检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2018年第21期54卷 138-155页

作者：罗仕鉴张宇飞边泽单萍浙江大学工业设计系浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室

创新是当前及未来发展的关键,而仿生是灵感来源的重要途径。仿生设计是工业设计中重要的研究方法,也是创新的重要手段。通过对国内外相关文献的研究,论述了产品外形仿生设计的相关概念,分析了产品外形仿生设计在形态仿生、功能仿生、结... 详细信息

创新是当前及未来发展的关键,而仿生是灵感来源的重要途径。仿生设计是工业设计中重要的研究方法,也是创新的重要手段。通过对国内外相关文献的研究,论述了产品外形仿生设计的相关概念,分析了产品外形仿生设计在形态仿生、功能仿生、结构仿生、肌理仿生、色彩仿生、意象仿生领域的发展,针对已有的产品外形仿生设计案例,提出了'自上而下'和'自下而上'两种设计过程,罗列了产品外形仿生设计中的主要方法。在产品外形仿生设计研究方法方面,提出了产品外形仿生设计的本体层、行为层和价值层三个层次模型,系统地探讨了产品外形仿生设计生物外形本征提取、产品外形设计与表达、生物外形本征与产品外形的融合三个方面的研究内容与体系结构,以及关键技术和存在的问题。针对仿生设计与信息技术的融合发展,提出产品外形仿生设计的研究热点和发展趋势。

关键词：仿生设计工业设计产品外形基因进化设计

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生物原型驱动的手功能康复产品仿生设计

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机械工程学报 2023年第11期59卷 300-307页

作者：王年文张立杰毕翼飞李原慧李鑫秦文静燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学艺术与设计学院秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 河北科技师范学院艺术学院秦皇岛066004

面向手功能康复产品设计领域,通过生物功能协同实现模式指导产品功能求解,达到提高产品设计适用性与跨领域转化效率的目的。依据仿生设计螺旋路径和手部康复需求,建立功能树模型,将设计问题生物化,借助Ask Nature知识库检索并筛选生物原... 详细信息

面向手功能康复产品设计领域,通过生物功能协同实现模式指导产品功能求解,达到提高产品设计适用性与跨领域转化效率的目的。依据仿生设计螺旋路径和手部康复需求,建立功能树模型,将设计问题生物化,借助Ask Nature知识库检索并筛选生物原型;根据类比原理分析生物功能系统与技术功能系统,进行相似度计算,获得有效仿生对象并分析其生物效应;通过生物-产品系统类比模型,获得形态结构、行为原理、运动环境三个层面的映射关系;通过产品功能求解模型,实现生物原型在功能层面上的模仿和替换。基于功能相似性确定生物原型后抽取并应用其效应特征,可完善手功能康复产品的功能结构,指导手功能康复产品设计,实现跨领域功能结合,帮助设计人员快速实现仿生设计目标。

关键词：生物效应手功能康复功能创新仿生设计

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基于仿生设计方法的开沟器优化设计

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计算机集成制造系统 2022年第4期28卷 1143-1149页

作者：张志丰张峻霞张琰天津科技大学机械工程学院天津300222 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室天津300222

为降低开沟器犁地阻力,同时提高开沟效率,基于仿生设计方法对开沟器曲面进行优化设计。仿生开沟器设计依据土栖生物蝼蛄独特的爪趾形态特征,因其在快速挖掘过程中其爪趾具有突出的低阻力特性。通过逆向工程方法构建出蝼蛄爪趾的生物立... 详细信息

为降低开沟器犁地阻力,同时提高开沟效率,基于仿生设计方法对开沟器曲面进行优化设计。仿生开沟器设计依据土栖生物蝼蛄独特的爪趾形态特征,因其在快速挖掘过程中其爪趾具有突出的低阻力特性。通过逆向工程方法构建出蝼蛄爪趾的生物立体模型,并模拟4个爪趾楔入土壤的过程。结果显示,爪趾T2在楔入角度为35°时土壤应力值相对最小且应变值相对最大。提取爪趾T2的4条生物轮廓曲线,对曲线进行拟合后应用于仿生开沟器的设计方案。将仿生开沟器设计方案通过模拟仿真方法进行验证,在相同条件下对原型开沟器进行仿真实验。研究表明,优化后的仿生开沟器作用于土壤后,较原型开沟器作用于土壤产生的最大应力降低56.32%,最大应变提高27.80%,提高了开沟器的开沟效率。

关键词：开沟器逆向工程有限元分析仿生设计

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木薯挖掘铲多目标决策方法及其仿生设计应用

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计算机集成制造系统 2015年第1期21卷 67-75页

作者：刘世豪廖宇兰王涛张燕海南大学机电工程学院海南海口570228

为了解决木薯收获机挖掘铲结构优化设计方案选型问题,提出一种基于层次分析法的木薯挖掘铲多目标灰色关联决策方法。根据结构优化设计方案多层次、多指标的特点,建立了木薯挖掘铲设计方案优选决策目标体系。以静力学性能、抗振性、轻量... 详细信息

为了解决木薯收获机挖掘铲结构优化设计方案选型问题,提出一种基于层次分析法的木薯挖掘铲多目标灰色关联决策方法。根据结构优化设计方案多层次、多指标的特点,建立了木薯挖掘铲设计方案优选决策目标体系。以静力学性能、抗振性、轻量化性能为目标函数构造木薯挖掘铲设计方案优选决策的数学模型,采用灰色关联分析法和层次分析法进行模型求解。将所提出的多目标灰色关联决策方法用于一种挖拔式木薯收获机挖掘铲设计方案选型,获得了综合性能最优的仿生型木薯挖掘铲结构,并为其后续的结构优化设计指明了目标函数。研究表明,所提出的基于层次分析法的木薯挖掘铲多目标灰色关联决策方法具有较高的工程实用性。

关键词：木薯收获机挖掘铲仿生设计层次分析法灰色关联分析

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肝组织工程支架的仿生设计与有限元分析

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西安交通大学学报 2011年第8期45卷 108-112页

作者：赵倩刘亚雄高琨贺健康连芩李涤尘靳忠民西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

为了解决细胞在细胞支架复合培养中难以植入的问题,提出了一种卷裹型支架.将平面多孔支架采用卷裹的方式成型,使细胞在整个支架内部形成螺旋状三维分布,支架表面的管道结构可使培养液在支架内部渗透,从而提高物质交换效率.提出了一种具... 详细信息

为了解决细胞在细胞支架复合培养中难以植入的问题,提出了一种卷裹型支架.将平面多孔支架采用卷裹的方式成型,使细胞在整个支架内部形成螺旋状三维分布,支架表面的管道结构可使培养液在支架内部渗透,从而提高物质交换效率.提出了一种具有仿生参数的流道设计方案,从肝脏血管铸型中提取血管的形状数据,作为仿生学依据进行流道设计,具体为树状多层分支结构.用此流道结构仿生了动脉、静脉的血液循环功能,并利用多孔材料仿生了毛细血管的渗透功能.建立了不同形状参数的流场分析模型,进行流体与多孔材料的渗流分析.结果表明,仿生设计方案的流场分布最为均匀,且平均流速较高,间接表明营养物质的输送效率最高.该支架能够使细胞呈三维分布,并扩大培养液在支架内的有效分布范围,更好地维持细胞的存活、增殖和迁移,为向组织化方向发展奠定了一定的基础.

关键词：仿生设计有限元分析肝组织工程细胞培养支架

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微扑翼飞行器的尺度律研究与仿生设计

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中国机械工程 2005年第18期16卷 1613-1617页

作者：刘岚方宗德侯宇吴立言西北工业大学西安710072

通过分析飞行动物扑翼飞行中的各种物理参量对飞行特性的影响,得出了能为微扑翼飞行器设计所利用的规律。根据几何相似原理,利用基于量纲的尺度分析从本质上揭示了扑翼飞行中各种物理参量之间的相互联系。分析发现,几何尺度对微扑翼飞... 详细信息

通过分析飞行动物扑翼飞行中的各种物理参量对飞行特性的影响,得出了能为微扑翼飞行器设计所利用的规律。根据几何相似原理,利用基于量纲的尺度分析从本质上揭示了扑翼飞行中各种物理参量之间的相互联系。分析发现,几何尺度对微扑翼飞行器在翼展、翼面积、翼载荷、展弦比和扑翼频率等总体设计参数的影响趋势和对飞行动物相应物理量的影响趋势一致,但在具体量值上有所差异。根据扑翼飞行动物统计分析得到的尺度律设计并制作出了实际可飞的微扑翼飞行器。

关键词：微型飞行器扑翼仿生设计尺度律几何相似

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基于鲫鱼流线的气送式排种系统分配器仿生设计与试验

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农业机械学报 2022年第2期53卷 80-87页

作者：李衍军赵金辉赵佳乐刘立晶刘瑞中国农业机械化科学研究院北京100083 中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083 吉林大学生物与农业工程学院长春130022 中国农业大学工学院北京100083

针对气流输送式排种系统分配器工作过程中存在紊流等现象破坏种子流分配均匀性的问题,以鲫鱼流线型曲线为仿生原型,提出了一种分配器仿生设计方法。对鲫鱼进行三维扫面,获取点云数据,利用Matlab软件拟合得到4条鲫鱼流线型曲线,设计4种... 详细信息

针对气流输送式排种系统分配器工作过程中存在紊流等现象破坏种子流分配均匀性的问题,以鲫鱼流线型曲线为仿生原型,提出了一种分配器仿生设计方法。对鲫鱼进行三维扫面,获取点云数据,利用Matlab软件拟合得到4条鲫鱼流线型曲线,设计4种不同结构分配器,同时采用标准kε模型非稳态的Lagrangian耦合算法对4种仿生结构分配器与原结构分配器进行气固两相流耦合仿真对比,得到最优结构。采用二次回归通用旋转组合设计试验,以播种量和风机频率作为影响因素,以各行排量一致性变异系数作为试验指标,对最优结构分配器开展验证试验。仿真分析结果表明:根据前上部曲线设计的分配器基本消除紊流现象且压力损失与各行排量一致性变异系数最小,确定其为最优结构。验证试验结果表明:优化后的分配器各行排量一致性变异系数不大于3.72%,满足实际生产需求,说明流线型分配器能够有效提高排种系统种子分配均匀性。

关键词：气流输送式排种系统分配器鲫鱼流线仿生设计

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猪笼草滑移区表面结构参数表征与捕集滑板仿生设计

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农业机械学报 2011年第1期42卷 233-235页

作者：王立新周强刘启航中国农业大学工学院北京100083

猪笼草(Nepenthes)叶笼滑移区因具有特殊的表面结构而对昆虫表现出良好的滑移功能。利用扫描电子显微镜和三维白光干涉表面形貌仪对滑移区表面结构进行了显微观测并提取了三维结构参数,结果表明滑移区表面主要由两端略向下弯曲的月骨体... 详细信息

猪笼草(Nepenthes)叶笼滑移区因具有特殊的表面结构而对昆虫表现出良好的滑移功能。利用扫描电子显微镜和三维白光干涉表面形貌仪对滑移区表面结构进行了显微观测并提取了三维结构参数,结果表明滑移区表面主要由两端略向下弯曲的月骨体和致密无序排列的蜡质晶体组成。基于滑移区表面微结构及其三维参数,利用3DSMAX软件设计了蝗虫捕集滑板的表面结构,为具有良好滑移功能的蝗虫捕集滑板的制造提供了理论基础。

关键词：猪笼草滑移区显微结构捕集滑板仿生设计

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微小型仿生飞行机器人柔性翅的仿生设计与实验研究

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实验流体力学 2006年第1期20卷 75-79页

作者：王姝歆周建华颜景平南京航空航天大学工程中心南京210016 东南大学机械系南京210096

自然界昆虫和小鸟翅膀柔性在提高气动效率和飞行稳定性方面具有很大优势,因而翅的柔性仿生研究将成为目前微小型仿生飞行机器人的重要方向。以昆虫翅膀为基础,进行了柔性翅的仿生机械设计,并重点对其柔性进行了分析和实验研究。实验结... 详细信息

自然界昆虫和小鸟翅膀柔性在提高气动效率和飞行稳定性方面具有很大优势,因而翅的柔性仿生研究将成为目前微小型仿生飞行机器人的重要方向。以昆虫翅膀为基础,进行了柔性翅的仿生机械设计,并重点对其柔性进行了分析和实验研究。实验结果表明,柔性翅的展弦比和前缘梁刚度对升力有较大的影响,其中变刚度前缘梁和大展弦比有益于升力的产生。

关键词：微小型仿生飞行机器人柔性翅仿生设计

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仿生设计的目的性分类研究

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装饰 2016年第2期 138-139页

作者：陆冀宁丁磊西南交通大学建筑与设计学院

仿生设计的目的性分类关系着后续设计的成败,本文对仿生设计的目的性研究的重要性进行了介绍,总结了一般仿生设计的分类方式,并提出按照人-产品-自然-社会系统的各要素关系对仿生设计的目的性进行分类,逐一介绍了人-产品、产品-自然、产... 详细信息

仿生设计的目的性分类关系着后续设计的成败,本文对仿生设计的目的性研究的重要性进行了介绍,总结了一般仿生设计的分类方式,并提出按照人-产品-自然-社会系统的各要素关系对仿生设计的目的性进行分类,逐一介绍了人-产品、产品-自然、产品-社会、人-产品-自然、人-产品-社会、自然-产品-社会六种仿生设计的目的,指出这种分类方式更适合当前设计重视互动与体验层面的分类要求。

关键词：仿生设计设计目的目的性分类

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