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設計概論論文范文1
適航要求中的結構約束主要包括民機某部分系統或子系統必須具有的物理結構組成及對象的某些形狀、尺寸要求。此處將物理對象的材料類型和相應的強度要求也納入了結構約束的范疇。此類要求常見于CCAR-25部C分部(結構)，D分部(設計與構造)等。對于結構約束的表達采用以下形式：<OS,(ES,PS)>。(3)式中：OS代表物理結構特征的主體，ES和PS代表兩種結構約束類型，ES為結構組成約束，如要求必須存在某種物理結構；PS為某物理結構的空間尺寸、形狀限制。例如CCAR25.777(e)中規定了襟翼和其他輔助升力裝置的操縱器件在駕駛艙的位置要求：“操縱臺上部，油門桿之后，對準或右偏于操作臺中心線并在起落架操縱器件之后至少254mm”。該條款要求屬于結構設計要求，條款中出現了數值型約束，表達方式為{操縱器件:起落架{*}@≥"254mm"}，相應的概念圖索引如圖5所示。按照上述方式建立了包含CCAR25部B分部“飛行”、C分部“結構”、D分部“設計與構造”和E分部“動力裝置”共290條適航條款的概念圖本體庫，基本覆蓋了民機設計中性能操穩、結構強度和動力燃油部分的適航要求（除A分部“總則”，F分部“機載設備相關”和G分部“使用限制和資料”外）。采用以上方式從適航條款中提取設計約束信息的完備程度，并依此建立的適航條款的概念圖索引很大程度上決定了后續能否根據設計任務檢索到所有適用的條款要求，即條款檢索的完備性，對于民機設計至關重要。因此，為盡量保證能夠從條款要求中完備地提取關鍵“概念(包括設計特征、指標或參數)”，需經過以下過程：①通過適航條款的字面分析，包括研究條款條文、條款相關的修正案和咨詢公告等文件進行初步提取；②參考已有同類機型（同級別）的型號取證數據，通過對比和構型差異分析進一步補充和完善；③在此基礎上進一步由各專業有豐富型號經驗的設計師進行評議、完善和確認。即便如此，這種完備性仍是相對的，因為一方面，隨著航空技術的進步和航空事故的教訓，適航要求也會不斷修訂、發展和完善；另一方面，隨著民機制造商型號經驗的積累和技術能力水平的提升，對于適航條款的理解會逐步加深，這種信息提取的完備性也會不斷提高。
2適航要求的識別和檢索機制
適航要求識別與獲取的目的在于根據當前設計任務檢索適用的適航條款要求，本質上屬于一種依據索引的文本檢索[13]。與傳統的關鍵詞檢索相比，用于建立設計任務和適用條款要求之間映射的索引不是若干離散的關鍵詞，而是一種由概念圖表達的結構化索引，構成索引的“概念”之間具有內部關聯性；另外，由于適航條款的概括性，建立條款索引的概念集中包含的很多概念術語超出了條款文本范圍。例如，CCAR25.581閃電防護條款的條文中并未明確提及飛機的燃油系統，但燃油系統設計必然需要考慮該條款要求。因此，“燃油系統”要包含在該條款索引的概念集中，而這種情況主要依靠設計師的經驗知識來保證。針對適航條款的特點，本文提出一種基于匹配度的適航條款要求檢索方法，即某適航條款對于當前設計任務的適用性可通過設計任務中包含的民機設計特征與條款約束的設計對象之間的匹配度來衡量。2.1匹配度對象（設計特征）之間的匹配過程包括兩個步驟：首先判斷當前設計對象與條款約束的對象名稱是否一致；若對象名一致，則進一步判斷對象屬性值之間的一致程度；否則，兩者完全不匹配。此處，設ai為當前設計對象a的第i個屬性值，bi為條款約束的對象b與之相對應的屬性值，則M(aibi)表示兩者屬性值之間的匹配度函數。若ai和bi為枚舉型取值，則匹配度計算公式如式（4）：2.2檢索算法根據上述介紹，基于匹配度的適航條款檢索算法如圖6所示，詳細的檢索步驟描述如下：步驟1輸入飛機的某設計特征（系統、子系統及其結構組成）作為當前設計特征Pc（當前設計對象）。步驟2讀取Pc相關的特征約束C(Pc)，這里的C(Pc)主要來自于對于產品整體的屬性約束或繼承自父級特征的屬性約束。步驟3讀取Pc的關聯特征，生成關聯特征集；此處的關聯特征包括Pc的下一級結構特征，以及與Pc在功能或結構上存在關聯關系的其他設計特征；此處構建關聯特征集的目的在于擴大適用條款的檢索范圍。步驟4從適航條款數據庫中讀取第一條未被檢索過的條款作為當前條款，如果成功，則進一步讀取該條款約束的目標對象Pc’及其特征約束；否則退出程序。步驟5比較Pc和Pc’，如果Pc=Pc’，則進一步比較其屬性特征C(Pc)和C(Pc’)，并按式（6）計算其匹配度Mi。步驟6如果Pc≠Pc’，則該條款的目標對象與當前設計特征不匹配，但可能與Pc的某項關聯設計特征相匹配。因此，進一步讀取Pc’的關聯對象集Pr’，判斷Pr與Pr’是否相交，即按照式（7）計算Mj。步驟7若Mi>0，則當前設計特征與條款約束的目標對象一致，該條款為當前設計特征的主要適用條款，從而將該條款錄入適用條款集；否則轉步驟8。步驟8若Mj>0，則當前條款為當前設計特征的相關條款，屬于次級適用條款，也將該條款錄入適用條款集；否則，當前條款為完全不適用條款，轉步驟9。步驟9將當前條款的狀態標記為已檢索過的條款，轉步驟4。步驟10適航條款數據庫中的所有條款都被檢索過，退出程序。
3實現與應用
根據本文提出的方法進行相應的軟件實現。采用技術，利用VisualStudio2008軟件開發平臺和SQLServer2008數據庫系統開發出一套民機適航要求的識別與確認系統，用于輔助某民機制造商的適航工程師（型號各分系統適航審定計劃的負責人）根據某些設計任務中的民機設計特征檢索適航條款數據庫，形成型號各專業適航審定基礎中適用條款集合的初步方案。以民機起落架系統中的部分設計特征“主起落架及艙門”為例檢索其適用的適航條款要求。首先，定義當前的設計任務，包括明確目標設計特征，定義目標設計特征所在型號的飛機級特征參數要求，并將主起落架系統的父級系統和子級系統作為關聯設計特征，形成當前設計任務的概念術語集用于檢索，如圖7所示。依次根據目標設計特征“主起落架及艙門”及其關聯特征（如父級設計特征起落架系統，子級設計特征收放系統、機輪系統等）檢索適航規章數據庫。此處以CCAR25.721條為例（如圖8），首先進行當前設計特征與條款約束的目標對象名稱的比對；若一致，則進一步進行（飛機級）特征參數的匹配。
4結束語
設計概論論文范文2
在工程規劃設計中，隨著計算機的廣泛應用，多以長系列法進行興利調節計算，但有時或因工作周期短，或因進行多方案比較，中小設計流域可能還受資料條件的限制等，典型年法還是有其獨到的作用。在供水水庫的興利調節計算和水電站的水能計算中，由于供水過程是較為均勻的，典型年法和長系列法的成果較為接近，而對灌溉水庫來說，由于其需水過程是不均勻的，有其相對的需水高峰，因此，選擇不同的典型年份求得的灌溉庫容與長系列成果可能差異較大。本文以貴州省遵義縣水泊渡水庫為例，說明典型年選擇中應注意的問題。
2工程概況
遵義縣水泊渡水庫地處貴州省的北部，位于烏江的二級支流上，工程壩址以上集水面積241km2。流域多年平均降水量1040mm，多年平均徑流量1.13億m3，是一座以灌溉為主兼顧供水的中型水庫，總庫容6550萬m3，設計灌溉面積11646.5hm2，城鎮日供水4萬t。灌區位于遵義縣南部，是貴州的糧食主產區之一，作物組成以水稻為主，兼有小麥、油菜、玉米、茶園等糧食和經濟作物，復種指數1.8～2.0，灌區多年平均干旱指數0.75，為一般干旱區，以夏旱為主，特別是伏旱影響最大。變化規律為三年一小旱，五年一中旱，十年一大旱。
流域屬無資料地區，其徑流計算以鄰近的湘江站為參證站，采用水文比擬法結合降水修正來推求，用水過程則根據歷年各種作物的設計節水灌溉定額推求。在所選用的1971～1996年資料系列中，豐平枯年份分別占9年、8年、9年，且包含了1975、1986、1993年等中等干旱年及1972、1981、1990年等大旱年，以及1977、1991年等豐水年，因此，其來、用水過程代表性較好，這為以下的分析研究打下了堅實基礎。水庫P=75%設計年來水量8840萬m3，P=85%設計年來水量7800萬m3。
3典型年比較
根據規范要求，該灌區位于南方多雨區，作物以水稻為主，其設計保證率的范圍為75%～95%，本文主要針對P=75%和P=85%進行分析；調節性能的研究范圍為不完全年調節至完全多年調節。灌區作物以種植中稻為主，并且以中稻的需水量為最大，其灌溉期為5～8月。根據湘江水文站水文年及（5～8）月平均流量系列，/%P=75%典型年選擇1975、1979、1980、1993年進行比較，P=85%典型年選擇1972、1981、1986、1990年進行比較，各典型年的年及（5～8）月平均流量和經驗頻率見表1、表2。
表1P=75%典型年比較表
ComparisonoftherunofffortypicalyearswithP=75%
--------------------------------------------------------------------------------
年徑流
（5～8月）徑流
年份
--------------------------------------------------------------------------------
Q(m3/s)
P(%)
Q(m3/s)
P(%)
--------------------------------------------------------------------------------
1975
7.41
74.07
12.4
62.96
1979
6.68
85.19
11.1
70.37
1980
7.65
66.67
10.4
77.78
1993
7.13
77.78
11.6
66.67
設計值
6.87
75.00
10.9
75.00
--------------------------------------------------------------------------------
表2P=85%典型年比較表
ComparisonoftherunofffortypicalyearswithP=85%
--------------------------------------------------------------------------------
年徑流
（5～8月）徑流
年份
--------------------------------------------------------------------------------
Q(m3/s)
P(%)
Q(m3/s)
P(%)
--------------------------------------------------------------------------------
1972
6.98
81.48
8.38
88.89
1981
5.17
92.59
8.13
92.59
1986
5.50
88.89
10.4
81.48
1990
4.03
96.30
5.83
96.30
設計值
6.09
85.00
9.14
85.00
--------------------------------------------------------------------------------
由表可見，對P=75%來說，1979年全年及（5～8）月實測流量與設計值最為接近，其它年份來水均比設計值豐沛；而對P=85%來說，1981、1990年的經驗頻率均高于設計頻率，實測流量均小于設計值，1972、1986年的經驗頻率和實測流量與設計值相近，另外，1990年干旱是建國以來最嚴重的干旱，其重現期為50年一遇，1972年干旱排第二位。單從年和（5～8）月平均流量來說，P=75%典型年份選擇1979年較好，P=85%典型年份選擇1972年較好。
典型年年內徑流分配過程以湘江水文站實測徑流過程進行同頻率修正，用水典型按長系列用水量進行選定，灌區P=75%年用水量6060萬m3，P=85%年用水量6540萬m3。為進行不同調節性能的比較，假定不同的年用水量放大系數(即表3、表4中的K)，求得各個用水量相應的用水過程，進行長系列和典型年法興利調節計算，長系列法求得的庫容作為設計庫容，成果見表3、表4。從表中可見：
(1)在P＝75%的4個典型年中，以1975年為典型求得的庫容與設計值最為接近，而以最理想的1979年為典型求得的庫容為最小。各典型年年庫容與設計庫容的比值，最大為1.42倍，最婿為0.36倍。
(2)在P＝85%的4個典型年中，以干旱最嚴重的1990年為典型求得的庫容與設計值最為接近，而以比較干旱的1972年為典型求得的庫容為最大，其它年份的庫容均小于設計值，特別是年及(5～8)月平均流量的經驗頻率均達92.6%的1981年為典型求得的庫容遠小于設計值。各典型年年庫容與設計庫容的比值，最大為1.41倍，最婿為0.13倍。
表3P=75%不同典型年的年庫容比較及年內虧水折算系數成果表
Comparisonofyearlystoragecapacityofeverytypicalyearand
conversioncoefficientofyearlydeficientwaterwithP=75%
--------------------------------------------------------------------------------
項目
K=0.54
K=1.00
K=1.08
K=1.28
K=1.46
K=1.58
K=1.67
K=1.76
--------------------------------------------------------------------------------
1975年
652
1599
1813
2376
2973
3452
3835
4176
1979年
240
821
936
1544
2320
2859
3293
3679
V年(萬m3)
1980年
186
868
1029
1663
2439
2979
3413
3798
1993年
616
2037
2277
2915
3456
3832
4135
4403
--------------------------------------------------------------------------------
長系列V興(萬m3)
520
1435
1733
2434
3137
3788
4244
4635
--------------------------------------------------------------------------------
年內
虧水量
313
1107
1730
2288
虧水
庫容折算系數
0.524
0.304
0.237
0.201
--------------------------------------------------------------------------------
調節性能
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
完全
年調節
年調節
年調節
年調節
多年調節
多年調節
多年調節
多年調節
--------------------------------------------------------------------------------
那么為什么不同的典型年求得的庫容差異如此之大，而且與典型年選擇的結論完全相悖呢？可以從歷年的徑流過程及灌區干旱特性來分析原因。雖然各個典型年的全年和（5～8）月的平均流量和經驗頻率與設計值較為接近，但其分配過程各異，因此，求得的庫容千差萬別。各典型年5～8月逐旬平均流量過程線見圖1。圖中可見：
表4P=85%不同典型年的年庫容比較及年內虧水折算系數成果表
Comparisonofyearlystoragecapacityofeverytypicalyearandconversion
coefficientofyearlydeficientwaterwithP=85%
--------------------------------------------------------------------------------
項目
K=0.50
K=1.00
K=1.19
K=1.35
K=1.46
K=1.55
K=1.63
--------------------------------------------------------------------------------
V年(萬m3)
1972年
877
2771
3498
4114
4542
4905
5231
1981年
86.6
1029
1993
2783
3332
3797
4214
1986年
443
954
1924
2714
3263
3728
4145
1990年
737
2040
2538
2959
3454
3919
4336
--------------------------------------------------------------------------------
長系列V興(萬m3)
646
1967
2731
3573
4336
5346
6473
--------------------------------------------------------------------------------
年內
虧水量
271
1389
2180
2877
3508
虧水
庫容折算系數
0.714
0.443
0.404
0.496
0.609
--------------------------------------------------------------------------------
調節性能
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
完全
年調節
年調節
多年調節
多年調節
多年調節
多年調節
多年調節
--------------------------------------------------------------------------------
(1)P=75%：1975年屬中等干旱年，6～8月較干旱；而1979年用水關鍵時期7～8月來水均勻；1980年干旱月份較少，6、7月份來水較豐沛；1993年徑流分配過程較惡劣，5～7月來水較枯，其年庫容為最大。因此，P=75%典型年選擇1975年為宜。
(2)P=85%：1990年伏旱自7月份持續到8月底；而1972年的徑流分配過程相當惡劣，5月下旬的徑流量占（5～8）月徑流總量的40%以上；1981年的來水豐枯交替出現，徑流分配過程則較為均勻；1986年雖5月和8月來水較少，但5月份的用水也少。因此，P=85%典型年選擇1990年為宜。
圖1各典型年5～8月逐旬平均流量及均值過程線
Thetendaymeanflowdischargeanditsaveragevalueintheperiod
fromMaytoAugustineverytypicalyear
總之，由于典型年法要進行同頻率修正，移用的是其徑流分配率，因此，在選擇典型年時，除了注意年、灌溉期實測流量和經驗頻率與設計值相近外，還應注意徑流過程的代表性及灌區的干旱特性，可選擇多個典型年分析、比較，以期選擇最合適的典型年份，既經濟又合理地確定水庫規模。
4典型年法年內虧水的處理方法
當水庫調節性能高于完全年調節時，當年來水不能滿足需求，需進行多年調節。一般認為，水庫的興利庫容由年庫容和多年庫容所組成。年庫容由所選典型年推求；多年庫容攔蓄豐水年的多余水量以補充枯水年的年水量的不足，多年庫容一般用線解圖法推求，這里提出一種較為簡便的方法，就是將年內虧水按系數折算到興利庫容中。對于供水水庫，年內虧水可全部作為興利庫容；對灌溉水庫而言，因其用水過程不均勻，有相對集中的灌溉季節，水庫可進行多回運用，因此不可能將年內虧水100%地計入庫容，根據分析，從表3、表4可以看出，設計保證率愈高，年內虧水折算系數愈大，P=75%為0.20～0.50，P=85%為0.40～0.60；對于同一保證率來講，以剛剛跨入多年調節時為最大。在省內其它地區，當流域的徑流特性和灌區的作物組成、灌溉制度、復種指數等差別不大時，也可能存在著上述的變化規律。
另外，在現場踏勘或成果框算時，如果已知每畝田所需的灌溉庫容，就能較快知道設計灌面所需的灌溉庫容，從而確定水庫的大致規模。對本灌區而言，P=75%時，完全年調節到完全多年調節每畝田所需的灌溉庫容為190～240m3；P=85%時，則為210～360m3。當灌區的干旱特性及流域徑流特性基本一致時，每畝田所需的灌溉庫容相差不大。如：黔東灌區的道塘水庫，P=85%每畝田所需的灌溉庫容為220m3；獨山南部灌區的譚堯水庫，P=75%每畝田所需的灌溉庫容為183m3（兩庫均屬完全年調節性能）。
5幾點結論
1.在灌溉水庫的徑流典型年選擇中除了要求年、灌溉期徑流實測值及經驗頻率與設計值相近外，同時徑流的分配過程也要與設計保證率相匹配，可結合灌區的干旱特性選擇多個典型年份進行分析、比較，以合理、準確地確定工程規模。
設計概論論文范文3
1.DIY體驗，手腦的有力結合
完美的創意和設計都來自于對生活的體驗，通過舊家具改造我們可以提升個人的創意能力，從生活中發現美、創造美。養成觀察生活細節，品味生活、感悟生活的習慣。家具DIY自己動手的方式是手與腦的結合，充分發揮主觀能動性，從實踐中尋找靈感，開拓逆向思維，突破傳統的思維方式來發現探索新的美感存在，思維跨越大，有益于大腦的鍛煉，同時還能提升個人的創意能力的和實現自我價值。
2.節約成本，資金的最優分配
從經濟的角度權衡，新家具的市場售價至少在三位數以上不等，而二手家具可低至兩位數，在購置成本上可以節省十至五分之一，這種差價的對比難道不吸引你嗎？舊家具的利用可以減少人們生活的經濟負擔，例如我們經常會遇到一些因為沒有利用價值而被丟棄的舊物。
3.以物載情，精神的充分滿足
在過去的幾年里，舊家具改造在人們日常生活中扮演了舉足輕重的角色，在自己生活起居中點綴著自己精心設計制作的舊家具，一定程度上滿足了人們對精神需求。家具是日常生活中必不可少的物品，也是文化、情感的載體，有著時光的磨礪、主人的故事和年代的滄桑。
二、舊家具改造的方法
舊家具改造想要改造出即有價值又有品位的作品，就要融入自己獨特的創意，最好還能賦予作品一些藝術的語言。舊家具是我們身邊隨處可見的東西，我們可能在不經意間就丟棄或遺忘了它，其實這些舊家具只是失去了它們的第一價值。
1.加減的組合
舊家具改造就是要突破傳統的思維方式，勇于創新，其中加減的組合改造方法在室內設計中比較常見，把幾種物品或多個不同種物品進行組合做加法、減法，可以提高舊物改造的利用率，使它們的功能發揮到極致，創造出截然不同的全新物件。
2.造型的優化
在設計中，通過大量的設計創作和審美感知，讓造型與色彩體現出設計感，來達到家具的個性化。而在舊家具的改造過程中，造型的優化也有著很大的發揮空間，有色彩和形態的處理兩種常見的手法，也可以平面繪涂或者立體裝飾，不同的方法營造不同的感覺。
3.功能的更新
在舊家具改造時也可以改變事物原有的功能，如箱子用來存儲物品，花瓶只能用來插花等等，所以舊物改造時也可以考慮改變物品原有的功能來進行改造，往往也會得到意想不到的效果。一個巧妙的設計，將廢棄的自行車零件，輪胎靠墊重新組合，充滿現代氣息的座椅就出來了，時尚又有創意。
4.風格的附著
在改造的過程中，根據家具的材質、外形、顏色的不同可以賦予舊家具不同的風格。例如模擬田園的感覺，可用木質淡雅色的材質；追求朋克的感覺則可以做用噴槍即興涂鴉，運用重金屬材質來體現其特點；模擬古老家具或漆器可以用古雅的色彩繪制工筆花鳥，以云雷紋作邊飾，盡量為家具添加復古的元素。
三、結語
設計概論論文范文4
1.1概念設計知識分類與表達
概念設計是對設計問題加以描述,并以方案的形式提出眾多解的設計階段[7].概念設計從不同的角度有多種定義[8].一般認為,概念設計是指以設計要求為輸入、以最佳方案為輸出的系統所包含的工作流程,是一個由功能向結構的轉換過程。
圖1描述了一般概念設計的工作流程,它包含綜合與評價兩個基本過程。綜合是指根據設計要求,運用各種分析、設計方法推理而生成的多個方案,是個發散過程；評價則從方案集中擇出最優,是個收斂過程。概念設計是將所設計的產品看成一個系統,運用系統工程的方法去分析和設計。具體說,概念設計就是將設計對象的總功能分解成相互有機聯系的若干功能單元,并以功能單元為子系統進行再次分解,生成更低一級的功能單元,經過這樣逐層分解,直至對應的各個最末端功能單元能夠找到一個可以實現的技術原理解。概念設計的主要任務是功能到結構的映射,概念設計過程主要包括：功能創新、功能分析和功能結構設計、工作原理解的搜索和確定、功能載體方案構思和決策。
根據概念設計的過程及人在設計時的認知特點將概念設計知識分為元知識和實例知識（其分類如圖2所示）。元知識中主要包括功能知識、技術原理解知識、結構知識等。實例知識中主要包括方案設計實例、技術原理解實例、產品實例等知識。
（1）功能知識。主要描述產品完成的任務,描述產品的功能及功能子項。描述產品要完成的功能,包括功能內容、實現參數、性能指標等；
（2）技術原理解知識。描述產品功能及功能子項的原理解答。它的表達要復雜些,一方面可用文字、數字表達它的說明、解答參數,另一方面,要有圖形支持產品原理解答；
（3）結構知識。描述產品的結構設計狀況,是對原理域知識的細化和擴充,是求解原理解的結構載體,可描述產品關鍵部分的形狀、尺寸和參數。產品功能結構的映射（簡稱為功構映射）就是對產品的功能模型進行結構實現的求解,是將產品功能性的描述轉化為能實現這些功能的具有具體形狀、尺寸及相互關系的零部件描述。在這里功能是產品結構的抽象,是結構實現的目的；而結構則為實現某功能而選用的一組構件或元件。功能結構間的關系一般而言是多對多的映射關系。一個功能可能由一個或多個特征或元件實現,而一個特征或元件也可能完成一個或多個功能；
（4）實例知識。已成功或失敗的設計范例,包括方案設計實例,產品結構知識實例、技術原理解實例等。它包含了更多的實際因素,是類比設計和基于實例推理設計的基礎。
以工程機械中某型滑模式水泥攤鋪機為例,總功能為攤鋪水泥路面,總功能可細分為滑模作業、控制作業等功能,滑模作業功能又可細分為提水泥漿、擠壓成型等功能。其中某個功能的實現可能會由幾個結構組合而成,例如滑模式水泥攤鋪機滑模作業功能就是由螺旋分料器、刮平板等幾個結構一起才能實現。圖3為該水泥攤鋪機的功能層次定義和功能分解結構舉例。該產品所對應的結構分解則如圖4所示。圖5中給出了對于滑模作業功能的技術原理解簡圖、技術原理解的評價、參考產品,以及實現該功能的說明等相關的知識。
如何利用計算機技術對概念設計予以支持,對概念設計知識進行有效的管理,至今仍沒有較好的解決方法。目前的知識建模主要是專家系統,最常用的知識模型包括框架、產生式規則、語義網絡、謂詞邏輯等。專家系統的知識建模主要側重符號層的系統實現,很少考慮動態的,非結構化的知識,造成專家系統解決問題的局限性,使得專家系統不能解決大型復雜問題。
本體作為“對概念化顯式的詳細說明”[9,10],研究領域內的對象、概念和其他實體,以及它們之間的關系,可以很好地解決概念設計知識的表達、檢索和重用等問題。采用本體描述概念設計知識可以支持細粒度的產品語義信息的描述,可以形式化地定義特定領域的知識,如概念、事實、規則等；支持語義層面的集成和共享,基于本體的知識定義可以對知識作普遍的、無歧義的語義解釋,可以保證不同使用者之間進行語義層面的信息共享和互操作。
1.2本體建模過程描述
本體是某一領域的概念化描述,著意于在抽象層次提出描述客觀世界的抽象模型,它包括兩個基本的要素：概念和概念之間的關系。本體的構建必須滿足以下的要求：對目標領域的清晰描述；概念或概念之間關系的明確定義；一般性和綜合性原則。本體可以有多種表述方式,包括圖形方式、語言形式和XML文檔形式等。
基于本體的產品概念設計知識建模過程包括3個階段：
（1）產品概念設計知識目標確定。產品概念設計知識定位,概念設計知識的定位決定本體構造的功能需求及最終用戶。
（2）產品概念設計知識本體分析與建立。根據需求分析,確定該領域的相關概念及概念屬性,并用XML語言進行形式化描述。這個階段是建立概念設計知識本體的關鍵環節,直接影響到整個本體的生成質量,同時也是工作量最大的階段。
（3）產品概念設計知識本體評價。對所創建的本體進行一致性及完備性評價。一致性是指術語之間的關系邏輯上應保持一致；完備性是指本體中概念及關系應是完善的。我們稱該3階段的組合為產品概念設計知識本體建模的一個生命周期（見圖6）。
1.3概念設計知識的本體表示
在此我們以工程機械中滑模式水泥攤鋪機為例,結合圖3～圖5中的實際知識,從概念實體、概念屬性及概念間關系等方面來說明產品知識、功能知識、技術原理解知識、技術原理解實例等概念設計知識的本體表示,通過概念蘊涵、屬性關聯、相互約束和公理定義等方法揭示了概念間的本質聯系,形成一個語義關系清晰的產品概念設計知識模型。建模采用目前最新的OWL語言描述。
表述的語義為一個滑模式水泥攤鋪機繼承了一個產品的所有屬性,此外還具備了關系屬性：攤鋪能力,同時,又對屬性攤鋪能力作了限制：只能應用于滑模式水泥攤鋪機領域,且取值變化只能在攤鋪寬度中（省略了關于滑模式水泥攤鋪機類似屬性的定義,如攤鋪厚度和攤鋪速度等）。
（3）功能知識類
<owl：Classrdf：ID=“功能知識”>
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<owl：cardinality>1</owl：cardinality>
</owl：Restricton>
<owl：Restriction><owl：onPropertyrdf：resource=“#產品”/>
<owl：mincardinality>1</owl：mincardinality>
</owl：Restricton>
</owl：Class>
表述的語義為一個功能知識只有一個功能名稱,且最少具有一個相關產品（省略了功能知識類似屬性的定義,如功能編號、功能說明、創建人、創建時間、存儲位置等）。
（4）功能技術原理解類
<owl：Classrdf：ID=“功能技術原理解”>
<owl：Restriction>
<owl：onPropertyrdf：resource=“#功能知識”/></owl：Restricton>
<owl：Restriction>
<owl：onPropertyrdf：resource=“#技術原理解簡圖”/></owl：Restricton>
</owl：Class>
表述的語義為一個功能技術原理解具有對應的功能名稱,相關的技術原理解簡圖（省略了技術原理解類似屬性的定義,如評價、參考產品、創建人、創建時間、存儲位置等）。
上述描述中,使用類公理（subclassof）描述了兩個類（概念）之間的繼承關系,如滑模式水泥攤鋪機類是產品類的子類。在描述類屬性時,使用關系屬性（objectproperty）描述了類的某個屬性同時也表示了兩個類之間的某種關系,如攤鋪能力既是滑模式水泥攤鋪機類的一個屬性,同時也表達了和攤鋪寬度類之間的對應關系。另外,使用屬性公理domain和range表示屬性的應用領域和屬性的取值范圍,如屬性攤鋪能力只能用于滑模式水泥攤鋪機類,且它的取值只能是攤鋪寬度數據集。
1.4基于本體的概念設計知識管理的特點和優勢
基于本體的概念設計知識管理可以讓設計人員更好地重用已有的概念設計知識,基于本體的概念設計知識管理具有以下的一些特點或優勢：
（1）支持用戶定制知識類別。產品概念設計過程中,需要運用多種類型的知識,如：功能類、功能技術原理方案解類等。這些知識的描述和使用有著不同的特點,不能用相同的描述框架來處理。基于本體的設計知識建模允許用戶對設計中知識類別加以定制,針對每一類別定義其描述屬性,從而較好的解決了概念設計中多來源多類型知識的表示問題。
（2）支持概念共享的知識庫構建。概念設計知識本體的構造澄清了概念設計領域知識的結構,為概念設計知識的表示打好了基礎,而本體中統一的術語和概念也使概念設計知識更好地共享成為可能?；诒倔w的概念設計知識表示在區分不同知識類別的同時,建立起概念間的共享聯系。通過概念間的共享機制,避免了設計知識庫的數據冗余和數據不一致問題,方便了知識的建模錄入、檢索及統計處理。
（3）多視圖和基于本體概念的知識檢索。在目前的應用系統中一般采用基于關鍵字的數據庫查詢方法,由于其數據庫組織不是建立在能夠表示概念之間的關系、事實和實例的領域模型的基礎上,因此無法實現智能查詢和信息推理,也就無法解決語義異構性問題。由于不同的組織和人員可能使用不同的詞語表示同一個含義,因此查詢系統得不到意義相同但用詞（語法）不同的內容。當需要對多個數據源進行查詢的時候問題更為明顯,多意詞和同義詞會使查詢得到許多不相關的信息,而忽略另外一些重要信息。
在基于本體的概念設計知識管理中由于具有統一的術語和概念,知識庫建立在本體的基礎上,使得基于知識的設計意圖匹配成為可能。采用基于知識、語義上的檢索匹配,對用戶的檢索請求,通過查詢轉換器按照本體把各種檢索請求轉換成對應的概念,在本體的幫助下從知識庫中匹配出符合條件的數據集合,解決了語義異構的問題。
從人在設計時的認知特點出發,可以采用基于功能分解樹的功能設計知識檢索視圖、基于產品分解結構樹的結構設計知識檢索視圖,還可以利用本體中已定義的概念定義其它知識檢索視圖,比如需求功能知識檢索視圖、軟件工具使用知識檢索視圖等,實現基于知識檢索的設計意圖的匹配。
2、基于本體的概念設計知識管理
2.1概念設計知識管理系統結構
結合工程機械行業的實際,本文提出了圖7所示的基于本體的產品概念設計知識管理系統結構,系統按照知識產生、獲取和利用的流程來構建,系統結構主要包括概念設計知識管理工具、數據接口程序以及基于本體的概念設計知識庫,具體由4個部分構成。
（1）概念設計知識獲取。概念設計知識的獲取包括從概念設計知識本體定義、本體之間關系定義、本體知識庫生成到概念設計知識獲取整個過程。
（2）概念設計知識維護。主要包括從概念設計知識本體維護、本體關系維護、知識庫重新生成到概念設計知識維護的過程,實現對本體的屬性修改,各類知識之間的關系維護,以及知識庫的更新等。
（3）概念設計知識檢索重用。系統中提供基于多視圖的知識檢索方式,如基于功能分解樹的功能設計知識檢索視圖、基于產品分解結構樹的結構設計知識檢索視圖,及用戶定義的其它知識檢索視圖。此外系統提供基于本體概念的知識檢索方式,通過本體映射庫,可以實現同義詞的檢索,保證可能會采用不同的概念和術語表示相同的設計信息的人可以得到相同的知識幫助。
（4）概念設計知識庫的構建。要實現基于本體的,支持客戶自定義的概念設計知識管理,系統必須由足夠的柔性,支持各類知識的存儲,作為系統基石的知識庫的構建就不能采用完全預先定義的方式,在系統中我們采用基礎數據庫加上在此基礎上經過本體定義工具動態生成的各類知識庫的方法保證基于本體的知識管理的實現。
2.2概念設計知識管理關鍵技術及實現
設計概論論文范文5
關鍵詞：概念設計；非理性因素；設計實驗
1概念設計的內涵與特征
“概念”一詞的本義在《中國大百科全書》中的解釋是“懷孕，孕育的意思，即經過十月懷胎之后生成的一種新事物”。概念設計是設計師對建設場地進行實地考察后，有意識的針對場地中的環境構成元素進行深入分析，提煉，濃縮而成的一種可以統領全局，貫穿設計過程始終的構思主線。它一般以抽象的形式出現，追求神似而非形似，具有非理性因素的思維特征，往往是設計師的一些頓悟、靈感就可能形成一些重要設計項目的原始創作意念。同時，概念設計具有很強的實驗性，有時甚至純粹是一種嘗試，完全在從事探索性活動。
2概念設計的重要性與意義
概念設計自從上世紀問世以來，已經被許多世界建筑大師在一些重要建設項目中恰如其分的運用，其重要性是不言而喻的。在建設項目的前期階段，概念設計的主體地位是不可辯駁的。倘若沒有優秀的創作意念作為引領整個設計的主線，策劃方案設計就會一團散沙，缺乏整體性、有機性，讓人有隨意拼湊，抄襲之感。另外，重視概念設計有利于激發創作靈感，增強設計師的原創意識，不致步人后塵，而走上自主創新的道路。
3概念設計的策略與方法
首先要對場地的環境因素進行有意識的分類與整理，分析各個條件之間的內在聯系與制約關系。從宏觀的角度進行分析，不拘泥于細小的實際工程問題，著眼于大局。其次，要充分運用聯想的方法，輔助于文學，藝術等學科的知識，使頭腦中朦朧，散亂的想法明晰準確地表達出來。在當今建筑全球化背景下，把握地域性，堅持功能性，重視形式性，考慮經濟性是建筑創作的核心所在。建筑創作的突破口往往在學科邊緣或者交叉學科中。再次，要擺脫自身的思維定式，對于掌握概念設計來說這種思維定式非常不利。因為如果設計者從自身已有的知識出發來進行概念設計，必然會受自身思維定式的影響，所設計出來的成果必然不太理想。設計者需要拋棄傳統的為了做某個設計而進行資料收集，文獻閱讀的不良習慣，在平時就要有意識的閱讀一定量的理論方面的文獻，積累一套行之有效的設計手法和解決實際問題的策略。最后，要學習已有的優秀作品的概念設計過程，做深入的設計分析與表達，因為設計分析與表達作為一種學習方法對于初學者來說是大有裨益的。
4概念設計的應用舉例
4.1這是一個改建項目，位于南京幕府山腳下，原為長安汽車制造廠，現在破產了，改為藝術家村租給藝術家使用。我們一行8人對場地進行數次實地調研。最后我從場地的地形特征——象一條小船，以及場地的環境特征——背山面水，左右圍護，三面環山的特點出發提煉出整個區域的設計概念“船”。后來聯想工廠破產的情景，以及藝術村將來經營的狀況決定再加入風險因素“渡”，因而我的設計概念變為“渡船”。接下來又融入了文學因素，考慮藝術村商業運作的需要加了“的情懷”，最終我的設計概念變為“渡船的情懷”?？紤]到整個區域內不同位置的經營狀況，現狀條件不同，又將整個區域分成6個小區域，每個區域都以自身獨有的特征命名，并貫穿在總概念之中，使其有分有合，統一之中蘊含變化。最后，我對場地內的淺藍色區域進行了環境概念設計，編寫了整個區域的故事書，使中心概念在故事書的烘托下顯得更加豐滿。(4.2陜西西安某古墓博物館的概念性建筑方案設計中筆者就運用了傳統民居地坑院入口的概念。古墓博物館顧名思義是在新發現的古墓建筑群上就地建設博物館，以最大可能的保護原址，并使博物館建筑本身具有靜謐，昏暗，冥冥之光的氣氛。為了營造這種氣氛筆者想到了傳統民居四合院的空間布局，將古墓建筑群原址保護在地下一層，地上再建二層將古墓發掘的寶藏進行展示，地面建筑四周沒有開窗，參觀者從室外通過踏步盤旋而上到屋面層，而后再從屋面盤旋而下到達至各層，各層展廳均有入口對外開在走廊上，打開入口天井中的自然光與室內的人工光源交相呼應，在室外樹木的遮擋下，室內光影斑斑，忽明忽暗，更加突出了建筑的神秘性，場所感。置身其中使人有一種強烈的空間感受和震撼的視覺沖擊，崇拜仰慕之情油然而生，這正是建筑師所期望達到的效果，使參觀者能有深切的體驗空間，參觀之后難以忘情。(見圖2)
設計概論論文范文6
所謂的結構概念設計就是指用與結構設計相關的理論指導實踐的設計工作。而如果在設計的時候，如果缺乏理論的指導，那么建筑在結構設計上就變成了個人的主觀設計，而不是理論層面接受的設計。當然在結構設計的時候，其理論應該是科學的合理的，符合現行社會和經濟發展的，而且在設計的過程中，先進理論和先進工具的應用也是必須要考慮到的，不能出現落伍的情況。在進行結構設計的時候應該從以下三點進行考慮。
1．1方案選擇的合理性設計方案的選擇是十分重要的，不僅關系到以后工程的質量和結構，還影響著人們的居住。在結構方案的選擇上，要遵守科學、合理、發展的原則，而且由于很多種因素都對設計方案造成影響，所以設計出來的方案就是多種多樣的。方案設計出來了，又面臨著合理的選擇上，方案選擇的不好，日后發生的后果不堪設想，所以應該進行認真的分析比較，選取的方案既要科學合理，又要經濟，所以方案的選擇很重要。在對設計方案的可行性進行選擇的時候，要對建設地及施工材料等進行全面的分析，保證每一個環節的科學合理，還要有專業人士對各種影響設計的因素進行評估分析，選擇出科學合理的結構概念設計方案。
1．2結構簡圖的科學性結構概念設計首先要有科學專業的理論作為支撐，而且一般情況下利用結構設計簡圖對結構概念設計的合理性進行評估。在結構簡圖的選擇上，要遵照安全和準確的原則，選取合理的簡圖。因為如果選取的簡圖不夠科學，那么相應的結構概念設計也會出現相應的錯誤，甚至對工程的質量問題造成巨大的影響。所以說，結構設計簡圖在制作時應該做到精確、科學，使出現的誤差也在可控范圍內，應該進行嚴格的審查，保證簡圖的質量。
1．3對計算的結果進行準確分析隨著社會和經濟的發展，信息技術被廣泛的應用，特別是在數字的計算等方面設計出種類繁瑣的計算軟件，可是各計算軟件在計算的結果上確實各不相同，讓使用者也不知道哪個是正確的，所以在工程的設計中計算工作經常出現混亂。在進行設計時，軟件的選擇很重要，應該對各個軟件進行系統化分析，根據工程的實際情況和設計的原理等，選擇適合的軟件，確保計算結果科學準確。
2如何在結構設計中運用概念設計
2．1建筑場地的合理性選擇建筑場地的選擇影響著結構概念設計的結果，所以說對結構設計來說非常重要。建筑場地的選擇要符合施工的條件，同時滿足采光、水電、噪音等多方面的考慮。最重要的一點，就是應該考慮建筑場地的抗震能力。選擇的地點必須是抗震效果比較好的地點，以免發生危險的情況。一般在工程的初步設計之前就要進行建筑場地的科學選址和勘察，如果施工場地確實不允許，又必須在此進行建設，那么就應該做好科學有效的手段來降低危險系數。
2．2建筑基礎的科學化應用建筑場地進行合理選擇后，緊接著就是對建筑基礎的科學化選擇上，在選擇的時候要根據建筑場地的地形和地質結構等進行分析，選取合理的建筑基礎。一般在建筑基礎的選擇上有以下三種情況:
(1)樁基礎。在地質比較松軟或者負重比較大的情況下，大多會選擇樁基礎，因為樁基礎能夠使下部對上部進行力的承載;
(2)箱形基礎。箱形基礎的安全性比較高，抗災能力比較強。一般高層建筑中會應用箱形基礎。是因為箱形基礎使下部的承載力實現均勻分配，保持地基的受力均勻;
(3)筏形基礎。筏形基礎能夠實現分散建筑上部結構承載力，是下部承載力減弱，對地基進行力的控制，不出現地基的不均勻沉降。
2．3結構規則的合理應用建筑結構中只要保證非結構件的正常穩定運轉，就能使建筑材料的成本實現降低，因此主體建筑結構的選擇，要做到合理、科學和對稱性，在多數的施工中，實現抗側力主體結構的對稱，所選擇的平面結構也應該是容易形成對稱結構的。當然，具體情況具體分析，還要根據實際情況進行選擇，同時符合平面工程的科學設計。
2．4抗震抗災能力的強化建筑設計和施工的成功與否，不只是外型和質量的方面，還有抗震抗災上的需求。所以機構概念的設計，要考慮到抗震抗災的問題，在設計時要多增加防線，以期實現減弱地震的危害性。當然結構的變化也能起到抗震抗災作用，比如安裝特定的原件，使得建筑體對地震的破壞力進行有效的減弱。
2．5結構剛度科學化選取建筑結構在剛度的選擇上至關重要，而且在建筑結構概念設計中也必須遵守剛度的要求。結構剛度可科學化選擇，是保證工程質量的有效措施，還能夠對地震等災害起到危險性降低的作用。與此同時，結構剛度的科學化選取還能擴大空間的占有率，使建筑平面的利用率等都能得到合理的利用。
3實施結構概念的措施
為了提高設計的科學性和合理性，同時保證工程的質量和安全，在進行結構概念的設計時，主要運用以下幾種措施:
(1)在建筑場所的選擇上，要選擇抗震性能比較高的，如果選擇的場所抗震性能較差同時還必須在此施工，那么要進行科學的補救措施，以免造成不必要的危險;
(2)在結構材料的選擇上，要選擇抗震系數比較高的結構材料，而且選取的材料還應具有良好的均勻性，滿足抗震的要求，保證安全性;
(3)在結構構件的組合上，添加贅余等組件，減小地震的破壞性，也可以多增加防線;
(4)在構件的延性上下功夫，通過采取多種有效的手段，提高剛度和承重能力，增加抗震的能力;
(5)在構件的連接上，保證結構的整體性和統一性，加強對節點的控制，保證其連接的質量;
(6)實現所有設計的完全一致，在相關的數據等方面做到精確一致，保證方案的科學化和合理化。
4結束語
