坏, 导致整个结构破坏。
2 遵守强柱弱梁的原则, 满足“大震不倒”的第三水准设防要求
(1) 在框架结构抗震计算时, 人为地将梁的固端负弯矩进行适当调幅, 以便在地震作用时, 保证梁端塑性铰的出现, 并尽可能早地出现。
(2) 框架梁的下部钢筋。由于上部荷载较大, 以及其固端负弯矩的调幅, 一般来说钢筋很多。如果将梁下部的钢筋全部铆入框架中, 就很难在地震作用下, 使其达到屈服状态。因此需将计算或构造不需要的钢筋截断, 而不将其铆入柱中。
(3) 应加强底层设计的可靠度, 有意识地提高底层柱的抗剪、抗弯能力。
3 延性设计的原则
结构的延性是结构抗震设计中一个很重要的概念。结构的延性一般用延性系数来表示, 它表示结构极限变形与屈服变形的比值。其值越大, 则结构的延性越好, 在地震作用下结构已无强度安全储备, 结构的抗震性能主要决定于结构的变形能力。因此。一个结构的变形能力越大, 在地震作用时, 就能更好地消耗地震能量, 保证结构的可靠度。钢筋混凝土结构是由各种钢筋混凝土构件组成, 组成结构的各构件延性越大, 整个结构的延性就越好。
(1) 框架梁。
(1) 严格控制梁的配筋率。钢筋混凝土的破坏分为受拉钢筋达到屈服状态的延性破坏, 和混凝土先被压碎或剪切破坏等脆性破坏两种形式。设计者应按计算或构造选取适宜的配筋率, 避免出现梁受拉钢筋过多或出现超筋现象, 使结构发生脆性破坏。应选取适宜的梁断面尺寸。严格控制梁截面相对受压区高度。规范规定:对于一级抗震, 相对受压高度不大于0.25, 二三级抗震不大于0.35, 且受拉钢筋最大配筋率不大于2.5%。
(2) 梁受压区适量配置受压钢筋, 可提高梁的延性。
(3) 用高标号混凝土和中低钢筋, 对延性有利。
(4) T形截面梁比矩形截面梁的延性好。因为T形截面梁的受压面积较大, 使梁的屈服首先发生在钢筋上。
(5) 加密箍筋, 可以提高箍筋对混凝土的约束力, 避免梁的纵向受压钢筋产生弯曲, 从而提高梁的延性。同时还可以提高梁的抗剪强度防止剪切脆性破坏的产生。
(2) 框架。
(1) 严格控制柱的轴压比 (该条在后面将阐述, 这里不详述) 。
(2) 尽量避免采用短柱, 因为短柱的破坏是脆性破坏。
(3) 柱应设计成大偏心受拉的延性破坏, 避免出现混凝土被压碎的小偏心脆破坏。
(4) 加密柱箍筋, 采用复合箍, 都可以提高对混凝土的约束力, 防止柱受钢筋被压曲, 从而提高柱的延性。
(5) 采用高标号的混凝土和中低级别的钢筋。
4 正确选择柱的轴压比
规范规定柱的轴压比的值:一级框架不大于0.7.二级不大于0.8, 三级不大于0.9。根据实践经验, 作者认为当柱轴压比在0.82~0.85时即能充分发挥柱钢筋与混凝土的协同工作性, 能使整个结构的自振周期, 总地震力保持在一个比较合理的水平。
在科学发展迅猛的今天, 计算机虽然能够帮助我们快速计算出各种复杂的结构, 却不能代替设计人的概念设计。因些, 作为设计人员, 要在充分利用电算结果的基础上, 通过概念设计对结构进行抗震设计, 以保证结构的安全度, 真正实现建筑物抗震设防的要求。
摘要：本文从框架结构的工程实例论述了框架结构抗震设计中的概念设计。强调概念设计在抗震设计中的主导作用和重要性, 提示从事结构设计的设计者, 在结构抗震设计过程中, 重视“计算设计”的同时, 着重从结构的整体出发, 在结构的刚度、强度、延度和轴压比方面加强结构的“概念设计”。
关键词：框架,抗震设计,概念设计
参考文献
[1]缪树.加强概念设计在工程抗震设计中的运用[J].建筑与预算, 2002 (5) .
概念设计心得 第2篇
成功设计一个角色需要你拥有全面的技法和一些基本的知识。一个成功的角色设计一方面表现在设计上，另一方面表现在视觉传达上。设计方面需要你有好的想法，视觉传达方面需要你拥有人体解剖学、构图、颜色等的理论知识和能力。下面我将说明如何在不同的角色设计中传达你的想法。先画小的速写图
基本上这是所有角色设计的第一步。这步的目的就是让自己能产生尽可能多的想法而不用去考虑细节。最后你会产生一些很有趣的想法，当然更多的是不能用的想法，这都没关系，总之，这一步就是尽量往多了画。类型
人类很善于给事物归类，设计师应该利用这一点，通过类似的外形或颜色来设计属于同一“组”的角色，让观众一眼就能看出来角色是属于精灵还是是兽族。外形
我们辨认一个角色主要是通过其外形，角色设计中，外型对我们眼睛的重要性超过了细节、纹理甚至是颜色。比如，从远处看，细节和纹理可能是模糊的，灯光会影响到其颜色，但角色的外形很少会因为环境而改变。选择
一旦我们画出很多个小的速写图之后，我们就得从中作出艰难的选择。这一步我们得决定出，那些想法可以保留，那些想法应该忽略。明显的借用
利用人们已经十分熟悉的视觉暗示是很有用的，比如在这个例子里，我就借用了人们十分熟知的“纳粹”和“绑缚”，来创造出一种可怕和令人不安的感觉。隐讳的借用
上一条里，我借用了非常明显和特别的视觉暗示，但隐讳的借用也能起到很好的作用。在这幅速写里，我虽然借用了宗教的长袍，但很显然，我没有直接使用任何特定宗教的服装。善于改变比例
这条对设计人类角色尤为重要，改变人体各部分的比例是角色设计的一种重要手段。一个头大身体小的人跟一个头小身体大的人给我们带来的感觉是截然不同的。通过表情彰显性格
角色设计的一个方面就是要变现出角色的性格。一种方法就是通过画出角色的特定表情来彰显角色最关键的性格。这在角色设计中并不是一个关键元素，但无疑对于角色的传达是很有作用的。大小
如果一幅概念设计图只单独画出角色（除非是人类）是很难有效的表现出其大小的。加一个人上去对于表现角色的大小是很有帮助的。通过造型或动作展示性格
最好在基本的角色设计完成之后就为他们设计对应的造型或动作，特定角色的造型或动作可以让你的设计传达出更多的信息。文化
正如上面说到的，我们可以借用文化或宗教这些人们熟悉的视觉暗示，但不要滥用。适当的借用相关的文化，并合理的混合不相关联的文化，会产生很独特且非常有趣的画面。变形
对常见的角色或想法进行变形会产生一些有趣的结果，虽然在一些特定的角色设计中没有用处，但多多练习，可以作为你在视觉暗示方面的试验和探索。道具
某些角色的身份是通过其武器和装备辨别开来的。比如，很多科幻角色就是这样的。一件设计的很不寻常或者是很突出的武器会构成角色外形的一部分，风格化的且超大个的武器或剑，就是最典型的例子。统一设计元素
除了前面提到的外形，图案、标志、服装的颜色等等的统一也可以显示出角色之间的关联性。其他道具
除了武器，为你的角色旁边添加一辆汽车或小宠物或神秘的装备，都可以传达出一些信息，比如角色是做什么的或他们是如何做的。视觉传达技巧
你的设计快要完成的时候，你需要用很多视觉传达方面的技巧来传达作品中的重要部分。比如，利用光线让观众的注意力集中到关键部分，比如标志、脸部的纹身、衣服上的图案等等，同时，让不太重要的部分位于阴影当中，以强化关键部分的设计。使用关键图案或颜色增强角色的可辨别性
让你设计的角色具备强烈的可辨别性的方法就是将焦点集中到一个关键图案或颜色上。很多经典漫画超级英雄的设计都是基于这个道理——就是将一个简单明了的标志画在胸前。合理使用颜色和图案
除了上面提到的，从另一方面合理的使用颜色和图案可以达到另外一些效果，比如说，服装和皮肤使用互补或对比色可以让你的角色外形更加容易辨认。细节
太多的细节会扼杀你的设计，细节的数量应该有节制。细节越多，每个细节在观众脑子里的印象就越弱。对称
人们对人体美的标准是脸部和躯体的左右对称，虽然在真实世界中人体很少完美的左右对称。因为我们从事的是娱乐产品的设计，因此要描绘的是理想化和极致的情形。视觉传达的重要任务就是强化你想传达的信息，弱化你不想要的东西。21 不对称
从另一方面来说，如果你要在设计中加入不对称的元素，最好是要很明确的加入。记住，细微的不对称会让人认为你画错了，如果你确定要加入不对称，那么就把它画明显点。还是前面那句话，你的信息要很明确才有效果。加入性感
让角色性感起来，这是个被证明过无数遍的真理。但要学会恰当的使用，把性感元素加入到传统观念中认为不性感的人上会使画面更加有趣，比如说，“性感护士”就是个很好的例子。诡异之谷
有种现象叫“诡异之谷”（Uncanny Valley），是指角色的样子除了一两处小小的不同之外，跟人类都很相似，但恰恰是这一两处的不同，会给人带来一种恐怖感。我们可以利用这种现象来创造出让人隐隐约约感到不安的角色。
（编者注：“诡异之谷”是由日本科学家森政弘提出来的理论：人和机器人的互动上，人对机器人的喜好程度并不随着和它与人相像的程度而一直成长；起初，喜好的程度确实会随着相像的程度而逐渐上升，但是到了一定程度之后，人对它的喜好感会急剧下降，甚至会转成负面的厌恶，因为会觉得他们像僵尸；直到相像程度再进一步的逼进，才会再拉升回来。所以人们要么喜欢更像人类的拟人机器人，要么更喜欢很不像人类的机器人。）让角色转个身
一般来说，设计角色的时候最好将角色的正面、背面和侧面图画出来，因为在纸上画，你有时候很难预料到设计中的问题，这样能帮你发现设计中的一些问题。25 最后的设计
工业设计中产品概念设计的分析 第3篇
工业设计在现代企业在生产制造过程中占据重要地位，其设计质量高低直接影响到后续企业产品生产质量。相较于国外的工业设计研究，我国起步较晚，无论是在理论层面还是技术方面，均存在很大的不足和劣势，尤其是在工业设计中产品概念设计，代表性的科研成果仍然缺少。由此看来，加强工业设计中产品的概念设计是十分有必要的，有助于赋予产品更为新鲜的元素，提升企业市场竞争力。本文主要就工业设计中产品概念设计进行分析，客观阐述工业设计中产品概念设计要素以及设计方法，以求为后续理论研究和实践工作开展提供参考价值。
关键词：
工业设计 产品概念设计 设计方法 色彩因素 形态因素
现代科学技术的快速发展，大量先进技术逐渐广泛应用在各个行业领域，对于工业产品设计而言，在一定程度上促使产品结构出现了根本性的变革。总的说来，工业产品设计主要是人们通过现代科学技术和理论知识，有意识地构思产品设计流程，其中包括人类活动的众多领域内容。可以说，工业设计水平高低直接影响到一个地区或者国家市场竞争能力大小，具有较为深远的意义。工业产品设计中产品概念设计需要设计师具备较高的专业素质以及设计经验，能够结合实际设计需求，将更多新鲜元素融入其中，设计出一个总体框架，在这个框架基础上，运用专业知识以及加工工艺，赋予工业产品更深次的内涵和性能，以求更好地满足消费者的个性化需求。
一、工业设计中产品概念设计概述
产品概念设计主要是指在明确任务目标后，通过一系列抽象化的功能结构，寻求适合的作用原理，寻求最为合理的设计方案，这一过程称为概念设计。而工业设计中产品概念设计是指从产品缺口到建立模型的过程中，不断进行分析和整合，对模型进行创造性的评价。总的说来，工业设计中一方面包含了大量数值计算性的工作，诸如计算分析、绘图以及填写表格等，另一方面是概念设计工作，主要是创造产品设计具体方案。概念设计贯穿于产品设计的各个环节，从市场缺口、到产品定位的模糊前期再到结构设计以及功能设计。在产品设计早期阶段，根据社会条件形成的市场需要和经济技术条件确定产品的模糊前期（sET因素），形成产品开发的模糊概念和定性分析，根据前期定位将产品功能需求和设计思路进行细化和求解，将内容展现为大致的设计框架，组成框架的模块和组件，来完成产品的设计方案。而设计师的概念设计贯穿整个过程，并对初步设计完成的设计方案进行造型构思，最后结合实际条件需求形成最终的设计方案。随后，将设计完成的方案分配到具体设计中，对方案中具体细节进行推敲，在这个过程中，需要充分考虑设计者的创造能力，自身学科知识储备以及设计经验的丰富，以及是否能够结合资料数据进行推理和决策，这样才能创造出更符合消费者个性化的设计需求。
概念设计并非是简单的传统意义上的方案设计，其内涵更为广泛、有深度，根据产品生命周期对产品功能进行创造、分解以及结构设计，是一个设计创造过程，同时也是一个实验求解过程，从而满足各项设计需求和指标，从多项设计方案中选择最为合理的设计方案。概念设计过程中，设计人员需要具备较高的专业知识和设计经验，能够与时俱进采用更为先进的设计方法和商用运作知识，才能更为全面地应对消费者个性化的设计需求。
二、工业设计中产品概念设计特性
其一，创新性。无论是工业产品设计还是其他产品设计，最突出的特点就是追求创新性，作为设计的核心要素，只有不断地进行创新才能得到性能优良，更富有竞争力的工业产品，从多种设计方案中选择一种最为合理的设计方案，吸收其他方案的优点，形成一种创新型设计方案。
其二，多样性。工业设计中产品概念设计的多样性特点主要表现在设计结果的多样化，以及设计思路多样化。根据设计事理学方法论，同一产品因其人、事、物、场的不同会形成不同的功能需求，因此在概念设计时会产生完全不同的设计思路，选择的设计方法同样存在明显差异。诸如在椅子的设计中，室内椅、室外椅、交通工具座椅、咖啡馆椅的设计概念会因椅子所处的环境和使用者的不同形成不同的解决思路。
其三，层次性。对工业设计中的产品概念设计主要反映在功能、载体结构方面，产品的功能定义和功能分解反映在功能层，结构修改和变异作用在结构层，将两种层面连接起来，从而形成产品的设计层次。无论是功能层还是结构层，自身具有一定的层次关系，层层递进，不同层次功能对应不同的层次结构。
三、工业设计中产品概念设计的一般方法和设计因素
（一）工业设计中产品概念设计的一般方法
产品概念设计时选择合理的设计方法，对于设计价值提升有着较为突出的作用，同时也能够体现出设计师自身的综合设计能力。一般情况下，工业设计中产品概念设计方法主要包括以下几个方面：其一，联想法，在工业产品开发过程中，可以在原有产品性能以及技术基础上进行联想，构思新产品的功能和形态，从而完成工业产品设计，同样可以在其他领域产品基础上进行联想，为工业产品设计提供构思基础；其二，仿生学法，通过对自然界的感悟来寻求设计灵感，观察某一种生物的结构和形态，将此类元素融入到工业产品设计中；其三，缩小和扩大法，将工业产品的局部设计点；其四，逆向思维法，设计师在设计过程中，主要是采用传统设计思维，可以通过对逆向思考产品原有的顺序或者设计方法，来获得设计灵感；其五，类比法，就某种产品而言，一经推出，市场可能会出现众多类似产品，通过对产品的设计比较，能够发现其他产品中创新的思维和方法，完善自身，设计出更为新颖的工业产品。
（二）工业设计中产品概念设计需要考虑的因素
功能因素。工业产品概念设计时需要充分考虑到产品的功能，只有功能得到创新才能吸引更多的消费者。功能是产品的实质性要求，消费者购买的并非是产品本身，而是产品所提供的功能。所以，在产品设计时以产品功能因素为核心，进行优化设计，提供可行的功能设计方案。
构成因素。产品概念设计需要考虑到产品构成要素，对这些构成要素进行分解和组合，取得最为优秀的产品，将其称之为优化过程。设计师在对各种元素进行优化组合，结合实际工业产品设计需求，形成最为合理的设计方案。由此看来，对产品构成要素进行设计有助于实现产品的优化。
形态因素。工业设计中产品概念设计过程中需要运用多种学科理论，涉及层面较广，结合实际设计需求进行设计，总的说来，设计师在产品概念设计过程中需要协调不同形态因素之间的关系，合理配置形态因素和知识，实现产品形态最优。
色彩因素。作为产品构成中不可或缺的组成部分，色彩因素的合理搭配往往能够带给人们更为强烈的视觉冲击，无形中影响着人们对于工业产品的客观评价。在工业设计中产品概念设计时，充分考量色彩因素，结合实际设计需求进行配置，有助于借助色彩来刺激消费者内心感知，感悟工业产品设计中的内涵，同设计师产生灵魂的共鸣，直观地感受到设计师想要通过工业产品来传递的思想和内容，为产品带来附加值，激发消费者购买欲望，赢得消费者的青睐，提升产品经济效益。
四、工业设计中产品概念设计
（一）概念设计阶段
工业设计中产品概念设计主要可以分为三个阶段，其一是概念产生阶段、选择阶段以及实现阶段，其中概念的产生阶段主要是指通过分析趋势、创新技术、经济条件等调研获得产品开发方向，形成模糊的产品设计方向，将所有设计思路梳理清楚，明确有待解决的问题，合适的设计方法。对于其中存在的问题有针对性的提出解决方案，在众多解决方案中选择最优的解决方案，即概念设计方案。其二，概念选择阶段，确立评判标准，从众多概念中选择切实可行的方案，其主要选择方式有外部决策、多数表决以及辩论等，在实际应用中较为切实有效。其三。概念实现阶段，将选择出来的概念设计方案制作出模型或者实际产品，实现概念设计。
（二）概念设计关键点
创造性思维。工业设计中产品概念设计中融入创造性思维是必不可少的，同时也是设计的灵魂关键，需要设计人员进行创造性思考，获得创新。所以，应注重强化培养设计人员创造性思维能力，不断完善自身专业设计能力和工作经验，将逻辑思维和形象思维巧妙结合在一起，创造出更为新颖独特的工业产品。
技术创新。在工业设计中产品概念设计中，技术创新具有至关重要的作用，其本质就是挖掘新鲜事物，提出更为新颖的设计理念，但是在多数情况下设计的产品无法满足人们日益增长的需求。技术创新是知识的积累和灵感的勃发，单一的技术创新并不具备实际应用价值，只有将创新技术实际应用在产品设计中，这种技术突破性创新才富有实际意义，提升产品经济效益。
应用虚拟现实技术。虚拟现实技术应用在工业产品概念设计中，有助于概念设计更好而满足市场需求，趋于市场化发展。为了能够更好地满足市场需求，虚拟现实技术能够为工业产品概念设计带来更大优势，当消费者面对一种虚拟的富有故事情境的产品，能够带给消费者一种直观的互动感受，加强设计师同消费者之间的共鸣，带来别样的感受。此外，这样的产品设计能够大大降低市场风险，为企业决策人提供更好的发展依据，提升市场竞争力。
结论
“微”设计系列产品的概念设计 第4篇
一、概念设计在“微”设计中的应用
在生活中, 我们经常需要对许多东西进行清洁, 桌子脏了, 需要擦干净;地板脏了, 要拖干净等。还有许多东西也“脏”了, 但是我们没办法通过直观的眼部观察来判断, 就像细菌, 只有在显微镜下, 我们才能察觉它的存在。同样的道理也推及到水的质量是否合格、空气质量是否优良等等。
本次概念设计, 借此为引子, 引发思考, 思考怎样才能解决生活中我们关注却无法观测, 不知如何解决的“小事”。怎么解决呢?那就是把“微变化”进行“量化”处理, 用数字来衡量, 用颜色来显示, 用科技来定位。让看不见的“微变化”看得见。这也是本案的灵感来源。“微变化”的事物很多, 我们从平时生活中选取了两个很多人都关心的问题, 进行深入的分析, 以解决这两个实际问题为例, 将概念设计应用到工业产品设计中。并希望能够做出更多的关注“微变化”的产品, 实现系列设计目的。下面仅以两个概念设计实例为例, 进行说明探讨。
1. 概念设计产生过程 (设计案例1——“微”空调器)
(1) 概念提出
空调即空气调节器, 是现代城市生活室内空间中必不可少的物品, 空调的功能是对该房间 (或封闭空间、区域) 内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节, 以满足人体舒适或工艺过程的要求。
由此可见, 空调主要是改变室内空气的温度, 湿度, 洁净度等。但是目前市面上常见的空调其功能仅能改变空气的温度、湿度, 至于洁净度, 有的可以有的不可以, 即使可以的, 恐怕也只是宣传册上的宣传广告语, 而且即使机器真的具有洁净空气的功效, 我们也无法知道是否真的过滤清洁了空气。而且其式样大多较传统, 要么是立式柜机, 要么是挂式, 不仅不美观, 而且占用空间大。空气中的pm2.5、粉尘、颗粒都会对人体产生或多或少的危害, 怎样才能检测空气中各种物质的含量, 检测空气质量呢?你需要精细度更高、功能更齐全, 体积更小, 外观更美观的新型空气调节器——“微”空调。
(2) 概念阐述
本案设计“微”调节——空气调节器其灵感来源于手风琴演奏时风箱的开开合合, 来回挤压所产生的变化。
其整体设计犹如镶嵌在墙壁上的插座牌一样, 小巧, 精致 (图3-1) 。出风口的设计即采用风箱的造型, 前端是一操作手柄, 本案设计一改传统空调遥控器和按键的操作方式, 更加侧重人机交互设计, 改变了传统操作界面, 利用活动手柄对空调进行操作 (图3-2) 。将手柄置于中间的圆孔中, 旋动手柄, 打开开关, 即可开启空调, 通过握住手柄, 上下左右推动, 以此来改变风向。改变了传统空调只能直吹和横扫的局限性, 可以自主调节风向, 更加有效地利用能源。本案设计最大的亮点是, 它可以检测空气质量, 在主体机身上会有液晶显示屏, 可以清晰的显示空气中粉尘颗粒与污染物的含量和是否达到安全标准。空气质量不合格时会自动进行清洁处理, 直到空气质量达标。也可以自由操纵手柄改变温度湿度, 进行人工净化等。量化了的空气质量让人一目了然。值得一提的是, “微”空调的操纵手柄是可拆卸的, 使用完成后可以取下, 其最初的想法是希望实现系列产品研发, 和中央空调统一配置, 即, 你拥有这款手柄, 可以任意开启由此种操作方式操作存在的电器产品, 希望实现一系列室内空间电器产品的统一操作。
使用“微”空调量化了空气质量, 切实能够达到净化空气的作用, 实现便捷合理的人机交互操作界面, 使人们的生活更加安全、便捷。
2. 概念设计产生过程 (设计案例2——“微”清洁器)
(1) 概念提出
随着信息时代的发展, 通讯手段的不断完善, 手机已经成为人们生活中必不可少的物品, 不管男女老少, 手机几乎成为人们手中的必备物品。那么, 每天被多次触摸的手机有多脏, 有多少细菌, 英国萨利大学的一群生物学的本科生们给了我们答案, 他们将手机上的细菌放在显微镜下观察, 大量的细菌快速繁殖, 并且有些是携带疾病的。但遗憾的是, 我们看不到, 也不知道如何清除他们。
怎么办?你需要一款手机清洁器, 来帮助你清洁手机上的细菌。
(2) 概念阐述
其功能灵感源于在医学和生活中经常使用的紫外线照射杀菌, 波长在240-270nm的紫外线能打破DNA生产蛋白质及复制的能力。细菌、病毒的DNA、RNA受破坏后其生产蛋白质的能力和繁殖能力均已丧失, 因细菌、病毒一般生命周期很短, 不能繁殖的细菌、病毒就会迅速死亡。运用这一原理, 我们设计了一款小巧便携的细菌清洁器, 能够有效的杀灭手机表面的细菌, 保持其清洁, 抑制细菌繁殖。
本案设计“微”清洁——细菌清洁器, 外形小巧美观, 操作简单, 界面明了, 适合各类人群使用 (图3-3) 。机身右侧设有开关, 使用时只需右手持机器, 开启开关按钮, 前端的机头紫色的圆环就会发射紫外线对手机机身进行照射 (图3-4) , 在机头, 被紫外线光环包围的中央设有传感器, 可以检测被照射物的细菌含量, 显示在机身背面的液晶屏上, 准确明了, 有利于使用者掌握目前的被照射物表面清洁情况, 决定是否继续清洁。
微“清洁”——细菌清洁器用途广泛, 不仅仅适用于手机, 同样适用于遥控器等经常被人触摸接触, 细菌含量高的小型物体表面清洁, 其用途广泛, 效果明显。
二、结束语
产品是功能的载体, 消费者购买产品是在购买产品的功能。实现产品功能是产品设计的最终目的, 而功能的承载是产品的实体结构。作为一名设计者, 要使产品功能最大化, 并使其具有良好的传达性, 而实现这一过程的根本保证就是概念设计。概念设计是工业设计中最重要的一环, 也是其他许多设计领域的重要环节。
将“微”这个概念贯彻到生活的许多细节中去, 将设计“微”化, 用“微”设计解决“微”问题, 美化“微”生活。这才是真正的概念设计, “微”设计的系列产品只是我们探寻“概念设计”的一小步。随着对概念设计的深入探究, 能够掌握一定的概念设计的本质, 突出其设计特点, 在遵循设计原则, 按照合理的设计步骤的前提下, 将概念贯彻到底, 做到真正的概念设计与创新。
参考文献
[1]熊曼辰.数字化与概念化工业设计[C].第一届国际机械工程学术会议论文, 2000 (11) .
[2]刘宏增, 黄靖远编著.虚拟设计[M].北京:机械工业出版社, 1999.
[3]高楠编著.工业设计创新的方法与案例[M].北京:化学工业出版社, 2006.
[4] (美) 杨德林主译.《产品设计与开发》, 东北财经大学出版社.
规划设计分析与概念设计管理办法 第5篇
适用于公司全资拥有、控股或相对控股的房地产项目。方法和过程控制
3.1 “定位”释义
3.1.1 本管理办法包含“规划设计分析”与“概念性方案管理”二部分。
3.1.2 “规划设计分析”是在投资、策划阶段，对项目的开发强度、规划设计可行性进行分析，提出假想方案以支撑项目的财务分析和项目产品策划。
3.1.3 “概念性方案管理”以《项目策划报告》中的产品定位内容、成本控制目标、设计任务书为基础，指导参加竞标单位进行设计，由公司方案评审委员会评选出中标方案后，进一步深化修改，成果由中标概念性方案及《后续设计落实控制要点》体现。
3.2 投资策划阶段规划设计分析
3.2.1 根据《项目策划报告编写指引》完成设计必需基础资料的收集、整理工作
3.2.2 规划设计外部协作条件的取证要求
在项目策划及概念性方案设计各阶段，设计管理部除了与设计单位密切配合外，有很多方面需要及时与项目所在地方政府、主管部门或国家机关等相关部门、机构取得联系，进行沟通、协调，并取得相关数据及有关方面的协议或批文，并作为各阶段设计的依据和条件提供给设计单位，这些条件称为规划设计的外部协作条件。
一般相关的部门有：计委、国土、建委、规划局、工商统计局、银行、文教、环保、卫生、水、电、电信、煤气、热力、市政、消防、人防、安全保卫部门等。
3.2.3 项目场地地质勘察
项目场地地质勘察应根据项目策划、概念性方案设计不同阶段的要求分阶段进行。
在新项目选择、可行性分析阶段，设计管理部、项目部应负责进行可行性研究勘察（选址勘察），目的是对地块场地的地质稳定性和建筑适宜性做出评价，主要手段是搜集地块有关的地质资料和建筑经验资料、踏勘了解场地工程地质条件；当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，可根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作。
在项目策划阶段应进行场地初步勘察，为确定建筑总平面布置、主要建筑物地基基础设计方案提供岩土工程勘察资料，初步勘察应符合初步设计的要求。
3.2.4 设计条件论证
在项目投资决策、项目策划工作完成后，策划小组应汇总收集的设计基础资料、产品策划报告以及成本控制表，进行全面的综合分析，论证是否具备开展项目概念性设计工作的条件。在概念性设计开始之前，策划小组应进行客户细分、竞争产品研究；负责编制《项目开发网络图》，负责将经审定的项目策划思想核心转化为工程语言，形成概念性方案设计任务书，并报公司管理层审批。
3.3概念性方案设计
根据公司采购管理中设计单位的招（议）标程序，设计管理部提出概念设计招（议）标申请以及备选供应商（概念设计单位）名单，采购管理部牵头组织招标全过程工作。
设计管理部负责编制《概念性方案设计深度要求》、《概念性方案设计任务书》等相关技术资料，汇同成本管理部提出的限额设计要求、营销管理部提出的产品策划要求，在《项目策划报告》基础上，编制《概念设计委托合同》，相关技术要求、成本控制要求、产品定位要求
等要作为合同附件资料。
设计管理部负责与拟选择设计单位进行商务谈判、签订《概念设计委托合同》。设计管理部应向设计方提交完整设计基础资料。
在设计过程中，设计管理部应加强和设计人员的沟通和讯息联络，密切跟踪设计过程，避免概念方案设计方向的偏离，同时进一步解释业主委托意见；当设计人员有新颖的创意时，不要立即否定，可以采用整合方式共同研讨方案的实施性；对影响产品定位、成本的重大技术问题，设计管理部负责组织相关部门、人员进行专题价值工程分析，确定最优的技术方案；同时，设计管理部应与相关政府主管部门保持适当的沟通、协调关系，及时将设计基础条件的任何改变通知设计院并研究确定应对策略。
设计方提交概念性方案设计文件之后，设计管理部应对照委托合同检查设计文件的完整性和设计深度，满足要求后上报公司进行内部评审。
公司内部评审要根据流程，通过方案评审小组集体决策，审核管理可参见《概念性方案及单体方案设计评估程序》，《概念性方案及单体方案设计简评表》
概念设计阶段的成果体现为《概念性设计方案》及《后续设计落实控制要点》，后者由设计单位与设计管理部共同编制，目的是在后期方案及深化设计中落实概念设计的思想和相关控制指标。附则
4.1 本管理办法所规范的所有环节及涉及内容均为公司经营机密，任何人不得泄露。
4.2本管理办法可根据公司发展和行业环境变化需要适时修改。
4.3项目操作过程中，出现本管理办法不适应情形，可视具体情况由公司相关职能部门商议修订和执行。
4.4本办法解释权归公司设计管理部
5相关附件
《项目策划报告》
《项目策划报告编写指引》
《后续设计落实控制要点》
《项目开发网络图》
《概念性方案设计任务书》
《概念性方案设计深度要求》
《概念设计委托合同》
《后续设计落实控制要点》
《概念性方案及单体方案设计评估程序》
浅谈包装设计中的概念设计 第6篇
关键词：包装设计；概念设计；消费者；创新
0 前言
概念指的就是“人类思维的一种形式”，是人们通过实践，从对象的许多属性中，抽出其特有属性概括而成的。就设计而言，概念设计是用我们的视觉语言把我们对事物的认识及看法表达出来，这种认识及看法就是我们概括出来的概念或思想。概念的提出将主导设计的发展方向，这是设计的核心所在。在现代设计多元化的发展大趋势下，人类的视觉性，审美性的不断提高和思维观念的不断改变，使我们的包装从一个旧的观念中解脱出来，寻找更新，更大胆的创意方向。这种大胆的，概念性的设计方法逐渐在包装的设计中体现出来。
1 概念包装的含义
概念包装是什么？具体地来说，指的是对相关内容的现状，按照其目标主题或提炼出概念主题思想，通过包装这个媒介来深入研究开发，使包装设计有一定的理论深度。概念指的就是“人类思维的一种形式”，是人们通过实践从对象的许多属性中抽出其特有属性概括而成的。那么“概念设计”这个特殊的涵义又是如何运用到我们的包装设计中呢？
2 概念设计产生的背景
包装伴随着人类的出现而出现，人类生存的需要成为包装思想萌发的动因。最初，包装的出现仅为了满足人类对容纳和转移生活资料的需要。
人类原始时期的包装取材于自然，主要采用手工制作、生产。在材料的运用上主要分为两类：一类是纯天然材质，另一类是自然材料的制成品。其整个包装风格朴素大方，几乎不会对环境造成影响，但在包装的科学性、功能性和信息传播性等方面却相对落后，包装的功能更多地接近包裹，个性化包装几乎没有体现。
随后进入到手工业时期。古埃及、古代两河流域、古希腊、古代中国都出现了无数令人叹为观止的优秀包装。手工业时期的宫廷风格包装以奢侈、豪华为主，主要象征他们的身份、地位和权利；宗教风格包装表现出了超常性、诱惑性、威慑性、痴迷性的宗教特征；文人风格包装深受儒家和道家的影响，以“天人合一”“物我两忘”“即雕即琢，复归自然”为造物观念；民间风格包装则保持着稳定的品格特征，大多以一些大众需求的材料或就地取材，在制作方面只要求简单的手工工具进行加工；在装饰内容上往往是表示美好吉祥的事物。由此可见，在手工业时期概念包装也几乎没有体现。
在现代的包装中，随着追求享受生活成为21世纪消费者们推崇的价值观之一，整个设计行业也向时代前沿挺进，包装的奢华也成为彰显高雅品质的途径之一。消费者们在鉴别设计品质的过程中历练成长，其审美眼光也随之提高，它们更充分地意识到，诱人包装的设计初衷正是企图影响他们的购买决策。因此，包装设计不仅仅要有好的概念，还要融合新的材料、加工手段、印刷技艺、新的科学技术与艺术等等，对人们的视觉、触觉、嗅觉全方位的感官体验与刺激，激发人们的兴趣与欲望。
概念设计是艺术发展进程中受意识形态中的概念艺术所影响形成的设计模式。“概念包装设计”作为一种新的设计观念，其丰富性表现在它的功能、储运、展示、销售、结构、材料、工艺、装饰等，从而根据需要的目标主题，做到有据可依地进行设计，提炼出概念主题，进行深入开发，使得设计有相当的深度。概念设计主题可尝试在时空概念、性能概念、形态概念、抽象概念、节庆概念与生态概念等方面引发创造性思维活动，使设计目标有深度和广度，特别能符合文化内涵、艺术形式、技术手段的需要，使其具有很强的艺术性、科学性。
3 概念包装的价值和作用
现代包装概念是一种动态性的概念。概念包装设计就是向人们展示一种新颖、独特、超前的，前所未有又合乎情理的构思。它的价值就在于它对发展的、前沿性的市场有把握和操作的能力，引导消费、引导时尚潮流、改变使用方式和生活习惯。概念包装设计是一种发展的状态。在科技的发展、生产力的提高和思想意识的进步中，带来了对包装设计的创新需求，因此概念包装必定会成为一种新的设计风潮，带领设计走向更高的发展之路。
概念包装设计力求创新，以人们未来的需要为向导，它是社会发展、科技技术进步与革新、改善生活的需要。这里我将对概念包装与包装在其功能方面、视觉方面、领先探索方面进行研究和探索。
3.1 概念包装在其功能方面
概念包装包含了设计的基本要素，具有功能性。概念包装的设计，除了表达一种概念，而且要具有一定的功能性，它可以侧重于保护一种商品，或者带来运输方式的改变，或者对于储藏方式进行探索，或者在产品结构上进行创新，或者通过运用特殊的材料给人感官带来愉悦。
3.2 概念包装在其视觉方面
包装在其视觉方面主要是形态的表现，通过运用具象视觉、抽象视觉等不同形态的表现，使包装与众不同，更好地体现其产品的特殊性，在对概念设计的探求发展中，寻找新的突破。
第一，具象视觉。具象视觉就是通过具象联想把包装与生活中的具体事物联系起来。例如，儿童饼干包装。现在的儿童饼干外包装都是可爱的卡通图像，儿童会根据包装上的图案联想到自己喜爱的卡通形象或动画片，从而产生兴趣，促进消费。这种具象视觉会让消费者体会出不同的感受，产生丰富的联想而又符合产品的基本特性，使消费者更为方便的识别。
第二，抽象视觉。抽象视觉就是通过抽象联想把包装与情感、知识、生活经验中抽象的概念联系起来。随着人们生活质量和所受教育水平的不断提高，消费者在购物时，最先看到的就是商品的包装，现在他们对商品的外包装不再是简单的视觉接受，而是根据看到的包装而产生一定的心理感受与判断，从而决定是否购买。
3.3 概念包装在其领先探索方面
它是一种创作的意识流露，它是思想意识的进步，带来对包装设计创新的需求。它作为设计最前沿的部分，也是设计的动力，它潛在于人们的内心深处，并渴望发展变化。
这三者之间互相依存，密切结合，并反映在每个具体的包装设计活动和设计作品中，概念包装在其功能、设计的视觉上提供着精神概念和物质概念，为他们探索发展空间，从而引领包装设计的未来。
4 概念设计在包装中的体现
概念设计不同于现实中真实的产品设计，概念产品的设计往往具有超前性。其一主要表现在产品的外观造型风格比较前卫，其二则主要表现在它比市场上现有的同类产品上先进很多。
概念设计可分为产品功能的概念性，设计概念的可视化以及概念设计商品性。所谓产品功能的概念性就是在产品概念的设计前期，将产品的功能划分、市场定位、目标客户、价格区间等概念，用草图的形式确定下来。设计概念的可视化就是把文字和草图形式的产品概念定义，通过图样与样机模型转化为更直观、更容易被普通人所理解可视化形态，使“无形”概念成为“有形”的概念产品。概念设计的商品化就是把一个富有创意的概念设计转化为真正的商品。
参考文献：
[1]卢明德.品牌个性在包装设计中的体现[J].包装工程，2007（5）.
[2]杨宗魁.包装造型设计[M].中国青年出版社，1998.
重视结构概念设计指导建筑设计 第7篇
从上个世纪90年代开始, 国外建筑设计工作者已经重新开始思考建筑结构与建筑设计的整合问题, 从结构造型、建筑功能、建筑空间感以及节材节能等多个方面着手综合考虑建筑设计。而在目前, 结构形式仍是影响着我国空间结构发展的一个薄弱环节, 几乎所有的建筑设计还停留在被动地套用建筑结构的阶段, 缺乏科学合理性, 建筑构件累赘冗余, 建筑设计完全脱离于建筑结构的考虑。
一、国外典型案例分析
对国外的一些典型案例进行分析探讨, 可从中学习其实际建成项目中的理论经验以及实践经验, 其中比较典型的就是位于斯文登的雷诺汽车配送中心。
分析过程如下:根据建筑的外观造型提取主体结构简化图, 可得结构单元的结构原型为两铰刚架, 然后进一步对其结构进行计算简图分析:对其加载竖向均布荷载可得其弯矩图, 不难发现建筑造型与其弯矩图有着高度的相似性。分析得, 梁的两侧上部受拉, 弯矩为负, 故拉索在上, 压杆在下, 主要由拉索承担受力;梁的中段下部受拉, 弯矩为负, 则压杆在上, 拉索在下, 主要由压杆承担受力;在保证结构造型优美的同时受力巧妙而合理, 同时, 压杆处理成折线形的方式也为建筑功能方面争取了不少使用空间。与传统的选型实腹式刚架相比, 显得轻盈美观且节约钢材。
可以发现, 以结构大师著称的诺曼·福斯特通过结构需求、建筑功能需求、空间质量、受力合理性与结构造型的巧妙融合, 将本来可能结构厚重、工业化气息浓重的汽车配送中心造型处理得优美轻盈、富有时代感。
二、结构概念设计的一般方法
通过案例的学习, 我们总结出了结构概念设计的一般方法:
(一) 做好结构体系的选型
建筑结构选型, 传统上是指根据建筑的形体要求、结构布置要求、构造要求等为其配型相应符合要求的结构体系的过程;而在结构概念设计中, 结构选型和建筑设计是一个互相调和、互相指导的关系, 因此在选型过程中还要考虑设计者对于设计构思的一些要素以及场地、客户需求等诸多方面的约束。一方面来说, 各种结构体系的形式、材料、特点和构造各有优劣之势, 再加上近年来出现的一大批新型结构体系和形式, 在适应各方面需求上可谓五花八门;另一方面, 建筑结构的设计约束在可靠性、实用性、舒适性等方面也各有侧重, 如场地自身和周边条件的约束、政府有关部门的规划要求、业主关于建筑尺寸和造价的要求、建筑功能性的要求以及相关规范的强制性指标等。
因为每项建筑结构的设计都受到了多项客观目标的影响, 而且通常这些目标之间具有一定的矛盾性, 若要提高某项目标的要求, 往往以降低其他目标的要求为代价。而建筑结构概念设计, 首当其冲就要考虑一种最为合理的方案, 使这些相互矛盾的客观目标之间达到一定的平衡。所以说, 结构体系的选型和优化是结构概念设计的核心。
(二) 根据结构体系及其计算简图对结构进行优化
无论是常见的框架结构体系、剪力墙结构体系、筒体结构体系和框剪结构体系, 还是各种新型结构, 都有着各自的结构特点。在进行结构概念设计时, 结构构件受力问题需要通过力学原理来进一步分析, 有时甚至可以通过控制变量的方式对构件的形式进行优化。通过结构受力简图, 就能更科学而直观的分析出结构的受力薄弱点和最大弯矩点等, 尽可能使构件的受力状态以轴向受力为主, 尽可能提高构件的截面惯性矩和抗弯、抗剪能力等。
(三) 根据建筑的功能需求、空间需求等使用方面的约束对结构进行微调整合
建筑物本来就是一个空间使用体, 所以结构概念设计要做到结构合理的同时顺应空间的使用, 不造成使用障碍或影响空间质量。甚至可以达到建筑与结构的高度整合, 让建筑的结构构件不仅仅只有承重功能, 同时又具备建筑使用功能;结构直接作为建筑表达, 大幅度精简建筑构件, 使结构更加简洁高效。
三、以汽车4S店为例进行建筑结构概念设计
(一) 设计课题
汽车4s店。
(二) 课题描述
为了市场拓展需求, 某汽车销售有限公司欲在武汉市光谷创业街修建一个汽车4s专卖店, 设计应体现汽车销售公司的企业风貌与特点, 优化汽车专卖一条街的城市形态与空间环境。
(三) 设计重点
在处理好功能流线以及与环境关系的基础上, 关注建筑结构, 特别是大跨结构的选择和设计。
(四) 模拟过程
1. 进行结构选型
根据维修车间的空间特点、跨度要求和该设计的规模, 设计时选择了刚架结构中的门式刚架。这种单层刚架为梁柱合一的结构, 梁柱截面高度小, 造型轻巧, 内部净空较大, 比较适合维修车间这种较为工业化特征的功能空间, 且钢筋混凝土结构门架符合维修车间15米跨度的要求。进一步选型为两铰刚架, 考虑其基础无弯矩, 可以做得小, 既省料, 地下施工的工作量也少;且铰接柱基构造简单, 有利于梁柱采用预制构件。基于以上这些两铰刚架的优势, 最终选取结构原型为门式两铰刚架。
2. 对结构体系进行力学分析
两铰刚架为一次超静定结构, 在竖向荷载或水平向荷载作用下, 刚架内弯矩均比无铰刚架大。两铰刚架在基础处为铰支承, 故当基础有转角时, 对结构内力没有影响, 但当两柱脚发生不均匀沉降时, 则将在结构内产生附加内力。
3. 根据建筑的各类约束对结构形式进行微调整合
(1) 功能需求:为了便于维修, 维修车间需要较大空间的前廊, 我们考虑通过挑出的悬臂形成檐下空间。对结构受力分析得出弯矩图:可知在跨中和梁柱交接处弯矩最大, 故在设计时将梁柱交接处截面尺寸做大一些。
(2) 针对跨中弯矩较大的问题, 优化结构:门式刚架中间拱起一个弧度, 与弯矩图的弧度相对, 有利于结构抵抗跨中弯矩。对其的力学定性分析:拱起一个弧度的梁在内力分析时相当于一个拱, 与直梁相比, 由于内力中轴力的大大加强, 使得弯矩和剪力都小很多;从另一角度来看, 与在梁上施加预应力道理相同。
(3) 进一步与功能需求相调节:由于整个汽车4s店的售卖大厅、展厅、维修车间等功能流线之间的互相协调, 需要将悬臂的一端远伸, 使檐下空间扩大成车道。由弯矩图可知, 由于悬臂的远伸, 此端梁柱交接处的弯矩明显变大, 故应采取一定的措施优化此结构。
(4) 为了减轻悬臂端的负担, 用拉索将悬臂端部与另一端伸出的突出端连接。在拉索上施加预应力之后, 给悬臂一个拉力, 使悬臂端下侧受拉, 产生的弯矩与与悬臂自身悬挑产生的弯矩抵消, 大大减小了结构弯矩, 使受力更合理。
(5) 综合结构受力分析和结构形态学等方面的因素, 再加上造价等实用方面的考虑将维修车间的结构形式最终优化成如图所示的截面造型;最主要经过优化的两点就是结构截面尺寸的具体化以及室内空间天花板的处理 (经实验数据表明, 天花板由内向外倾斜可改善室内照度, 改善了维修车间进深较大采光较差的缺点) 。
经过一整个过程的模拟, 可以对结构概念指导建筑设计有更深层次的理解和体会, 它的优势也很明晰的显现出来。我们并没有选择多么标新立异的结构体系, 但是经过一系列优化整合, 以结构的角度出发探讨建筑约束, 再加上建筑美学、结构形态学的考虑, 也创造出了令人眼前一亮的以结构为特色的建筑造型。
四、结语
结构设计中的概念设计 第8篇
关键词：概念设计,风荷载,结构体系,抗震设计
1 结构概念设计的概念及原则
结构概念设计是先于建筑工程的初步设计, 是根据理论与实验研究成果和工程经验等所形成的基本设计原则, 进行建筑和结构的总体布置的过程。它是一些结构设计的理念、思想、原则, 应结合具体情况创造发挥。这些原则大体有八条:全面考虑原则 (也成三维构思原则) 、功能协调原则、实际出发原则、精益求精原则、减轻自重、空间作用原则、合理受力原则、优化选型原则[1]。
2 高层建筑的风荷载
风作用于建筑物的风压是随着风速、风向的紊乱变化而不停地改变着的。通常将风压作用的平均值视作稳定风荷载, 实际风荷载在平均风压上下波动。这种波动风压对建筑物的动力效应在高层建筑结构设计时不能忽略, 可以采用加大稳定风荷载的办法来考虑, 即在按荷载规范求得的一般风荷载值上乘以大于1的风振系数。风振系数的大小与高层建筑的自振特性有关, 包括高度、高宽比等。风对高层建筑的作用不仅是对建筑结构的强度、刚度和稳定性提出要求, 而且还有因风引发的其他构件振动效应。因此, 在高层建筑的抗风力设计中必须考虑下列因素:1) 风振系数的风荷载和重力荷载共同作用下, 结构体系的强度、刚度和稳定性要求;2) 起伏的风荷载可能对结构整体和连接以及小构件 (如玻璃幕墙) 等引起动力波动荷载和产生疲劳;3) 引起住户不舒适的摇摆频率和幅度, 以及听觉上的干扰;4) 过度的侧向位移可能引起隔墙、外墙的开裂, 机械系统的失调, 门的不闭合或产生永久变形;5) 高层建筑周围的近风气候对路上行人的影响等。在高层建筑结构设计中把风荷载化为等效水平荷载是容易的, 但风的作用是复杂的, 对于很高的高层建筑要采用模型在风洞中做实验来确定结构设计时所取得风荷载[2]。
3 正确选择合理的结构体系
高层建筑结构体系有:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构或框架—筒体结构及板柱—剪力墙板体系和框筒结构体系等几种结构体系。框架结构体系:通过合理的设计可获得良好的延性, 有较好的抗震性能。但是由于框架结构层间变形较大, 在地震区容易引起非结构构件的破坏。剪力墙结构体系:剪力墙间距不能太大, 平面布置不灵活, 结构自重较大。通常改进楼板做法形成底部大空间剪力墙结构或跳层剪力墙结构。框架—剪力墙结构:在框架中设置剪力墙, 两者公共抵抗水平荷载, 剪力墙承担大部分水平力, 框架则承担竖向荷载, 提供较大的使用空间的同时承担少部分水平力。相对于框架结构刚度和承载力都大大提高。高层建筑中水平荷载和地震作用将成为控制因素。高层建筑需要较大承载力和刚度。选择高层建筑结构体系时满足下列要求:1) 结构体系应具有明确的计算简图和地震作用传递途径;2) 应布置多道抗震防线, 防止因部分结构或管配件破坏而导致结构的整体破坏;3) 两主轴方向的动力特征相近;4) 对于相对薄弱部位, 要采取措施提高抗震能力。
4 高层建筑结构的抗震概念设计
1) 高层建筑结构的抗震概念设计的定义。根据GB 50011—2010, 建筑抗震概念设计指根据地震灾害和工程经验等形成的基本原则和设计思想进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。2) 高层建筑结构抗震概念设计的基本原则。结构的布置应规则、对称、受力明确力求简单、传力合理、途径不间断, 并应具有良好的整体性。还应满足三水准两阶段的设计准则和四强四弱的原则, 即:强柱弱梁、强剪弱弯、强节弱杆、强压弱拉。3) 高层建筑抗震概念设计中应注意的抗震构造要求。a.建筑平面设计目标是使建筑物对称于两个轴线, 不仅指建筑物本身, 而且墙体、柱网甚至洞口布置都宜对称。体型不规则的建筑结构, 可在适当部位设置防震缝, 形成多个较规则的抗侧力结构单元。b.选择合理的抗侧力结构体系, 将柱、墙、桁架类构件结合成整体的体系或单元;也可采用两种体系的组合, 称为双重支承结构体系。注意结构体系的布置, 使它们的刚度中心 (即结构体系所受水平剪力的合力作用点) 接近整个建筑物的质量中心 (即建筑物所受水平力的合力作用点) 。若两者相距甚远, 会产生沿建筑物高度分布的扭转效应, 它们在设计计算时是不能忽略的。c.楼盖结构在水平地震作用下像一个水平深梁, 楼板是它的腹板可以抵抗水平力产生的剪力, 周边裙梁或墙是它的翼缘可以抵抗水平力产生的弯矩。地震运动引起基础间的相对运动是引起高层建筑震害的重要原因, 因此要减小高层建筑基础各部分之间以及基础和上部结构之间相对变形的可能性。
5 高层建筑结构的概念设计案例分析
上海金茂大厦高420.5 m (由地平面算至尖塔顶尖) , 建筑面积约29万m2, 占地约2.3万m2, 是当前世界上较高的型钢和钢筋混凝土组合结构建筑。它地下3层, 地上主体88层。大楼平面为正八角形, 外观上因有横线条而呈13层高状。
金茂大厦的主要抗侧力体系是用一个正八角形厚壁混凝土筒体与外伸钢桁架和四边外侧正中处的八个巨型钢―混凝土组合柱相连接所形成的组合结构体系, 也是一种核心筒外伸桁架结构体系。在内筒和大柱子之间设置了3道伸臂桁架, 位于24层~26层、51层~53层以及85层~87层, 伸臂桁架是2层高的钢桁架。87层以上设置了空间钢桁架, 一方面承受屋顶设备层的重力荷载, 一方面加强了85层~87层的伸臂, 保证了核心筒和外柱共同工作。设置伸臂后, 大大增加了结构刚度, 减小了位移。该体系有着较大的有效宽度来抵抗侧向荷载产生的倾覆力矩, 并采用使巨型柱承受较多重力荷载的构造来减少倾覆力矩对巨型柱的上举作用, 而且正八角形筒体还具有优越的抗扭能力。
楼盖采用组合楼板, 钢梁间距为4.4 m, 楼板是76 mm厚压型钢板上现浇82.5 mm厚混凝土。
金茂大厦设有高承载力的桩基体系, 由直径0.9 m, 2.2 cm厚的钢管桩组成, 桩要打入地下84 m深处的密实砂土层内, 单桩设计承载力约为7 340 k N。
金茂大厦这个在上海软土地基上建造的超高层建筑结构, 在它的结构概念设计中要考虑下列重大的设计和施工问题:1) 主要抗侧力结构体系———厚壁混凝土筒体和巨型组合柱的组合结构体系, 作为超高层建筑结构较为有效的结构体系, 要注意的是核心筒和巨型柱的位置、外伸桁架的做法和位置、它们之间的连接方式, 以及立柱竖向压缩量差异问题的构造处理 (即各层楼盖结构系统和布置方案) 。2) 为了保证金茂大厦具有一定的可靠度, 设计中采取了以下做法:a.地基加固, 大厦所处的地基条件甚差, 桩基桩底达到的深度为我国以往未曾达到的深度, 约地面下87 m。实际钢管桩最深处为地下84 m。b.结构中空, 56层以上的部分, 外圈是客房, 里面是圆筒空间, 这样设计有利于提高抗震和抗风能力。c.加箍固化, 3道伸壁桁架如同3道“巨箍”, 将结构牢牢捆绑住, 有效地控制了大厦的平衡。3) 预计结构设计中的控制因素———该楼的结构设计是由风力作用下的动力性能控制的。由大厦固有质量、刚度和阻尼特性求得对主轴的基本平移周期为5.7 s, 扭转周期为2.5 s[3], 按此算得的10年重现期加速度和一年重现期加速度均在国际标准规定的可接受范围内。
6 结语
概念设计是一种结构设计的新思路, 它从宏观上来考虑结构设计的总体方案, 并充分发挥各基本构件的性能, 通过有机的结合而达到“1+1≥2”的效果。本文通过对高层建筑结构受力和抗震设计的分析, 阐明了概念设计在工程中的重要性。进一步认识到结构概念设计在工程中的重要性。在设计中应特别重视结构的概念设计, 并用概念设计的方法来优化整体结构, 设计中不能陷于只凭计算的误区, 要把握全局, 全面考虑建筑工程设计问题。
参考文献
[1]罗福午, 张慧英, 杨军.建筑结构概念设计及案例[M].北京:清华大学出版社, 2003.
[2][美]B.S塔拉纳特.高层建筑钢—混凝土组合设计结构[M].罗福午, 译.北京:中国建筑工业出版社, 1999.
建筑结构设计中的概念设计 第9篇
关键词：建筑结构,概念设计,结构设计
随着时代的进步, 科技的发展, 我国人民的生活水平越来越高, 对生活质量的要求也逐渐提高。为了满足人们日益增长的物质文化需要, 满足消费者的需求, 我国的建筑行业在建筑结构方面的设计也在改革发展。在国外先进设计理念的影响下, 我国结构工程师也在总结自身的设计经验, 利用概念设计的新理念来进行建筑结构设计。概念设计是指在没有经过计算的前提下, 特别是在没有条件进行精确的力学分析, 或者在设计规范中没有定义的情况下, 从整体的角度来进行结构设计。通常包括整体的设计布置, 以及抗震方面的细节设计。通过整体来进行建筑结构设计的宏观调控。
一、概念设计的重要性
在传统的建筑结构设计中, 结构工程师依据以前的设计施工经验, 经过不断的总结和追求完善, 设计经验与理念也在实际工作中得到进步和创新。随着时间的推移, 经验不断丰富, 设计理念不断完善, 设计的作品逐渐成熟。但是, 由于很多工程在创新方面的努力不够, 习惯于依据规范和设计手册等传统书籍, 只是借鉴以前的设计风格和设计手法。不仅对于国外、国内的先进技术和理念没有给予足够的重视, 在设计中进行改进和运用, 也过分依赖设计程序, 忠于传统设计, 因为害怕创新和手工的设计作品不符合设计的要求造成不好的后果。还有的工程师在设计的过程中, 因为依赖设计程序的运用, 对于程序给出的运算数据不质疑, 大胆用, 没有足够的认真和质疑的精神来对待设计结果, 造成没有发现程序设计中的错误。而且, 结构设计需要运用的知识涵盖建筑学的很多方面, 很多知识是在工作经验中总结的, 或者是自己的想法和领悟, 并不是在学校学习的系统知识, 相对的分散, 不容易记忆, 因此在设计中也不容易进行运用。概念设计的重要性不仅在于概念设计在传统设计理念的优点结合, 并在传统设计的不足之处进行改进, 将计算理论的漏洞从整体的角度来进行解决。例如, 混凝土的结构设计。虽然内力计算的理论支持是弹性理论, 但实际上, 界面设计的计算支持却是塑性理论。这个不同就会造成计算得到的结论与实际的情况相距甚远。为了避免出现这样的情况, 就需要进行良好的概念设计的把握。计算机的特点在于计算精度高, 计算速度快。但工程师又会因此对结构性能产生不明白的地方。因此, 工程师有良好的概念设计技能, 才能正确的理解结构工作性能。设计的初期, 所有的准备工作是计算机不能胜任的, 需要手工进行。概念设计在这个阶段就显得非常重要。结构工程是良好地运用概念设计在结构设计中, 能够让设计的方案更加的合理, 性价比低, 更加符合实际情况。因此, 工程师需要在工作中不断地完善概念, 尽自己的能力去了解结构设计内容和理念, 争取良好地进行运用。
二、建筑结构设计中的概念设计
我国在概念设计方面还不十分完善, 在整体设计的技术上还存在一定的局限性。也就是说, 在我国传统的结构设计中, 在设计内容上很多都进行了假设和简化。这就让工程师在设计的过程中, 进行自主的选择和判断, 照搬设计的方法是行不通的。而是应该将规范当作一种工具, 为自己的设计提供思路。所以, 工程师应该将概念设计运用到实际的设计中区, 将自身对结构设计的理解和创新将结构设计进行得更加完美。
概念设计在整体结构体系方面的理念的运用相较于传统设计更加深入。分体系力学方面也是。尤其是在结构破坏机理的理解和运用方面有很强的宏观性。在规范不能规定以及不能精确分析的情况中, 概念设计可以从整体的视角来处理问题。运用类似估算的方式, 将设计方案进行改革。使其能够在结构体系方面的设计更加直白, 方便理解和计算。这种设计通常在概念方面的定性准确, 没有歧义。在设计的时候能够避免某些不必要的计算, 安全可靠性高。同时, 也是能够对计算机得出的数据结论进行判断。例如, 在底层框架的计算中, 传统的结构设计途径很多。可以通过多、高层结构三维空间分析程序来进行。某些工程师习惯设置抗震强。这样不仅在底层框架的承受能力上没有得到真实反映。在刚度比上也不能满足。这个情况的症结在于结构概念设计没有在不同的结构体系的不同之处着想。而且, 对计算机的过度依赖也会造成一定的后果。如果没有能及时地发现计算机结论的错误, 那么还不如不用计算机程序来进行设计。否则, 发生事故是迟早的问题。结构设计中经常会碰到这样的问题。例如在传统结构设计中, 对结构抗力的关注度很高。要对其进行提高, 就需要相应地提高混凝土等级、配筋量。这就造成工程的成本提高。工程师在这方面的注意力只在于不超过最大配筋率。往往就造成肥梁、深基础。与我们要的良好的经济性、适用性结果不符。
概念设计能很好地解决这个问题。概念设计的优点不仅在于提供设计的新思路, 也能够一定程度地避免旧的设计理念的干扰。
三、概念设计的问题
虽然概念设计在我国的应用越来越广泛, 这一设计理念也在工程师的设计之间经常见到。但是, 在我国的高校相关专业科目的教学中, 在力学概念的教授方面还比较片面。大多数比较重视单独构件和孤立分体系的学习。特别是在高校的专业课中, 教师的讲课内容多是围绕单项计算进行。在综合练习的方面比较不足, 这对于学生在整体上对设计进行把握不利。而且, 教师的这种教学理念通过考试等方式的结合, 深深地融入到学生的学习中, 让其对这样的思维方式进行强化。久而久之, 学生就会变得只会在解题的时候将公式带入进行计算, 而不知道为什么。随着计算机网络的普及, 毕业设计也过于依赖计算机。计算机对设计思路的屏蔽, 让学生在手算方面显得更加不足。这样的教学就会造成学生的实际操作能力下降, 对概念的理解和把握不足。这些将会成为工程师的学生的设计思路会因此受到影响。
四、建议和意见
人们对建筑设计的要求越来越高, 因此设计也要进行创新。建筑架构设计应该建立在计算机的良好运用的基础上, 还要结合概念设计, 将结构设计进行优化。环保、优质建材的使用, 只是建筑结构设计的一部分。最重要的是对概念设计的理解。通过对结构设计的创新, 才能够将建筑设计的创新和发展进行得更加顺利。所以, 可以说, 推广概念设计, 将其深刻的进行理解, 是工程师的首要任务。结合教育机构对于教材和教学方式的改革, 将概念设计在学生时代就进行培养, 对于我国的建筑结构设计方面的进步非常重要。
五、结语
在建筑结构设计的不断改革和创新中, 前人积累了非常多的技术和经验。其中, 概念设计作为打破设计理念墨守成规, 将结构设计进行优化和创新的方式方法, 在我国建筑结构设计行业越来越重要。工程师良好地运用概念进行结构设计, 对于建筑方案的设计和优化都有非常重要的作用。
参考文献
[1]高立人, 王跃.结构设计的新思路——概念设计.工业建筑, 1999 (1) .
[2]林同炎, S.D.思多台斯伯利.结构概念和体系.中国建筑工业出版社.
[3]德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题.建筑结构, 1999 (4) .
[4]吴庆福, 王仁君.浅议建筑结构设计中的概念设计.科技博览.
[5]张元.建筑结构中的概念设计初探.中国新技术新产品, 2010.
[6]谭会战.谈建筑结构设计中的概念设计.建材与装饰, 2010.
游戏概念设计综论 第10篇
生活中我们看到的一切设计性活动所衍生出来的产品的最初方案构想阶段, 即概念设计阶段。
广义上说概念设计一从事一切创造性活动的前提, 是一种构想中的设计方案。从定义上来说概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动, 它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断进化的过程。
由此可以推理, 游戏概念设计从定义上讲是由分析玩家需求到生成游戏产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计过程, 表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断进化的过程。简单来说, 概念设计贯穿于整个游戏设计各个部分的前期阶段, 正如一座大厦的地基一般, 对游戏能否立足于市起着至关重要的支撑作用。
什么样的概念设计才是好的概念?如何做出最好的概念设计?这个问题想必是所有的概念设计师倾其所学想要解决的问题。首先我们要做的还是要先去了解什么样的游戏才是玩家所希望玩到的, 游戏设计师经常忽略玩家的感受, 只加入了以前尝试过的游戏创意, 改头换面的重复之前流行的游戏, 给游戏出外传, 外篇, 当然, 玩家可能会留恋之前的经典, 但难免会缺乏激情。那如何去辨别一个概念设计是否优秀?集中体现在三个方面:
一、有优秀的创意构想
在游戏设计中, 概念设计是一个很有趣的阶段, 因为这个时候设计者充当着一个幻想家的身份, 相信每个人都有自己的幻想, 没有比把自己的幻想用一种形式表达出来更让人激动的事情了。但这毕竟是想象, 在这个阶段一般是运用发散思维, 先去想到最有趣的创意, 再去考虑怎么去实现它, 最后实现不了的可以做最小程度的删减。
二、符合整体游戏主题需要
每一款游戏都有自己的主题, 风格, 在整体的游戏概念下, 设计者从事的概念设计工作也就有了一定的限制性, 那就是所有的概念设计必须符合整体游戏的需要, 这是概念设计师从事一切设计行为的前提。这种限制性可能在游戏内不同区域也有所不同, 几乎所有的游戏都是这样做的, 但在同一款游戏大的概念前提下不同种族在设计上也会各自具备各自的特征, 就如魔兽世界中四种族在场景和外貌上都有明显的象征性的区分。也就是说设计师在进行概念设计的时候, 必须要符合整体游戏主题的需要。
三、高度概括你要表达的信息
前两个条件是游戏概念设计的必要条件, 而这一条则是一些细节处理方面需要注意的问题, 就是说你的概念设计一定要能清楚精炼的呈现给别人, 让就像读小说一样, 都一讲同一件事情, 如何更简洁明快的表达清楚作者的意图才是最重要的, 拖拉冗长的剧情只会让人感到厌烦。
下面就到了具体设计阶段了, 我们看看游戏概念设计的流程:
前期中期后期
创意管理游戏剧本
撰写草案撰写需求分析书游戏系统开发
市场分析美术设计
任何事情的成功都跟好的规划是分不开的, 也就是不打无准备之仗。首先, 设计者应当通过大量渠道的市场调查分析, 结合自己的创意构想得出到底要做什么样的游戏, 也就是确定大的游戏概念。在得到这个概念之后, 需要对这个概念进行规划, 比如确定制作本游戏的可行性、创作剧本、规划游戏的类型、游戏系统、游戏的角色、场景、道具的数量并制成文档。然后设计师们根据规划好的文档分工进行游戏内部的概念设计工作, 所做的设计必须符合游戏整体的概念设计。
浅谈产品形象概念设计 第11篇
【关键词】概念设计;市场化;虚拟产品
【中图分类号】G632 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2012)09-0147-02
如何寻找自己产品的概念进行创造呢?需要的产品有需要的根据和理由,需求的产品也有需求的产品概念创造方式,欲望性的产品要有满足欲望的利益结构。这里主要说的是产品的个性概念的市场挖掘和创造,因为我们需要利用这个被挖掘出来的概念对消费者进行引导和教育,所以,这个概念不仅有其合理性的问题,还需要有市场是不是符合的问题,市场有没有需求的问题,所以,在创造这个概念的时候,还要考虑市场因素的影响,不能自己认定什么就是什么。而是需要把产品和市场的定位搞准确。
1产品概念设计与市场
1.1概念设计的内涵: 概念的设想是创造性思维的一种体现,概念产品是一种理想化的物质形式。下面以概念设计教学实例之一来说明其涵义:给出一个概念“断药”,让学生进行座椅的开发设计。步骤是,首先向学生讲述心理学中的一个名词——暗示心理,并分别举出一个“安乐死”实验和一个“挽救少女生命”的文学名著故事,从正反两个方面说明暗示对人的健康的影响;然后运用一个“民间故事”阐述如何将“断药”的概念物化到具体的产品上。因为,在民间曾有这样一个说法,就是将一把断了的钥匙用红线穿上挂在小孩的脖子上,取“断钥”的谐音“断药”暗示常生病的孩子挂上“断钥”这挂项链之后,就断了药,从此不再吃药,这也意味着孩子走向健康。所以,将一把断了的钥匙(断药)的概念物化到具体的产品上来为健康做设计时,用折断了的钥匙做椅架为主题,由学生创意出现了形形色色的座椅开发设计方案(其草图、效果图、视图等技术说明从略),于是就有了一种新型的专用座椅的概念设计。其应用场合为疗养院、医院、不能自理的老人家庭等。
这是传统的产品概念设计。当然,产品的类型不止是这种无障碍设计思想指导下的专用座椅。产品即人之观念的物化,设计是一种思维行为。在这种思维创造性行为活动中,产品概念的构思是丰富的,人的创作智慧是无穷的。概念产品的类型更是多种多样。
1.2概念设计与产品市场: 完成概念设计只是第一步,能不能进行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市场为开发商或企业带来效益等,这是个风险问题。设计师的概念设计毕竟与难以预料市场变化有着许多差距。如何缩短这一差距,是以往概念设计者的难题。在开发设计的许许多多产品中,只要一百件产品中有几件能够投放市场见效益就是成功。
1.3虚拟现实技术促使概念设计的市场化: 为了更好地接近产品的市场需求,目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计,就是将所要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是,产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而,设计表达在信息时代已是多元化的展示形式,计算机辅助工业设计的发展,尤其是虚拟现实技术在产品概念设计中的应用,已使设计师的设计思路和设计表达如虎添翼;可以想象面对一种虚拟的“故事版情景预言法”设计出的产品,让人更多了一种直观的、亲切的及交互的感受,这样开发设计的产品与传统相比,就大大减少了投放市场的风险性,也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产,提供更好的依据。虚拟现实技术能模拟整个产品开发过程,保证产品开发一次性成功,加快开发进程,甚至使设计者和用户融为一体,设计出满足市场需要的产品。
2虚拟现实技术与虚拟产品
2.1虚拟现实系统(VirtualReality,VR): 虚拟现实系统又称为虚拟现实环境,是指计算机生成的一个实时三维环境。使用者可以在这环境中“自由地”运动,观察周围的景物,还可通过各种专用的传感交互设备与虚拟物体进行交互操作。用户看到的是全彩色景象,听到的是虚拟环境中的音响,感觉(手、脚或皮肤等)到的是虚拟环境所反馈的作用力,从而让使用者产生一种身临其境的感觉。
2.2 虚拟现实系统的常用设备及要求: 虚拟现实系统常用设备有:三维鼠标(也称鸟标)、数据手套、数据衣、头盔显示器、立体声耳机等。对虚拟现实系统的要求除了应具有高性能的计算机系统(包括软、硬件)外,还必须有下列关键技术提供强有力的支持:(1)能以实时的速度生成具有三维全色彩的、有明暗、有阴影、有纹理的、逼真感强的景物图像;(2)头盔显示器能产生高分辨率图像和较大的视角;(3)能高精度地实时跟踪用户的头和手;(4)能对用户的动作产生力学反馈。
2.3 虚拟产品(VirtualProduct,VP): 虚拟产品是虚拟现实技术应用于产品设计的产物,是一个数字化的产品。它具有真实产品所必须具有的特征。通过对产品实时性功能的仿真,设计人员或用户就能够像使用真实产品一样使用虚拟产品。由于产品的设计过程是数字化的,因此节省了传统方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模拟实验模型、外观模型和生产模型等)的时间和物质。在计算机中由于对设计的产品进行反复设计、分析、干涉检查、模具设计等过程,使设计绘图的工作量比传统的绘图工作量大大减少。
3虚拟现实技术在概念设计中应用前景
产品概念是企业营销活动中启发市场需求的一个非常重要的原点问题,就是说是一个根本性的问题,只有把产品概念设计准确,才能使产品的推广行为按照企业的期望目标和消费者可能接受的目标来达成。这个概念问题平时在企业中不太被重视,但随着市场竞争的加剧,会有更多的企业真正认识到这一点。
随着计算机技术的发展,设计手段发生了根本性的变化,设计新理论、新方法、新技术不断涌现。产品的概念设计随着人们的审美水平提高而更有个性更张扬地发展。它不再以陌生的面孔出现在人们面前。它将更人性化而丝毫不乏现代感且深入人们的生活。
参考文献
[1]A.R米勒 JM布朗,《设计感觉》,中国轻工出版社。
[2]盖尔.戴布勒.芬克,《白色设计》,上海人民美术出版社。
[3]梅尔·拜厄斯、阿尔莱特·德邦著,詹炳宏等译,《百年工业设计集萃》,中国纺织出版社,2001年2月出版。
智能概念设计综述 第12篇
1、智能设计技术的概念
智能设计与智能工程紧密联系, 智能工程是适用于工业决策自动化的技术, 而设计是复杂的分析、综合与决策活动, 因此可以认为智能设计是智能工程这一决策自动化技术在设计领域中应用的结果[1]。
智能工程要研究的问题, 即如何用复合的知识模型代表人类社会各种决策活动, 如何用计算机系统来自动化的处理这样的复合知识模型, 进而实现决策自动化。“设计”是人类生产和生活中普遍存在而又重要的活动, 其中包括大量广泛的依据知识做决策的过程。
2、智能设计的特点
(1) 以设计方法学为指导。智能设计的发展, 从根本上取决于对设计本质的理解。设计方法学对设计本质、过程设计思维特征及其方法学的深入研究是智能设计模拟人工设计的基本依据。
(2) 以人工智能技术为实现手段。借助专家系统技术在知识处理上的强大功能, 结合人工神经网络和机器学习技术, 较好的支持设计过程自动化。
(3) 以传统CAD技术为数值计算和图形处理工具, 提供对设计对象的优化设计、有限元分析和图形显示输出上的支持。
(4) 面向集成智能化。不但支持设计的全过程, 而且考虑到与CAM的集成, 提供统一的数据模型和数据交换接口。
(5) 提供强大的人机交互功能。使设计师对智能设计过程的干预, 即与人工智能融合成为可能。
3、智能设计的技术发展
对智能设计的需求体现在越来越高的设计质量要求;越来越短的设计周期要求;越来越复杂的设计对象及其环境的要求等3个方面。传统的CAD技术以数值计算和图形处理为主要特征, 在设计中已得到广泛的应用, 并在很大程度上减轻了设计者的劳动强度, 提高了设计的质量和工作效率。但由于设计活动是一种人类特有的智能行为, 在设计方案的确定、模型的建立和评价决策等许多设计环节中, 有相当多的工作还不能建立起精确的数学模型并用数值计算的方法求解, 而需要设计师发挥自己的创造能力, 运用多学科的知识和实践经验, 经过分析推理和综合构思才能取得良好的设计结果。
于是智能CAD的理论研究和开发应用受到越来越多的关注, 众多专家相继推出了大批智能CAD系统, 并应用于机械、集成电路和建筑等设计领域。这一阶段是智能设计的初级阶段。但此阶段对设计自动化技术即数值信息走向知识处理自动化有着重要意义。在I2CAD系统中, 智能活动由人机共同承担, 它不仅可以用于常规设计, 而且能够支持创新设计。
由于I2CAD系统的大规模、集成化和高难度的特点, 初级ICAD系统在特定领域仍有广泛的应用前景。今后的智能设计既要巩固和发展初级I2CAD系统的理论研究, 大力推广其实际应用, 又要加强对理论研究、技术开发和实践经验的积累。
4、智能设计技术研究重点
(1) 智能方案设计。方案设计是方案的产生和决策阶段, 是最能体现设计智能化的阶段, 是设计全过程智能化必须突破的难点。
(2) 知识获取和处理技术。基于分布和并行思想的结构体系和机器学习模式的研究, 基于基因遗传和神经网络推理的研究, 其重点均在非归纳及非单调推理技术的深化等方面。
(3) 面向CAD的设计理论。包括概念设计和虚拟现实, 并行工程, 健壮设计, 集成化产品性能分类学及目录学, 反向工程设计法及产品生命周期设计法等。
(4) 面向制造的设计。以计算机为工具, 建立用虚拟方法形成的趋近于实际的设计和制造环境, 如图1所示。具体研究CAD集成、虚拟现实、并行及分布式CAD/CAM系统及其应用、多学科协同、快速原型生成和生产的设计等人机智能化设计系统 (I2CAD) 。
5、智能设计的研究方法
(1) 原理方案智能设计。方案设计的结果将影响设计的全过程, 对于降低成本、提高质量和缩短设计周期等有至关重要的作用。
(2) 协同求解
ICAD应具有多种知识表示模式、多种推理决策机制和多个专家系统协同求解的功能。同时需把同理论相关的基于知识程序和方法的模型组成一个协同求解系统, 在元级系统推理及调度程序的控制下协同工作, 共同解决复杂的设计问题。
(3) 知识获取、表达和利用技术专家系统技术是ICAD的基础, 其面向CAD应用的主要发展方向可概括为:
(1) 机器学习模式的研究, 旨在解决知识获取、求精和结构化等问题;
(2) 推理技术的深化, 要有正、反向和双向推理流程控制模式的单调推理, 又要把重点集中在非归纳、非单调和基于神经网络的推理等方面;
(3) 综合的知识表达模式, 即如何构造深层知识和浅层知识统一的多知识表结构;
(4) 基于分布和并行思想求解结构体系的研究。
(4) 黑板结构模型
黑板结构模型侧重于对问题整体的描述以及知识或经验的继承。这种问题求解模型是把设计求解过程看做是先产生一些部分解, 再由部分解组合出满意解的过程。其核心是由知识源、全局数据库和控制结构3部分组成。
(5) 基于实例的推理 (CBR)
CBR是一种新的推理和自学习方法, 其核心精神是用过去成功的实例和经验来解决新问题。研究表明, 设计人员通常依据以前的设计经验来完成当前的设计任务, 并不是每次都从头开始。CBR的一般步骤为提出问题, 找出相似实例, 修改实例使之完全满足要求, 将最终满意的方案作为新实例存入实例库中。CBR中最重要的支持是实例库, 关键是实例的高效提取。
通过对智能设计技术特点、发展方向与研究方法的介绍, 可对此技术有较为全面的了解和认识。对今后进一步学习、研究和应用该技术提供指导。
6、智能概念设计技术研究现状
国家自然科学基金委员会对智能概念设计领域的研究非常重视, 资助了很多项目, 如基于可拓学理论的智能化概念设计方法研究、产品进化过程驱动的概念设计模型研究、基于演化的概念设计生物建模理论与方法的研究、机械运动系统概念设计智能化平台的研究、基于设计机构矩阵和DSM的产品设计与开发[2]的研究等。由此也可以看出, 智能设计技术目前的研究主要包括以下内容: (1) 概念设计中创新思维的模拟; (2) 智能设计方法的研究; (3) 智能概念设计平台的研制。
目前, 国内外许多专家对上述三个方面的研究进行了大量的工作。如以可拓学为基础的方案设计方法[3], 基于遗传算法的工程设计[4], 用于设计环境的模糊系统Xfuzzy[5], 不确定推理模型, 概念设计专家系统等。但是, 由于概念设计过程中创造性思维所具有的独立性、联动性、多面性、跨越性、综合性等特性, 加上概念设计过程本身的复杂性, 因此目前该领域的研究陷入了以下困境: (1) CAD以限制概念设计的创新空间为代价换取设计信息的数字化和推理过程的自动化; (2) 求解方法的研究过于依赖计算机, 不注重产品信息模型, 即知识基础的研究。许多学者提出的广义人工智能论、泛逻辑学、准全息论等或许可以给本领域的研究带来突破性的进展。
参考文献
[1]李建平, 徐林林, 滕启.智能设计技术[J].起重运输机械.2003 (5) :1-3.
[2]唐敦兵, 钱晓明, 刘建刚.基于设计结构矩阵DSM的产品设计与开发[M].科学出版社.2009.
[3]Renwang L, Weidong P, Xinjian G.Study ongoodness evaluation method in extenics and itsapplication in the variant design[J].ComputerIntegrated Manufacturing Systems.2001, 7 (4) :48-51.
[4]玄光男, 程润伟.遗传算法与工程设计[M].北京:科学出版社.2000.