引言：易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇概念設(shè)計論文范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容，可隨時聯(lián)系我們的客服老師。

第1篇

（1）虛構(gòu)模型的產(chǎn)生階段

由于并行工程等設(shè)計方法和手段的進步，產(chǎn)品概念設(shè)計與設(shè)計研發(fā)中的其他步驟相互串聯(lián)、反復(fù)、交錯，但就產(chǎn)品設(shè)計前期的概念開發(fā)工作而言，產(chǎn)品概念設(shè)計依然是一個相對獨立的過程。產(chǎn)品概念設(shè)計的相對獨立性決定了其具有一個較完整的設(shè)計過程。從各種方式的調(diào)查研究或?qū)ふ倚驴萍迹玫匠醪降南敕ǎ严敕ㄕ沓汕逦囊鉀Q的問題。對這些問題提出創(chuàng)造性的解決方案，得到眾多的解決方案，即概念設(shè)計方案，這時提出的可行的概念越多越好。

（2）虛構(gòu)模型的選擇階段

制定評判標(biāo)準(zhǔn)，從產(chǎn)生的眾多概念中，選擇出最好、最可行的方案。概念選擇是產(chǎn)品概念設(shè)計中非常重要的一個環(huán)節(jié)。在這一過程中，新產(chǎn)品開發(fā)小組中各專業(yè)人員要共同工作，并努力達成一致意見。前面步驟產(chǎn)生的眾多概念，每個概念從表面上看似乎都能滿足要求，但我們必須從中選擇出最有發(fā)展?jié)摿Φ母拍睿M行接下去的設(shè)計工作。概念的選擇將決定以后工作的方向，正確的方向可以節(jié)省時間和開支，而錯誤的決定則導(dǎo)致時間、人力、財力等資源的浪費。概念的選擇是概念的產(chǎn)生和概念的驗證密切相關(guān)的重復(fù)的過程。概念選擇進行時可能會激發(fā)新的概念產(chǎn)生，對這些新產(chǎn)生的概念，也應(yīng)該像前面產(chǎn)生的概念一樣進行概念選擇。

（3）虛構(gòu)模型的實現(xiàn)階段

把選擇出來的概念細(xì)化，做出概念產(chǎn)品或模型。概念的實現(xiàn)是概念設(shè)計的第三個步驟。對于企業(yè)，產(chǎn)品概念設(shè)計一般以概念產(chǎn)品的出現(xiàn)而結(jié)束。對于個人或?qū)W生由于技術(shù)及財力方面的原因要做到這一步就比較困難，往往只能做到概念模型或動畫演示，以及對概念設(shè)計的詳細(xì)說明。

（4）虛構(gòu)模型的評價階段

第2篇

概念書籍設(shè)計將書籍藝術(shù)形態(tài)設(shè)計轉(zhuǎn)換成有效表現(xiàn)思想創(chuàng)造性設(shè)計，旨在充分展現(xiàn)設(shè)計者的創(chuàng)造力，啟發(fā)創(chuàng)新思維意識。概念書籍設(shè)計是根據(jù)書籍內(nèi)容對視覺想象的內(nèi)涵進行提升，探尋可以參與其中的文化元素，對原有信息內(nèi)容進行再創(chuàng)造的意識。使受眾在與書籍交流的過程中，對語言、時間等多方面因素形成更深刻的、多元化的、全新的認(rèn)識。

在概念書中，文字既是文章的一部分，又是插圖的一部分，被賦予了雙重身份。文字作為有意味的圖形，表達文字以外的內(nèi)涵。獨立創(chuàng)作的原創(chuàng)插畫為主要表現(xiàn)內(nèi)容，書籍的文字、用紙、折手和裝訂等都圍繞插圖來進行設(shè)計。這里賦予了傳統(tǒng)意義上的插圖新的意義。插圖可作為書籍的主體出現(xiàn)，兼有表達書籍內(nèi)容的功能。既是書籍具體內(nèi)容的體現(xiàn)，又是抽象意念的表達。在概念書中可以圍繞插圖進行模切、拉頁以及頁與頁之間連接關(guān)系的特殊設(shè)計。概念書的設(shè)計是圖形擺放方式和圖形處理方式的研究。一直以來，由于的技術(shù)和成本問題，沒有得到充分的重視，目前書籍的裝訂方法還是以經(jīng)濟、簡便的膠訂和騎馬訂為主。但也有很多設(shè)計師在書籍的裝訂上下了很大的功夫，線裝、鉚訂、膠訂輔以織物等，方法多種多樣、靈活巧妙。概念書中可以利用現(xiàn)有的裝訂形式進行形態(tài)上的創(chuàng)新，也可以設(shè)計、實驗新的裝訂方法。

在概念書的設(shè)計中，紙張的質(zhì)感、紋理、透明度、柔韌度、反光度等都可以成為概念書設(shè)計的亮點。概念書的紙張不再局限于目前印刷常用的銅版紙等紙張，還包括用于包裝的紙張、用于工業(yè)產(chǎn)品過濾的紙張、砂紙等。可以用一些現(xiàn)有的紙張或其他材料進行再加工，制成新品種的紙張。概念書印刷的方法可以顛覆傳統(tǒng)意義上的印刷方法，可以通過絲網(wǎng)、銅板、木板印刷等辦法來創(chuàng)作，也可以通過噴畫、烙印、粘貼等手段進行創(chuàng)作。隨著技術(shù)的更新，未來也有可能成為新的印刷方法，推動裝幀藝術(shù)的發(fā)展。

隨著電腦和網(wǎng)絡(luò)的普及，電子媒體成為一股不可忽視的力量，電子圖書成為書籍設(shè)計中的重要部分。總之，概念書籍的設(shè)計充分體現(xiàn)了書籍思維方式上的未來性。現(xiàn)在國外的概念書籍，在形態(tài)上已經(jīng)擺脫了書籍的傳統(tǒng)模式。以獨特書籍設(shè)計語言來傳達書籍的思想內(nèi)涵，并體現(xiàn)強烈的個性。從表現(xiàn)形式、材料工藝上進行前所未有的嘗試，并且在人們對書籍藝術(shù)的審美和對書籍的閱讀習(xí)慣以及接受程度上尋求未來書籍的設(shè)計方向。

2概念書多元設(shè)計

在進行概念書的設(shè)計時，應(yīng)從外到內(nèi)，由于書籍語言的多元體現(xiàn)，為閱讀過程帶來無限拓展的可能性，書籍設(shè)計不僅僅屬于平面設(shè)計范疇，還存在空間設(shè)計等領(lǐng)域的設(shè)計概念，以構(gòu)成三維的空間關(guān)系，從而形成可觀、可觸、可感的藝術(shù)形態(tài)。它包括形態(tài)的寫實感，如質(zhì)感的表現(xiàn)和結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確表達；另一方面也依賴嫻熟的技術(shù)和對材料特性的把握，以實現(xiàn)藝術(shù)模仿與創(chuàng)造。就藝術(shù)而言沒有觀察、沒有借鑒、沒有對比，就沒有認(rèn)識，沒有創(chuàng)新，只有觀察到的才可能有表現(xiàn)，這就是觀察的意義，這就是設(shè)計創(chuàng)新的基礎(chǔ)。

在現(xiàn)實生活中，我們要通過觀察進行思考，沒有深入的觀察就很難激發(fā)靈感，產(chǎn)生真正的設(shè)計；沒有認(rèn)真的觀察，就很難產(chǎn)生具有創(chuàng)造力的設(shè)計。通常自然形態(tài)以人物、動物、植物等自然界中具象形態(tài)為依據(jù)，通過觀察、歸納或夸張、變形等手段創(chuàng)造出藝術(shù)形態(tài)，它與超級寫實主義相比為設(shè)計者提供了一份自我表現(xiàn)的空間。概念書的設(shè)計具有同樣的特點，運用適當(dāng)?shù)摹翱缃纭闭Z言去表現(xiàn)另外一種事物，會得到一個全新的、充滿想象力的創(chuàng)作物象。概念設(shè)計通過抽象的形態(tài)表現(xiàn)豐富的內(nèi)容，使讀者可從與作品有關(guān)的蛛絲馬跡中展開一系列思考、聯(lián)想和欣賞過程。當(dāng)你處在抽象的環(huán)境中，你會不由自主地展開想象、聯(lián)想，在抽象藝術(shù)作品面前自然會心隨其動，展開美的想象。由于概念書籍設(shè)計材料，常可以木、布、金屬、塑料等為媒質(zhì)進行設(shè)計，這種概念書，看到的似乎不是書籍，而是立體的、建筑藝術(shù)的觀念，是設(shè)計師心中浪漫的書籍之夢。總之，不同的材料，能為書籍灌注特殊的精神氣質(zhì)與內(nèi)涵。在不游離書籍主題的前提下，借助材料的特性引申出與眾不同的創(chuàng)意，表達出更深層廣泛的含義，為讀者提供閱讀想象的暢游空間。

第3篇

以等離子工作腔為分界面，次臨界包層被分為內(nèi)包層和外包層兩部分［9］，考慮能在ITER裝置上實現(xiàn)包層便利地安裝拆卸，在總體結(jié)構(gòu)上，次臨界包層在環(huán)向360°被設(shè)計成36瓣。單瓣包層分別由第一壁（FirstWall，簡稱FW）結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)、燃料區(qū)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)氚區(qū)結(jié)構(gòu)、鋯包殼結(jié)構(gòu)和出入口匯管結(jié)構(gòu)等組成，環(huán)向張角為10°，徑向厚度為0．47m，極向高度為10．24m，在三維空間上呈“D”字型結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

2第一壁結(jié)構(gòu)

第一壁結(jié)構(gòu)是次臨界包層的重要功能部件，它需要承受熱載荷、14MeV高能中子和帶電粒子輻照的同時作用。為了提高第一壁材料抗輻照損傷的能力，選用低活化鐵素體／馬氏體（RAFM）F82H鋼材料。第一壁結(jié)構(gòu)如圖2所示，在第一壁的上下端及中間部位設(shè)計有燕尾結(jié)構(gòu)，其目的是使第一壁與燃料區(qū)一側(cè)的鋯包殼相互嵌合以固定第一壁，第一壁徑向厚度為10mm，內(nèi)外包層面向等離子體面積分別為7．55m2和13．89m2，結(jié)構(gòu)體積為0．21m3，質(zhì)量為1．69t。

3支承結(jié)構(gòu)

支承結(jié)構(gòu)由極向縱骨、加強筋板、周向筋骨、徑向筋骨等結(jié)構(gòu)組成。經(jīng)分析，次臨界包層結(jié)構(gòu)在運行工況下受力復(fù)雜，共需承受重力、系統(tǒng)壓力和熱應(yīng)力三種主要外載荷，單瓣包層重量約30t，系統(tǒng)壓力是燃料區(qū)內(nèi)嵌冷卻劑管道所承受的15．5MPa水壓，熱應(yīng)力為燃料區(qū)中大量U－10Zr合金的裂變釋能而產(chǎn)生的沿極向和徑向的溫度梯度分布。為了實現(xiàn)對整個內(nèi)外包層在極向的結(jié)構(gòu)支承，在內(nèi)外包層中分別設(shè)計有4根極向縱骨，縱骨在內(nèi)外包層截面中的設(shè)計位置示意如圖3所示。在周向和徑向設(shè)計加強筋板、周向筋骨、徑向筋骨以提高包層的穩(wěn)定性以及整個支承結(jié)構(gòu)的剛性。支承結(jié)構(gòu)是由具有優(yōu)良抗彎和抗壓性能的SS316L（00Cr17Ni14Mo2）不銹鋼通過焊接加工制成，它是整個包層的支承和固定結(jié)構(gòu)［10］。以內(nèi)包層為例。

4燃料區(qū)結(jié)構(gòu)

燃料區(qū)結(jié)構(gòu)由裂變?nèi)剂蟄－10Zr合金、內(nèi)嵌冷卻劑壓力管和支承結(jié)構(gòu)中的加強筋板及部分徑向筋骨組成［11］。4．1燃料區(qū)燃料區(qū)是組成次臨界包層活性區(qū)的基本結(jié)構(gòu)單元，其主要功能是實現(xiàn)中子倍增和通過核反應(yīng)而產(chǎn)生大量裂變能，它是包層的主要釋熱部件。燃料采用U－10Zr合金，這主要是由于U－10Zr合金燃料鈾密度高，Zr對中子吸收少，實現(xiàn)能量輸出與放大性能好；二是合金燃料導(dǎo)熱系數(shù)大，利用內(nèi)嵌冷卻劑壓力管能夠及時地帶走活性區(qū)核熱；三是合金燃料可以更容易地進行“簡單干法”后處理，可把燃料加熱到1700℃左右，達到沸點的裂變碎片便可去除燃料區(qū)。加強筋板和部分徑向筋骨承擔(dān)作用在燃料區(qū)的外載荷并把這些載荷傳遞到支承結(jié)構(gòu)上，同時加強筋板還兼顧對內(nèi)嵌冷卻劑壓力管的定位與導(dǎo)向作用。4．2內(nèi)嵌冷卻劑壓力管燃料區(qū)中6層內(nèi)嵌冷卻劑壓力管道被設(shè)計成由底至頂完全貫通的結(jié)構(gòu)，且按照三角形交錯排列。由于受ITER裝置本體結(jié)構(gòu)空間的約束，內(nèi)外包層隨著極向位置的變化而引起了管間距離和鈾－水體積比變化。外包層6層冷卻劑管道按48根與47根相間排布，共有285根，內(nèi)包層6層冷卻管道按32根與31根相間排布，共有189根。

5產(chǎn)氚區(qū)結(jié)構(gòu)

產(chǎn)氚區(qū)是整個聚變－裂變混合能源系統(tǒng)實現(xiàn)氚自持的關(guān)鍵功能結(jié)構(gòu)，產(chǎn)氚區(qū)結(jié)構(gòu)由氚增殖劑小球區(qū)、慢化冷卻水管、管間連接板、“蛇形”氦氣回路和支承結(jié)構(gòu)中部分徑向筋骨組成［12］。產(chǎn)氚區(qū)中的慢化冷卻劑管道和氚增殖劑小球區(qū)在空間上是互相獨立的單元。在結(jié)構(gòu)上，為了保證燃料區(qū)中富余的中子進入產(chǎn)氚區(qū)后進一步被慢化再與鋰－6反應(yīng)而生產(chǎn)氚，并及時帶走一部分多余的核熱，產(chǎn)氚區(qū)中慢化冷卻管道被設(shè)計成由底至頂完全貫通的結(jié)構(gòu)，由慢化冷卻管和管間連接板把產(chǎn)氚區(qū)分成9層，各層之間的空間便構(gòu)成了氚增殖劑小球填充區(qū)。為了形成“蛇形”氦氣回路，管間連接板的高度不等，形成高低錯位設(shè)計以便控制氦氣流動方向，部分徑向筋骨承擔(dān)作用在產(chǎn)氚區(qū)外載荷和傳遞來自燃料區(qū)的外載荷到支承結(jié)構(gòu)上。同樣，由于受ITER裝置本體結(jié)構(gòu)空間的約束，內(nèi)外包層隨著極向位置的變化而引起了慢化冷卻層和氚增殖劑厚度的相應(yīng)變化。

6鋯包殼結(jié)構(gòu)

鋯包殼是核燃料裂變產(chǎn)物的主要屏障，燃料區(qū)和產(chǎn)氚區(qū)均有鋯包殼完全包覆，從而防止裂變產(chǎn)物泄漏到活性區(qū)或整個包層，燃料區(qū)和產(chǎn)氚區(qū)的鋯包殼為一種箱匣式密封結(jié)構(gòu)。對于燃料區(qū)鋯包殼，由于在第一壁的上下端及中間部位設(shè)計有燕尾結(jié)構(gòu)（圖2），相應(yīng)地在燃料區(qū)徑向內(nèi)側(cè)的鋯包殼上設(shè)計有對應(yīng)的燕尾槽，如圖7所示。為了保證鋯包殼的結(jié)構(gòu)密封，在燃料區(qū)徑向內(nèi)側(cè)鋯包殼的周向側(cè)設(shè)計有金屬型擠壓密封卡槽，如圖8所示。從圖3可以看出，有2根極向縱骨設(shè)計在燃料區(qū)和產(chǎn)氚區(qū)包殼層頂角部位，相應(yīng)地在燃料區(qū)徑向外側(cè)鋯包殼頂角處設(shè)計有極向縱骨半槽。對于產(chǎn)氚區(qū)鋯包殼，由于有2根極向縱骨設(shè)計在燃料區(qū)和產(chǎn)氚區(qū)包殼層頂角部位（圖3），相應(yīng)地在產(chǎn)氚區(qū)徑向內(nèi)側(cè)鋯包殼頂角處設(shè)計有極向縱骨的另一半槽。同時由支承結(jié)構(gòu)可以看出，在周向兩側(cè)和徑向外側(cè)設(shè)計有徑向和周向筋骨，相應(yīng)地在產(chǎn)氚區(qū)周向兩側(cè)和徑向外側(cè)的鋯包殼上設(shè)計有筋骨貫穿槽。

7出入口匯管結(jié)構(gòu)

由于受ITER裝置本體結(jié)構(gòu)空間的約束［13－14］，次臨界包層的出入口匯管只能在有限空間中實現(xiàn)各類功能管道的匯總，其中包括燃料區(qū)中的大量內(nèi)嵌冷卻劑壓力管、產(chǎn)氚區(qū)中慢化冷卻水管和氦氣管。考慮大量冷卻劑壓力管與匯總管之間焊接的可操作性，在燃料區(qū)的上下端部先設(shè)計一個焊接頂蓋。燃料區(qū)的內(nèi)嵌冷卻劑壓力管先匯入上下環(huán)形總管中，該匯總管再與ITER上下端口出入口總管相接并引出到外面的主回路系統(tǒng)。在產(chǎn)氚區(qū)中，慢化冷卻管和氚載帶管均采用“蛇形”流氣結(jié)構(gòu)設(shè)計，這樣9層慢化冷卻管只需要匯總一次后連接慢化冷卻總管，再經(jīng)ITER上下端口出入口總管引出到外面的氚回路系統(tǒng)。對于氚載帶管，先在產(chǎn)氚區(qū)上下端設(shè)計有出氣和進氣槽，然后再通過氚載帶管把進出氣槽的載帶氣體引入到氚載帶氣總管內(nèi)，再經(jīng)ITER上下端口出入口總管引出到外面的氚回路系統(tǒng)，以出口為例燃料區(qū)和產(chǎn)氚區(qū)匯管結(jié)構(gòu)如圖11所示。

8結(jié)論

第4篇

選擇所需要的各單元設(shè)備和連接方式；確定需要研究的過程替代方案，列出主要設(shè)計變量（如原料配比、反應(yīng)時間、操作溫度、壓力等）；估計最佳的生產(chǎn)條件；確定最佳的過程方案；在流程圖上標(biāo)出哪些設(shè)備應(yīng)間歇操作，哪些應(yīng)連續(xù)；哪些生產(chǎn)步驟應(yīng)在一臺釜內(nèi)進行或每一步生產(chǎn)均單獨釜進行；為改善裝置操作的時間排列，何時采用并聯(lián)的間歇設(shè)備較為有利；需多少臺中間貯罐，如何布置；進行工程經(jīng)濟考核決策，如果經(jīng)濟效益不好，存在潛在效益呈負(fù)值時，要尋找其他方案或終止項目。

2第二層：確定流程圖輸入-輸出結(jié)構(gòu)（原料-產(chǎn)品）

每一步反應(yīng)進料在加料前是否需要預(yù)處理；副產(chǎn)物是移出還是循環(huán)；是否需要采用氣體循環(huán)和放空；某些反應(yīng)物是否值得回收并循環(huán)；有多少種產(chǎn)品產(chǎn)出；確定輸入-輸出結(jié)構(gòu)的設(shè)計變量（如原料配比、反應(yīng)時間、操作溫度、壓力等）以及與之相應(yīng)的投資變化；進行工程經(jīng)濟考核決策，如果經(jīng)濟效益不好，存在潛在效益呈負(fù)值，這時要尋找另外的方案或終止項目。

3第三層：流程圖的循環(huán)結(jié)構(gòu)

需要多少個反應(yīng)器系統(tǒng)，反應(yīng)器系統(tǒng)之間是否涉及分離問題；需要多少物料循環(huán)使用；在反應(yīng)器進料中是否有過量反應(yīng)物；是否需要氣體壓縮機和制氮機，費用幾何；反應(yīng)器是絕熱操作或用直接加熱或冷卻，加熱或冷卻采取何種介質(zhì)；是否考慮改變平衡轉(zhuǎn)化率，如何改變；反應(yīng)器費用對經(jīng)濟潛力的影響多大，經(jīng)濟潛力=產(chǎn)品價值-原料費用；最后進行工程經(jīng)濟考核決策，如果經(jīng)濟效益不好，存在潛在效益呈負(fù)值，這時要尋找另外的方案或終止項目。

4第四層：分離系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

反應(yīng)器的出料有三種可能：如為液體，需考慮液體分離系統(tǒng)；如為兩相混合物，可把化工反應(yīng)器制成帶有相分離功能；如全是蒸汽，需考慮蒸汽回收系統(tǒng)。（1）蒸汽回收系統(tǒng)①確定最佳位置，是在反應(yīng)器出口直接接冷凝器還是經(jīng)過一段冷卻管路后接冷凝器。②選擇最經(jīng)濟的蒸汽回收系統(tǒng)，是依次用循環(huán)水冷卻—新鮮水冷卻—低溫水冷卻；還是一步到位的直接用低溫水冷卻。（2）液體分離系統(tǒng)①如果輕組分會污染產(chǎn)品，應(yīng)該怎樣將其去除；②這些輕組分去向應(yīng)是什么；③是否需要循環(huán)與反應(yīng)物形成共沸物的組分，或是應(yīng)分割這些共沸物；④蒸餾可以完成哪些分離；⑤采用何種形式的塔，怎樣排列順序；⑥若蒸餾不可行，應(yīng)怎樣完成分離；（3）進行工程經(jīng)濟考核決策，如經(jīng)濟效益不好，存在潛在效益呈負(fù)值，這時要尋找其他方案或終止項目。

5第五層：熱交換器網(wǎng)絡(luò)

以能量集成分析為出發(fā)點計算換熱器網(wǎng)絡(luò)的最低熱量和冷量，熱交換器網(wǎng)絡(luò)其實就是節(jié)能設(shè)計。使反應(yīng)系統(tǒng)以最低的加熱量和冷卻量，并以最低能耗和最少換熱器臺數(shù)來實現(xiàn)最佳的生產(chǎn)目的。其基本過程為：向高于夾點溫度的過程供熱；向低于夾點溫度的過程移出熱量；確定換熱設(shè)備臺數(shù)；進行工程經(jīng)濟考核決策，如果經(jīng)濟效益不好，存在潛在效益成負(fù)值，這時要尋找另外的方案或終止項目。除上述五層分層決策外，還要考慮安全環(huán)保方面的制約條件，只有這些全部滿足經(jīng)濟考核決策要求，這個項目才是成功的項目。

6結(jié)論

第5篇

可變功能機械系統(tǒng)由不同的分功能組成，且功能間會發(fā)生耦合。筆者基于FBS概念設(shè)計模型對可變功能機械系統(tǒng)進行研究，先將各分功能獨立，分別建立自頂向下的設(shè)計模型，即先對功能進行分解，由功能-行為映射求解得到相應(yīng)的行為層級結(jié)構(gòu)，分析相應(yīng)的行為模型，得出映射層結(jié)構(gòu)方案。可變功能機械的FBS模型詳解如圖1所示。在研究可變功能機械系統(tǒng)時，本研究將分功能到行為和行為到結(jié)構(gòu)的映射并行研究，功能總和代表了各分功能不同模型的集合，系統(tǒng)實現(xiàn)其中一個功能時，另一個分功能處于待用模式，為加以區(qū)分，用功能符號“F”+“i”（數(shù)字）代表分功能序號，用“or”（或者）連接各分功能。之后本研究建立分功能的層級結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的功能分解模型、行為過程層級結(jié)構(gòu)及其行為過程模型，最后進行映射求解。這種并列的設(shè)計過程存在交集，即這些分功能間具有耦合性，系統(tǒng)的功能分解有部分相似，例如當(dāng)農(nóng)用拖車的連接器連接不同的耕作設(shè)備可以完成不同的生產(chǎn)功能，施肥機可以進行移動施肥，灑水機完成澆灌工作等，系統(tǒng)的動力功能和傳動功能并未發(fā)生改變，改變的僅是執(zhí)行端的功能。本研究將相似的功能結(jié)構(gòu)和行為結(jié)構(gòu)以及方案層的具體實施構(gòu)件組合用虛線連接，代表它們之間存在的特殊聯(lián)系。為具體表達該設(shè)計過程中的模型聯(lián)系，基于經(jīng)典相似理論中對序結(jié)構(gòu)的定義，本研究將系統(tǒng)要素按一定組成規(guī)律、一定順序出現(xiàn)的序列結(jié)構(gòu)稱為序結(jié)構(gòu)，序結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)有著緊密的聯(lián)系。根據(jù)可變功能機械系統(tǒng)概念設(shè)計層次，筆者對序結(jié)構(gòu)進行特征分析，分為功能序結(jié)構(gòu)、行為序結(jié)構(gòu)以及方案序結(jié)構(gòu)。由于篇幅原因，本研究僅對功能分解和行為結(jié)構(gòu)的序結(jié)構(gòu)表達進行描述，并構(gòu)建相似模型。

2相似模型構(gòu)建

2.1功能序結(jié)構(gòu)和行為序結(jié)構(gòu)模型相似包括功能相似以及行為相似，功能具有相同的效果不代表行為也具有相似性。研究系統(tǒng)相似度時需要衡量功能相似度和行為相似度不同的權(quán)重值，建立相似模型，從系統(tǒng)的角度將不同的功能及其行為映射用序結(jié)構(gòu)表達出來，用系統(tǒng)要素的方式進行模型構(gòu)建。功能是表達系統(tǒng)特性最抽象的方式，功能的表達需滿足：（1）能根據(jù)給定要求表示設(shè)計者的意圖；（2）能準(zhǔn)確描述滿足設(shè)計要求的設(shè)計對象；（3）能被定性或者定量地評價，并可以測定設(shè)計意圖的滿意度。功能的系統(tǒng)要素為能量、物質(zhì)和信息，每個功能要素都有其輸入和輸出，因此可以運用“輸入流-輸出流”的方法進行功能描述。功能要素在時間和空間上有一定的順序，即功能序。本研究將功能序的關(guān)系進行分類，分別有組成關(guān)系、時序關(guān)系和因果關(guān)系如圖2、圖3所示。時序關(guān)系又有順序關(guān)系，并存關(guān)系。功能序是功能序結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)組成。在概念設(shè)計模型中，功能是一個模糊而粗糙的概念，而行為相對而言更為具體，能激發(fā)設(shè)計者的靈感，引導(dǎo)設(shè)計者保證三大流（即物質(zhì)、能量、信息）的有序流動，不違背自然規(guī)律。行為的系統(tǒng)要素包括運動學(xué)要素、力學(xué)要素和能量要素。結(jié)合目前行為結(jié)構(gòu)的表達方法，本研究統(tǒng)一用“輸入流-輸出流”的方式表達行為序結(jié)構(gòu)。行為可以分為基本行為和組合行為。基本行為對應(yīng)基本結(jié)構(gòu)，較為簡單；組合行為由基本行為構(gòu)成，包括運動轉(zhuǎn)換行為、執(zhí)行行為、檢測行為、控制行為等，這些基本行為通過一定的順序連接起來形成組合行為。行為序就是指這些基本行為和組合行為間的連接，行為序結(jié)構(gòu)則表達了行為序間的連接關(guān)系。行為序結(jié)構(gòu)分類如圖4所示。行為序的關(guān)系有以下幾種：①串聯(lián)順序關(guān)系；②并聯(lián)同時關(guān)系；③選擇發(fā)生關(guān)系。

2.2基于序結(jié)構(gòu)的相似模型構(gòu)建由相似第一定律即序結(jié)構(gòu)定律可知，不同類型、不同層次系統(tǒng)存在一定的序結(jié)構(gòu)，當(dāng)系統(tǒng)序結(jié)構(gòu)存在共同性時，系統(tǒng)之間出現(xiàn)相似特性，相似性大小隨序結(jié)構(gòu)的共同性程度增大而上升，反之則下降。上節(jié)已將可變功能機械系統(tǒng)概念設(shè)計中的功能層和行為層用序結(jié)構(gòu)進行表達來探索功能和行為的相似性，本節(jié)在此基礎(chǔ)之上運用數(shù)學(xué)建模對相似度進行計算。可變功能機械系統(tǒng)具有一定的相似性，即相似度大于零，某些功能或行為能通過改變一些系統(tǒng)組成就能形成新的功能系統(tǒng)，若是沒有相似性即相似度為零，那么整個分功能系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成了多功能的單個系統(tǒng)的集合，不在本研究的研究范圍之內(nèi)。本研究將系統(tǒng)或者系統(tǒng)的一部分進行序結(jié)構(gòu)構(gòu)建和分析之后，為每個序進行編碼，用eik表示序要素的集合，要素包含屬性和特征值，屬性由所屬功能或者行為的輸入輸出流決定，i是分功能編號，k是序的編號。相似序的概念是將分功能序結(jié)構(gòu)的要素和特征聯(lián)系形成兩兩組合的有序偶，用(e1k,e2k)表示。相似度由相似序的個數(shù)和相似序?qū)ο嗨频挠绊憴?quán)重所決定，相似度以q表示，相似序個數(shù)決定的相似度為q1，影響權(quán)重決定的相似度。權(quán)重的分配也是相似度量的重要環(huán)節(jié)之一，主要包括主觀權(quán)重分配方法和客觀權(quán)重分配方法。相似序模型分析之后根據(jù)經(jīng)典相似理論進行數(shù)學(xué)建模，系統(tǒng)的總相似度由功能、行為和結(jié)構(gòu)的相似度綜合得出。本研究根據(jù)所建立的序結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)知識表達，計算可變功能間的相似性，設(shè)機械系統(tǒng)共有兩個可變分功能，特征參數(shù)取自輸入輸出流的類型和數(shù)值，如功能的能量類型和所代表的數(shù)值等，對整個系統(tǒng)進行相似模型構(gòu)建，并計算相應(yīng)的相似度數(shù)值。相似求解模型如圖5所示。建模的一般步驟可表述如下：（1）分別對分功能系統(tǒng)進行層次劃分，建立基于功能或者行為結(jié)構(gòu)的模型。可用輸入流輸出流的方式按2.1節(jié)所述分別建立分功能的具體模型，對應(yīng)的序結(jié)構(gòu)統(tǒng)計如表1所示。

3實例分析

筆者選取典型的可變功能機械系統(tǒng)進行研究，選取如圖6所示的機床作為研究對象，通過更換不同的刀具執(zhí)行機構(gòu)可以獲得鉆孔，擴孔和鉸孔3個不同的功能。可以看出，這是一種通過改變系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)達到改變功能的情況。本研究按上文所述的步驟進行分析，首先由系統(tǒng)的可變功能得到功能的序結(jié)構(gòu)模型，所建立的模型如圖7所示。表3所示機床的可變功能由更換執(zhí)行機構(gòu)來實現(xiàn)，在系統(tǒng)層面上達到了改變功能的要求。本研究按上文所述，根據(jù)所建立的序結(jié)構(gòu)模型，通過分析相似要素應(yīng)用公式（1~3）得到系統(tǒng)功能級的相似度數(shù)值。

4結(jié)束語

第6篇

要使學(xué)生形成內(nèi)能正確的概念，首先應(yīng)從具體的事例出發(fā)，即通過聯(lián)系學(xué)生在生活中觀察到有關(guān)內(nèi)能的物理現(xiàn)象，使學(xué)生明確建立概念的事實依據(jù)，因此我創(chuàng)設(shè)物理情景，用水蒸氣沖開橡皮塞的實驗引入課題，以建立起對內(nèi)能的表象，這是形成內(nèi)能概念的基礎(chǔ)．由于內(nèi)能是從微觀的角度來討論的，所以只能從大量的宏觀現(xiàn)象出發(fā)，進行抽象概括，最后形成內(nèi)能的概念。因此，提供必要的、足夠的感性材料，可以降低學(xué)生對內(nèi)能概念理解的難度，所以我還是做了擴散實驗、拿彈簧引入分子勢能、質(zhì)量大小不同的兩杯水、質(zhì)量大小不同的兩塊木板說明分子數(shù)目，拿兩個球模擬分子之間的距離、湯勺放在熱水里等幾個小實驗，為學(xué)生提供力所能及的幫助。但概念的形成，并不是感性材料的堆積，不能只提供形成概念的事實依據(jù)而不同時引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)的思維活動，要引導(dǎo)學(xué)生進行抽象概括，抓住內(nèi)能概念的本質(zhì)特征。因此，我抓住新舊知識的內(nèi)在聯(lián)系，用類比的方法得到內(nèi)能的定義，又運用比較的方法把內(nèi)能和機械能區(qū)分開來，找到兩者的根本差別，形成比較清晰的概念。

二、理解物理概念的內(nèi)涵

只有理解了內(nèi)能與很多因素有關(guān)，才能知道為什么“溫度高的物體內(nèi)能一定大”是錯的，只有知道了熱量是過程量，才能明白為什么“高溫物體含有的熱量多”是錯的，只有知道明白熱傳遞的實質(zhì)，才能明白為什么“高溫物體吧熱量傳給低溫物體”是錯的，因此精心設(shè)計了內(nèi)能的大小與哪些因素有關(guān)教學(xué)內(nèi)容，通過課件呈現(xiàn)大量的事實、數(shù)據(jù)和模擬動畫等，為學(xué)生理解內(nèi)能的內(nèi)涵提供切實有效的幫助，體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用。最后的一道反饋題也具有較好的典型性、針對性。

三、了解物理概念的外延

學(xué)生如果沒有理解內(nèi)能的概念，單純地從文字去理解很難回答這個問題，從教學(xué)效果來看，有相當(dāng)一部分學(xué)生在內(nèi)能概念的學(xué)習(xí)上顯得很生澀，對概念無從談起。如果老師引導(dǎo)學(xué)生從物理概念本身來分析，內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無則運動的動能和分子勢能的總和。這個概念的外延即泛指物體內(nèi)的一切能量，那么它的外延明顯就寬于熱能。熱能本質(zhì)上指物體內(nèi)部所有無規(guī)則運動的動能，熱能屬于內(nèi)能范疇，但內(nèi)能不光包括熱能。從概念間的關(guān)系看，內(nèi)能和熱能亦是一種從屬關(guān)系。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識了概念的外延，就加深了對概念本身的理解，更容易辨析其他相關(guān)的易混淆的概念了，問題自然迎刃而解。

四、了解概念與有關(guān)概念的聯(lián)系與區(qū)別

概念與概念之間既有聯(lián)系，又要通過比較，了解概念之間的區(qū)別，避免概念之間的混淆不清，這對于學(xué)生正確地理解概念，也是十分必要的．本節(jié)課內(nèi)能與機械能，溫度、熱量、內(nèi)能幾個概念之間既有聯(lián)系又有本質(zhì)區(qū)別的概念，學(xué)生只有認(rèn)清了它們之間的聯(lián)系與區(qū)別，才能準(zhǔn)確地理解以上的概念．教學(xué)中能引導(dǎo)學(xué)生進行思維加工，抽象概括出概念的本質(zhì)屬性，其中對比是一種有效的方法。例如上文所述，內(nèi)能的概念可以概括成分子動能和分子勢能兩部分的能量，而機械能可以概括成宏觀上的物體動能和勢能的總和，本質(zhì)上內(nèi)能是微觀層面，機械能是宏觀層面；內(nèi)能本質(zhì)上是狀態(tài)量，而熱量是熱傳遞過程中的過程量，所以不能說“具有多少熱量”；溫度是表示物體冷熱程度的狀態(tài)量，溫度不能“傳遞”和“轉(zhuǎn)移”，但兩個不同狀態(tài)間是可以比較溫度高低，反映溫度差的，存在了溫度差，就會發(fā)生熱傳遞，在這個傳遞過程中，吸收或放出熱量。

五、學(xué)會運用概念

第7篇

1)實驗任務(wù)。概念設(shè)計任務(wù)為:能夠進行前后角度范圍約60°的調(diào)節(jié);升降范圍約30cm;可以采用純機械調(diào)節(jié)，也可以采用機電液一體化控制;可以進行任何有創(chuàng)意的構(gòu)思，先不必考慮是否實用。受試者根據(jù)概念設(shè)計任務(wù)構(gòu)思一種靠背可傾斜、座板可升降的可調(diào)座椅，要求給出其原理方案及相應(yīng)的總體結(jié)構(gòu)方案，即完成可調(diào)座椅的概念設(shè)計。受試者必須將其內(nèi)隱的設(shè)計構(gòu)思過程完整地記錄下來，并通過三維CAD軟件進行表達、構(gòu)思和修正，以此來完成可調(diào)座椅的原理方案構(gòu)思與總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計。圖1和圖2所示分別為某受試者設(shè)計認(rèn)知過程的原案筆錄數(shù)據(jù)截圖和相應(yīng)可調(diào)座椅的三維CAD概念模型。整個設(shè)計任務(wù)可以分解成10個子任務(wù):傾斜機構(gòu)方案、傾斜機構(gòu)定位、升降機構(gòu)方案、升降機構(gòu)定位、功能構(gòu)件表達、傾斜機構(gòu)三維CAD模型、升降機構(gòu)三維CAD模型、總體虛擬裝配、運動干涉檢驗和干涉部位修正。2)實驗樣本。受試者由機械專業(yè)研究生組成，擁有大致相同的機械設(shè)計知識背景，因此他們的同質(zhì)性較好，具有較好的代表性。受試者都是自愿參加實驗的。根據(jù)文獻［13］中“總體的同質(zhì)性越好，所需的樣本容量就越小”的原則，又參考Bilda等人［14］的一個相關(guān)實驗(樣本容量n=6)。筆者邀請了15位受試者參與測試，其中1位受試者的設(shè)計結(jié)果過于簡單，不能完成設(shè)計任務(wù)被淘汰，最終本研究選取14位受試者參與實驗。3)實驗過程。受試者開始對設(shè)計任務(wù)進行分析和構(gòu)思，實驗即正式開始，實驗過程全程錄像。為尊重受試者的設(shè)計習(xí)慣，本研究并不強制要求受試者發(fā)聲思考。對于特別不適應(yīng)發(fā)聲思考的受試者，要求其筆錄自己的構(gòu)思過程。受試者如有疑問，可以向主試者詢問，也可以向其他專業(yè)人員咨詢。疲勞了可以離開，稍事休息。受試者在筆錄設(shè)計構(gòu)思過程中，如果要修改前面的構(gòu)思，則應(yīng)保留前面的原樣而另行記錄。同樣，在CAD環(huán)境里進行修改時，必須將前面的構(gòu)思另存為新文件，再進行修改。4)數(shù)據(jù)采集和處理方法。本試驗采用秒表計時，并記錄受試者在設(shè)計工作中發(fā)生的每一個操作和行為表現(xiàn)，包括思維活動表現(xiàn)。本實驗采用原案分析法記錄設(shè)計認(rèn)知活動，運用SPSS15．0軟件處理實驗數(shù)據(jù)。

2研究結(jié)果

2．1設(shè)計型知識工作過程的分解

對受試者設(shè)計認(rèn)知活動的整個分解過程包括如下兩個步驟。步驟1:分解和匯總。首先，分別對14位受試者沿著時間順序，按照功能性原則和可測性原則進行設(shè)計過程的細(xì)分。然后，將分解得到的工作單元分別歸入創(chuàng)造性工作單元、事務(wù)性工作單元和無效工作單元，之所以劃分為這3類工作單元是基于設(shè)計型知識工作的如下特性:1)設(shè)計工作本質(zhì)上是一種知識創(chuàng)新活動［15］。2)設(shè)計工作也像體力工作一樣，包含大量的事務(wù)性勞動。3)知識工作具有非連續(xù)性，而且不可避免地會受到一些外界因素的干擾。這些特性在不同活動中所占的分量不同，以哪個特性為主，工作單元就歸入相應(yīng)類別。設(shè)計型知識工作過程包含的工作單元如表1所示。步驟2:分析和提煉。“思考”應(yīng)包含審題、靜思和回憶等活動。“思考”是一種過程，而“發(fā)現(xiàn)”是一種結(jié)果，“發(fā)現(xiàn)”往往引出一些事務(wù)性工作單元如“記錄”、“打字”、“CAD操作”、“選擇”，甚至是“交流”等，這時，“發(fā)現(xiàn)”可以看作是“思考”和其他工作單元的分界，也可用來識別這些工作單元。“討論”指圍繞疑難問題所進行的互動，當(dāng)然，討論的形式不僅僅是口頭的，還可以通過IT平臺討論。“決策”不能狹隘地理解為一種領(lǐng)導(dǎo)行為，本文研究的“決策”是從工作單元的性質(zhì)上講的，是對日常設(shè)計問題的決定。至于設(shè)計人員所特有的“草繪”行為，在現(xiàn)代制造環(huán)境下，既包括徒手草繪，也包括CAD草繪。“查找”、“記錄”和“咨詢”都是信息接收階段。在現(xiàn)代制造環(huán)境下，操作軟件系統(tǒng)成為設(shè)計型知識工作者的日常活動，其中一部分“打字”活動可歸入“記錄”活動，屬于信息接收階段，另一部分“打字”活動與“CAD操作”活動合并為“軟件表達”，它們屬于信息輸出行為。“交流”不能與“討論”混為一談，它指信息的相互傳遞。“計算”包括徒手計算和用計算器計算。“選擇”指對現(xiàn)有信息或方案的挑選，其中包括一部分對軟件系統(tǒng)的操作活動。“交流”、“計算”和“選擇”都包含信息接收和信息輸出。與Gilbreth夫婦的動素分析范式一樣，在設(shè)計型知識工作中也存在“無效工作單元”，比如“插話”、“等待”、“間歇”、“接電話”和“打斷”等。其中，“插話”、“接電話”特指外界對設(shè)計工作的打擾，是被動的，可以歸入“打斷”。對于設(shè)計人員主動給外界打電話的情形，可以相應(yīng)地歸入“交流”或“討論”。“等待”是在任務(wù)中止或信息系統(tǒng)運行較慢時所產(chǎn)生的停頓，包括問題無法解開時暫時放下工作的情形。“間歇”是指因飲食、休息等生理需要所產(chǎn)生的停歇。經(jīng)過上述分析，本文提煉出如表2所示的3類工作單元。其中，創(chuàng)造性工作單元5種，事務(wù)性工作單元7種，無效工作單元3種，共計15種工作單元。

2．2假設(shè)檢驗

假設(shè)H0等價于設(shè)計型知識工作的信息加工時間t1與信息接收和信息輸出兩者時間之和t2的比值(t1/t2)的期望μ，其值等于0．25(即2/8=0．25)。各個創(chuàng)造性工作單元的時間相加得到信息加工時間t1。各個事務(wù)性工作單元的時間相加得到信息接收與信息輸出兩者時間之和t2。需要注意的是，接下來的假設(shè)檢驗中不考慮無效工作單元所占用的時間。為檢驗假設(shè)H0，運用SPSS15．0統(tǒng)計軟件對t1/t2進行單樣本T檢驗(one-sampleTtest)，結(jié)果如表3所示。表3中，Sig．(雙尾)是統(tǒng)計值t的顯著性概率p。p=0．495＞0．05，表明統(tǒng)計值t落在t0．025的左側(cè);95%置信區(qū)間［－0．0163，0．0321］的兩個端點一負(fù)一正，表明置信區(qū)間必然覆蓋總體均值(即期望μ)。這兩點都說明應(yīng)當(dāng)接受假設(shè)H0，即對于設(shè)計型知識工作而言，信息加工時間t1與信息接收和信息輸出兩者時間之和t2的比值符合帕累托法則。

3分析與討論

通過實驗可以看出，創(chuàng)造性工作單元所占比例較小，有的受試者創(chuàng)造性工作單元的時間比例甚至低于10%。但之所以稱其為知識工作，是因為整個工作過程是圍繞知識創(chuàng)新來進行的，這也正是知識工作方式與傳統(tǒng)工作方式的根本區(qū)別。在本文的設(shè)計活動中，知識創(chuàng)新體現(xiàn)在設(shè)計者運用經(jīng)驗、知識和靈感進行任意的功能創(chuàng)新及結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。就像Drucker［2，16］發(fā)現(xiàn)影響知識工作效率的6個因素與泰勒的科學(xué)管理原理(Taylorism)正好相反一樣，本文也有類似發(fā)現(xiàn)。1)“思考”、“發(fā)現(xiàn)”、“查找”和“選擇”這4種工作單元是知識工作方式與傳統(tǒng)工作方式共有的，但它們在兩種工作方式中的重要程度很不一樣。在Gilbreth動素分析范式的18種動素中，“思考”、“發(fā)現(xiàn)”、“查找”和“選擇”在體力工作中屬于輔助動素，除非是非用不可，在設(shè)計工作中會盡量取消這類動素。但是，這些工作單元在知識工作中卻不是可有可無的。比如“思考”、“發(fā)現(xiàn)”等工作單元就起著核心作用，正是它們決定了知識工作的本質(zhì)。又比如“查找”、“選擇”等工作單元，正是它們完成了大量的事務(wù)性知識工作。2)在Gilbreth夫婦的動素分析范式中，無效動素(拿住、延遲、休息和耽擱)是必須設(shè)法消除的。但在知識工作中，無效工作單元(打斷、等待和間歇)盡管對工作的進展沒有直接的作用，可它們是一種常態(tài)，不便消除。比如，“打斷”往往是不可預(yù)料的因素所致;“等待”往往與知識工作的非連續(xù)性相關(guān)聯(lián)，很多設(shè)計靈感正是在等待中乍現(xiàn)。最后，本文在實驗數(shù)據(jù)記錄方面和時間計算方面需要做兩點說明。1)實驗所采用的記錄方法雖然與工作日寫實的方法比較相似，但是本實驗并沒有將記錄的工作單元與實際工作內(nèi)容建立一一對應(yīng)關(guān)系。因為一項具體的設(shè)計工作會涉及很多專業(yè)性較強的術(shù)語，這些并不是本文必須關(guān)注的，本文研究的目的是要挖掘出設(shè)計型知識工作共有的構(gòu)成單元及其比例關(guān)系。2)在實驗中，本文將設(shè)計工作的各個組成部分視為是互不交叉的。然而，這些工作單元在實際工作中并不能截然分開，比如“草繪”和“思考”，設(shè)計人員在徒手草繪或CAD草繪時很可能也在思考。但科學(xué)研究中為了研究方便，往往會先將問題簡化，然后再進行研究，本文也是如此。因為草繪是設(shè)計所特有的一種認(rèn)知活動，所以將它與其他的思維性活動分開。

4結(jié)語

第8篇

全面協(xié)調(diào)原則：根據(jù)周圍環(huán)境特征、城市現(xiàn)狀和上位規(guī)劃的要求，結(jié)合九曲村的本底情況、政府與企業(yè)訴求和村民意愿，確定主要性質(zhì)和規(guī)模，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一布局、分階段實施，共同形成九曲村的開放空間體系。尊重歷史、尊重村民的原則：尊重村民和使用者生活和行為的普遍規(guī)律，滿足行為感受和精神需求，將服務(wù)和有益于“人”的健康舒適作為規(guī)劃設(shè)計的根本，力求創(chuàng)造“美麗九曲、幸福生活”的情景交融的溫情空間。文化傳承原則：保留歷史古建記憶，延續(xù)水鄉(xiāng)傳統(tǒng)文化；挖掘地方鄉(xiāng)素，打造本土文化活動；遠(yuǎn)期引入現(xiàn)代時尚文化，實現(xiàn)新舊結(jié)合。特色放大原則：突出九曲水鄉(xiāng)的人文特性和歷史特性，強化符合水鄉(xiāng)三大特色的文化傳遞功能。運用雕塑、裝飾等手法，增強區(qū)域的凝聚力和旅游的吸引力。經(jīng)濟效益原則：以創(chuàng)造經(jīng)濟效益和社會效益為主要目的，低成本投入，集中合理的保護修繕高效使用的活動空間，豐富業(yè)態(tài)，遠(yuǎn)期達到綜合性和多樣性衍生，形成區(qū)域的特色內(nèi)聚力與外引力。

2規(guī)劃策略

為實現(xiàn)以上三大目標(biāo)，規(guī)劃提出“尊重、放大、引入、建立”四個行動策略。最大限度的尊重和保留村莊的鄉(xiāng)土風(fēng)貌和水鄉(xiāng)風(fēng)情，延續(xù)傳統(tǒng)水鄉(xiāng)文化，采用經(jīng)濟適用、以人為本和低沖擊的環(huán)境改造的原則，加強環(huán)境綜合整治，保持村莊的干凈整潔。完善配套設(shè)施，建設(shè)慢行交通體系，適量限制機動交通進入村莊，合理規(guī)劃停車設(shè)施和公交設(shè)施，建議設(shè)立專項管理部門進行管理。放大本村的特色資源要素，例如：水系、植被、埠頭、建筑（陽臺和金色屋頂），不對要素做大的改動，通過適度的現(xiàn)代處理手法和軟裝飾藝術(shù)的方式增加景觀的趣味性。利用區(qū)位優(yōu)勢和本村水鄉(xiāng)特色，分階段的引入業(yè)態(tài)，發(fā)展商業(yè)，如特色小吃街、精品酒店、觀光農(nóng)業(yè)園、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)及其他特色休閑消費類型，活躍經(jīng)濟，形成本區(qū)域的休閑商業(yè)模式。建立九曲村特色品牌體系，積極打造村莊公共活動節(jié)點和建筑室內(nèi)外空間，形成具有特色的、體驗性強的休閑互動場所。進一步整合資源優(yōu)勢，形成集吃、住、玩、娛、購于一體的九曲村服務(wù)綜合體系。開發(fā)模式政府主導(dǎo)，加大政企合作、市場引導(dǎo)的手段，對村民物業(yè)利用方向的提出調(diào)整建議，轉(zhuǎn)變部分土地職能，同時積極鼓勵村民投資參與，根據(jù)市場經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律進行引導(dǎo)開發(fā)。

3分級制定的改造策略

根據(jù)九曲村發(fā)展現(xiàn)狀、用地性質(zhì)、上層次規(guī)劃、周邊用地功能和多方訴求，確定其主要性質(zhì)和規(guī)模，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一布局、分三期實施。一期以環(huán)境整治為主，保護開發(fā)為輔，確保環(huán)境整治有序的進行，給村民提供一個最佳的生產(chǎn)生活環(huán)境。歸納為“完全保留、局部裝飾、整體改造”三個層級，盡量按照原來的式樣、顏色、材料進行修復(fù)開發(fā)，保護、還原長期形成的原生水鄉(xiāng)環(huán)境。二期以完善配套設(shè)施為主，引入部分業(yè)態(tài)為輔，整舊如故，以存其真，針對“配套設(shè)施、開放空間、文化符號”三大關(guān)鍵要素提出“六、七、三”系統(tǒng)改造工程。具體做法是“拆、遷、修、補、飾”，即拆除不協(xié)調(diào)建筑，搬遷造成污染的工廠，用舊材料和傳統(tǒng)工藝修繕破損的老街、舊屋、橋梁等，恢復(fù)或補建部分舊建筑，市政管線盡量地埋鋪設(shè)，空調(diào)等設(shè)施全部遮掩。同時建立古建、古樹保護體系，引入濱水商業(yè)休閑、傳統(tǒng)埔坊、精品酒店、特色接待、標(biāo)志建筑、創(chuàng)意工坊、特色老建筑體驗等業(yè)態(tài)，形成古鎮(zhèn)旅游品牌體系。三期以特色提升、品牌打造為目標(biāo)，注入新的功能到古村落中，全面提升九曲村景觀特色，導(dǎo)入主題式的休閑業(yè)態(tài)，利用傳統(tǒng)村落格局和建筑肌理，融入時尚文化元素和異域文化進行業(yè)態(tài)升級。進一步整合資源優(yōu)勢，形成集吃、住、玩、娛、購一條龍的九曲服務(wù)綜合體系，通過建立九曲村的品牌效益，促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的快速發(fā)展。經(jīng)濟發(fā)展增加村民收益，解決就業(yè)問題，使人口回流。

4切實可行的實施建議

4.1特色活動實施建議

為豐富游客、村民和設(shè)計師的日常生活，規(guī)劃結(jié)合各類文化活動場所和慢行交通設(shè)計“文化活動鏈”，建立特色活動體驗體系。主要活動有：時尚文化活動——藝術(shù)展覽節(jié)、創(chuàng)意交流沙龍、采摘節(jié)；傳統(tǒng)文化活動——粵劇大賽、龍舟賽、九曲棕子節(jié)；宗教文化活動——媽祖祭奠活動、地母祭奠活動；日常生活文化——籃球賽、舞蹈賽。

4.2重點項目實施建議

4.2.1天后宮宗祠文化區(qū)

對現(xiàn)存的文物古祠進行保護，結(jié)合周圍的古木和現(xiàn)存的宗祠文化活動，整合利用周圍環(huán)境，建設(shè)富有鮮明宗祠文化特色的區(qū)域空間。采取政府引導(dǎo)，政企合作，承包給開發(fā)商管理的模式，按照中式宗教建筑的典型形制，結(jié)合修繕場地、擴建天后宮、保護現(xiàn)狀古樹、結(jié)合濱水環(huán)境創(chuàng)造濱水視線景觀和親水活動空間、完善設(shè)施、引入各類活動（捐贈儀式、重要法式、許愿、齋飯節(jié)等）。

4.2.2創(chuàng)意鋪坊

利用便利的交通、老建筑的特色、規(guī)劃的完善配套設(shè)施、塑造的標(biāo)志性印象等幾大優(yōu)勢，通過恢復(fù)性改造，挖掘旅游文化內(nèi)涵，增進游客的體驗值，保護文化遺產(chǎn)。政府引導(dǎo)，積極鼓勵村民投資參與，調(diào)整舊村人口居住布局，遷出部分居民，清理河道，完善配套設(shè)施，引進大量的創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)項目，創(chuàng)造具有競爭力的創(chuàng)意個性化的商品和服務(wù)。

5結(jié)語

第9篇

功能分解策略

廣義上說，功能是對于某一機械產(chǎn)品工作能力的抽象，它包括產(chǎn)品的功用、用途、性能、能力等。從系統(tǒng)工程學(xué)的角度來看，可將機械產(chǎn)品看成是技術(shù)系統(tǒng)，功能是以實現(xiàn)某種任務(wù)為目標(biāo)，對其輸入量(信息流、能量流、物料流)和輸出量之間的相互轉(zhuǎn)換。在概念設(shè)計階段之初，通常要對產(chǎn)品的功能進行分解。通過對現(xiàn)有機械系統(tǒng)的分析，筆者提出功能分解的三個策略:①從解決問題的目的和手段著手;②從產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝動作過程(生產(chǎn)的空間順序和時間順序)著手;③從機械系統(tǒng)四大模塊著手。在實際的產(chǎn)品功能分解中，往往需要采用多種功能分解策略。對機械系統(tǒng)而言，執(zhí)行系統(tǒng)是機械系統(tǒng)的核心，最終決定產(chǎn)品的功能輸出。執(zhí)行系統(tǒng)的功能是通過工藝動作過程來實現(xiàn)，因此可通過工藝動作過程對其進行分解;而對于機械系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)(包括傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng))，可采用“目的－手段”進行功能分解。下面詳細(xì)介紹這三個功能分解策略的運用方法和步驟。

首先從目的和手段來分解功能，可以把目的稱為上位功能，手段稱為下位功能，目的功能是主功能，手段功能從屬于目的功能，為實現(xiàn)目的功能起手段作用，屬于下一級分功能，在下一級分功能中，手段功能又稱為目的功能，如圖1所示，手段功能2在下一級分功能中稱為目的功能3。通過“目的－手段”可以將復(fù)雜的產(chǎn)品進行功能分解，同時又可將各個分功能之間的邏輯關(guān)系聯(lián)系在一起，最終獲得產(chǎn)品的功能系統(tǒng)圖。接著按照工藝動作過程對功能進行分解。工藝動作過程是實現(xiàn)機器功能所需要的一系列動作型式，按一定順序組合而成的系列動作。機械產(chǎn)品的執(zhí)行系統(tǒng)功能是通過其工藝動作過程來完成的。例如，汽水灌裝自動機的功能包括瓶、蓋、汽水的貯存與輸送、灌裝、加蓋、封口、貼商標(biāo)、成品輸送的工藝動作過程來實現(xiàn)灌裝功能。又如，平板印刷機的功能是通過上墨、刷墨、印刷的工藝動作來實現(xiàn)印刷功能。

最后是從機械系統(tǒng)四大子系統(tǒng)模塊來對產(chǎn)品的功能進行分解，這四大系統(tǒng)分別為驅(qū)動系統(tǒng)(動力系統(tǒng))、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和架體支撐系統(tǒng)。任何機械產(chǎn)品的技術(shù)過程(主體功能)都是原動機到傳動部分，再到工作機構(gòu)(即執(zhí)行系統(tǒng))部分。原動機主要提供機械能或轉(zhuǎn)換為有效的機械功，傳動部分主要傳遞運動和動力要求，工作部分是機器的執(zhí)行機構(gòu)，架體支撐系統(tǒng)主要起支撐部件的作用。在主體功能的基礎(chǔ)上，再添加輔助功能，通過控制系統(tǒng)來控制協(xié)調(diào)各部件的工作。下面綜合前面講述的三種分解策略，以挖掘機為例進行功能分解，如圖2所示。

尋求功能作用原理策略思想

機械產(chǎn)品功能目標(biāo)確定后，可針對產(chǎn)品的主要功能提出原理性構(gòu)思，這可以通過科學(xué)原理向技術(shù)原理的轉(zhuǎn)變加以實現(xiàn)，技術(shù)的需求是科學(xué)發(fā)展的動力，而技術(shù)開發(fā)必須以科學(xué)規(guī)律為基礎(chǔ)，產(chǎn)品開發(fā)過程就是科學(xué)原理與技術(shù)經(jīng)驗相結(jié)合的過程。作為設(shè)計開發(fā)人員，應(yīng)在產(chǎn)品概念設(shè)計階段中，掌握廣泛的科學(xué)原理，善于實現(xiàn)科學(xué)原理向技術(shù)原理的轉(zhuǎn)變，例如，在機電行業(yè)中，為能實現(xiàn)電能向機械能的轉(zhuǎn)換，一般通過能量轉(zhuǎn)換科學(xué)原理向“電磁效應(yīng)”這一技術(shù)原理轉(zhuǎn)變，開發(fā)出了電動機。其次，可由已有的技術(shù)原理形成新的技術(shù)原理，有些技術(shù)的產(chǎn)生是在已有技術(shù)成果的基礎(chǔ)上進行移植、綜合和革新的結(jié)果。例如，愛因斯坦提出受激輻射理論奠定了激光技術(shù)的理論基礎(chǔ)。微波波譜的成果進而為激光的應(yīng)用提供了技術(shù)原理。現(xiàn)今，激光已應(yīng)用于機械制造行業(yè)，可對材料進行熱加工，如表面熱處理，焊接和切割打孔等。因此，在產(chǎn)品概念設(shè)計階段，不斷尋找適合的作用原理有利于產(chǎn)品的創(chuàng)新。

執(zhí)行系統(tǒng)概念設(shè)計過程模型探討

基于FBS概念設(shè)計過程模型進行研究，此模型在“功能分解－載體”映射模型的基礎(chǔ)上引入行為作為橋梁，即“功能－行為－載體”過程模型。在此基礎(chǔ)上進行改進，提出了“功能－作用原理－工藝動作過程－執(zhí)行動作－行為－功能載體”概念設(shè)計過程模型。根據(jù)機械產(chǎn)品的功能要求和工作性能要求來驅(qū)動尋找實現(xiàn)功能的作用原理。同一功能可通過不同的作用原理來實現(xiàn)功能，從而實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新。

其次，工藝動作過程取決于所需實現(xiàn)功能的工作原理，不同的工作原理有不同的工藝動作過程，本過程模型可通過工藝動作過程支持功能分解。工藝動作過程包括一系列按照時間順序排列的工藝動作，通過工藝動作進一步分解可以得到按照一定時間順序的執(zhí)行動作。最后，通過執(zhí)行動作與功能載體之間引入機械動作行為作為橋梁，以實現(xiàn)尋找實現(xiàn)功能的載體。圖3給出了基于“功能－作用原理－工藝動作過程－執(zhí)行動作－行為－功能載體”的概念設(shè)計過程模型。

執(zhí)行系統(tǒng)概念設(shè)計過程模型映射分析

上述概念設(shè)計過程模型的關(guān)鍵是各階段的求解映射策略，使得尋求作用原理解的關(guān)系脈絡(luò)更為清楚和詳細(xì)，這使得設(shè)計人員在概念設(shè)計中能符合設(shè)計思維邏輯，并促進開發(fā)人員的創(chuàng)新能力。為此筆者提出如圖4所示的求解映射策略。從圖4中映射層之間的關(guān)系，可以看出產(chǎn)品的功能可以通過不同的作用原理來實現(xiàn)，子功能(F123)可由原理層的多個作用原理分別來實現(xiàn)。由于執(zhí)行系統(tǒng)功能是通過工藝動作過程來實現(xiàn)的，同時工藝動作過程的分解又能實現(xiàn)產(chǎn)品功能分解，而工藝動作過程的分解又取決于工作原理，不同的工作原理有不同的工藝動作過程，例如對齒輪進行加工，有兩種不同的工作原理，分別為滾齒原理和插齒原理，顯然這兩種工作原理的工藝動作過程是不一樣的。同時，同一種工作原理的工藝動作過程也可以有不同的工藝動作過程，因此在進行工藝動作過程分解時，可通過增加、減少或者合并工序改變機器的工藝動作，這有利于獲得新的結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造新的機械設(shè)備。如果工藝動作比較簡單，可直接采用工藝動作到載體的直接映射求解;反之，就需要對工藝動作進行分解。對于每一個具體分解的執(zhí)行動作，如果執(zhí)行動作比較簡單，可采用直接映射求解。反之，需要通過行為層為橋梁，來更好的實現(xiàn)從執(zhí)行動作到載體的映射求解。對于同一個執(zhí)行動作可采用不同行為關(guān)系來實現(xiàn)。行為庫中主要包括執(zhí)行動作的類型、連續(xù)性、運動速率特性和運動往復(fù)性，由于執(zhí)行動作的的類型很多，按照機構(gòu)的運動類型進行分類，主要包括以下幾種類型，其分類如表1所示。

應(yīng)用分析

本節(jié)以縫紉機中的GC30型平縫機的執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計為例，對以上提出的執(zhí)行系統(tǒng)概念設(shè)計過程模型進行實例說明。縫紉機的總功能是完成對棉、皮革、人造纖維的縫制作用，完成此功能的工藝動作過程為刺布－供線－勾線－收線－送布來實現(xiàn)此功能的。對于每一個具體工藝動作來說，如果工藝動作比較簡單，只需某一種機構(gòu)就能實現(xiàn)，如果比較復(fù)雜，需對每一個工藝動作進行按照實現(xiàn)工藝動作一系列執(zhí)行動作來完成，即按照實現(xiàn)每一個執(zhí)行動作的簡單機構(gòu)的組合。機構(gòu)每一個執(zhí)行動作的類型可以參照表1，下面主要以送布機構(gòu)設(shè)計為例。需要對送布工藝動作進行分解為具體的執(zhí)行動作，一般分解的結(jié)果會有很多種，容易設(shè)計出新的結(jié)構(gòu)，把送布工藝動作分解為:實現(xiàn)針跡距的調(diào)節(jié)運動－旋轉(zhuǎn)到直線運動－直線到擺動。然后分別通過實現(xiàn)不同執(zhí)行動作的簡單機構(gòu)來進行組合即可實現(xiàn)送布這一工藝動，送布機構(gòu)如圖5所示。基于圖5所示的執(zhí)行動作過程，簡述其傳動關(guān)系，通過送料調(diào)節(jié)器螺釘改變送料調(diào)節(jié)器凸輪面的工作位置，實現(xiàn)不同的針跡距，當(dāng)針跡距一定時，上軸帶動送料偏心輪旋轉(zhuǎn)，通過送料連桿使送料曲柄繞著送料軸擺動形成送料牙的水平運動。