基于CFD技术协同的空气净化产品设计研究

发布时间：2017-09-22 19:11

  本文关键词：基于CFD技术协同的空气净化产品设计研究

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【摘要】：本文主要以事理学原理为指导,以空气净化产品为例,详细的介绍了设计与技术对于原型创新的重要性。原型创新在整个研发过程中不仅可以解决各类相关的工程技术问题；同时还能创新出新的工程技术、新材料、新工艺等,“新”创新出来的新工程技术、新材料、新工艺等具有良好的价值前景,它能推动相关甚至其它产业的共同创新。在原型创新过程中也能及时获得相关知识产权保护,这些知识产权将会成为产业升级扩展的立足点。对生产制造者来说,原型创新设计的作用在于它能最大限度的通过原型设计确定新产品的基本结构、外观造型、价格评估等基本特性。透过原型设计的成果还能看出产业的发展方向和未来布局,为产业发展提供探索依据。重视原型创新设计的发展也是利国利民的大事,特别是在中国经济的转型期里,原型创新不仅能优化产品和知识结构、提高人们生活质量、还能保护知识产权。知识产权的产生离不开原型创新设计,它是展现国家科技实力的具体体现。本文对原型创新设计的研究,是在理论和案例分析的基础上展开。其中以家用空气净化产品为研究案例,展开CFD技术协同下的对产品原型创新设计规律的探索。首先第一阶段是生成产品创意。包含从“事”的思维方式、发现具体问题、概念设计和支撑技术三部分。其中涉及对事理学的研究、原型创新的研究、设计与技术协同的设计方法的研究。第二阶段是可行性实验研究。包含了搜寻相关技术领域、可行性实验验证两部分。在可行性实验研究中必不可少的是对CFD技术相关领域内研究,及运用软件模拟概念设计方案以证明实验的可行性。第三阶段是产品计划、开发。包含产品工程设计研究、产品造型设计研究、原理机实验三部分。通过大量的资料调研、归纳分类、总结出用户需求,并寻找出具体的解决方案。第四阶段是产品实现。包含了生产、销售、使用三部分。其中前三阶段是本文研究重点,它不仅是原理层面的创新,还是对新技术应用到原型设计的突破。原型创新规律探索贯穿于整个设计实践过程中,我们需要提炼出遵循设计与技术相协同的产品原型创新方法,这样才能从根本上解决问题,并形成最终的产品创新设计流程为以后的研究提供参考依据。虽然原型创新设计的过程是曲折的,它既要完成既定的目的又要尽量避免新的问题。所以在这个理性和实践的过程,能够归纳和创造出一种新的设计方法有助于帮助我们在新产品开发中真正解决具体问题,回归设计的本源。
【关键词】：原型创新设计 事理学 家用空气净化器 原型设计
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM925.16
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 1 绪论11-18
• 1.1 论文研究背景11
• 1.2 研究目的和意义11
• 1.3 国内外研究概况11-12
• 1.4 理论创新点12-13
• 1.5 相关文献综述13-14
• 1.6 研究内容14-15
• 1.7 研究方法和框架15-18
• 2 设计事理学原理下的原型创新18-25
• 2.1 设计事理学18-19
• 2.1.1 设计事理学原理18-19
• 2.1.2 设计事理学思维方式19
• 2.2 原型创新19-25
• 2.2.1 原型创新中的原型19-22
• 2.2.2 原型创新中的创新22-25
• 3 设计与技术相协同的设计方法25-32
• 3.1 产品开发中的设计因素25-27
• 3.1.1 设计的概念25-26
• 3.1.2 设计的原则26-27
• 3.2 产品开发中的技术因素27-28
• 3.2.1 技术的定义27-28
• 3.2.2 技术的特征28
• 3.3 产品开发中设计与技术的关系28-32
• 3.3.1 设计与技术的矛盾统一性28-30
• 3.3.2 国内外设计与技术结合的产品案例分析30-32
• 4 基于CFD技术协同的产品设计研究—以空气净化产品为例32-82
• 4.1 发现问题32-36
• 4.1.1 空气净化产品的需求分析32-33
• 4.1.2 空气净化产品的功能分析33-36
• 4.2 提出概念设计36-38
• 4.2.1 打破原有空气净化产品“物”的束缚36-37
• 4.2.2 提出新的设计概念：单孔具备可换气功能的概念设计37-38
• 4.3 采用CFD技术辅助设计研究38-40
• 4.3.1 CFD技术的简介38-40
• 4.3.2 小结40
• 4.4 CFD技术辅助下的原型设计模拟实验40-53
• 4.4.1 确定开孔位置点40
• 4.4.2 构建虚拟现实模型40-41
• 4.4.3 模拟实验参数设置41-42
• 4.4.4 传统双孔换气模式的数据采集42-44
• 4.4.5 创新单孔换气模式的数据采集44-52
• 4.4.6 实验数据分析及结论52-53
• 4.5 产品主要工作模块的设计研究53-55
• 4.5.1 主流空气净化器风机参数分析53-54
• 4.5.2 单孔具备可换气功能工作模式的风机选择54-55
• 4.5.3 单孔具备可换气功能工作模式的尺寸研究55
• 4.6 产品次要工作模块的设计研究55-58
• 4.6.1 空气净化器的滤网技术分析56-58
• 4.6.2 单孔具备可换气功能工作模式的滤网选择58
• 4.7 产品结构、材料的设计研究58-70
• 4.7.1 主流空气净化器的结构、零部件功能分析58-61
• 4.7.2 主流空气净化器的加工工艺和材料分析61-63
• 4.7.3 单孔具备可换气功能工作模式的结构研究63-70
• 4.7.4 单孔具备可换气功能工作模式的加工工艺和材料研究70
• 4.8 产品外观的设计研究70-82
• 4.8.1 主流空气净化器外观的设计分析71-73
• 4.8.2 单孔具备可换气功能工作模式的外观设计研究73-82
• 5 结论和展望82-87
• 5.1 CFD技术协同的产品原型创新设计方法82-84
• 5.2 设计与技术协同的产品原型创新方法的理论意义84
• 5.3 设计与技术协同的产品原型创新方法的现实意义84-86
• 5.4 不足和展望86-87
• 参考文献87-90
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况90-91
• 致谢91-92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李克兢;田合伟;;技术与设计的互动关系探析[J];濮阳职业技术学院学报;2011年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 曾t;基于虚拟仿真系统的产品创新设计研究[D];武汉理工大学;2009年

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本文编号：902559