設計概論論文范文

　　無論是在學習還是在工作中，大家最不陌生的就是論文了吧，論文是討論某種問題或研究某種問題的文章。相信很多朋友都對寫論文感到非常苦惱吧，以下是小編整理的設計概論論文范文，僅供參考，大家一起來看看吧。

設計概論論文范文1

　　起落架接地點的設計要根據(jù)飛機的重量、重心包線、幾何外形、執(zhí)行任務等來確定。在給定輸入條件后，要使得接地點的設計滿足飛機結構、漂浮特性和使用特性的需求。

　　1起落架布局形式

　　現(xiàn)代民用航空運輸飛機大多選用“前三點”式起落架布局形式。與“后三點”式起落架布局形式相比，這種布局形式可以使得飛機在地面狀態(tài)時，客艙基本呈水平狀態(tài)，有利于改善駕駛員視界，減小起飛滑跑初期的高阻力。由于主起落架在飛機重心之后，飛機在剎車、地面操縱時具有很好的穩(wěn)定性，同時在飛機著陸時，主起落架會產(chǎn)生一個使飛機低頭的力矩，幫助飛機減小著陸攻角，有利于減小著陸場長。該種布局的缺點主要集中在主起落架接地點的選取，即如何處理好在最大限度滿足各種使用特性的前起下，使得主起落架在收藏空間、結構形式上合理、可行。

　　2起落架接地點參數(shù)設計

　　起落架接地點的設計原則是在滿足飛機使用安全性的前提下，依據(jù)飛機的重量重心、幾何外形等特征參數(shù)，最大限度地滿足飛機在滑跑、起飛和著陸階段的使用要求。同時，還要考慮飛機系列化發(fā)展的需求。

　　2、1主起落架縱向接地點設計

　�。�1）飛機起降特性限制

　　主起落架縱向接地點參數(shù)包含接地點的縱向站位（用%MAC表示）和接地點距飛機客艙地板高度的距離。其參數(shù)的選取主要受到飛機起降所需求的迎角θ的限制。為了滿足飛機的正常起降要求，飛機的起飛迎角要求不小于飛機的著陸迎角，對于干線飛機，一般在8°～10°。同時，要重點考慮飛機單發(fā)起飛時的極限迎角需求，一般是在正常起飛迎角的基礎上增加1°左右。

　　在初始設計階段，如果有足夠的數(shù)據(jù)支持，也可以通過計算分析的手段，將飛機騰空時的迎角θLOF作為輸入條件，其計算公式如下：其中，αLOF為正常起飛時預期的最大迎角，VLOF為正常騰空時空速，CLLOF為對應VLOF的升力系數(shù)，為升力線斜率。l1和l2參數(shù)如圖2所示，分別表示主起落架全伸長狀態(tài)接地點與飛機尾擦點連線與停機狀態(tài)地面線相交的兩段線長度。對于干線客機，飛機抬頭率一般取4°/s。此外，還需要考慮飛機系列化發(fā)展的需求，給系列化家族中的加長型飛機在起落架布置上留有必要的空間。對于干線客機，基本型飛機最終確定的起降迎角一般是在其起降需用迎角的基礎上增加2°～4°，要視客艙增加長度和機身后體修行的具體情況進行分析確定。

　�。�2）飛機結構設計限制

　　現(xiàn)代民用運輸機大多采用高氣動效率的超臨界機翼，其外形的一個顯著特點是后緣部分收縮劇烈，這就給下單翼布局形式飛機的主起落架收藏帶來了較大的空間限制。另外，采用較后的主起落架接地點，可能會出現(xiàn)主起落架的轉軸較長，主支柱后傾角較大，主起落架轉軸偏角較大等設計情況，這些都會造成主起落架重量和壽命上的損失。所以在設計之初，要依據(jù)飛機的結構特點，主起落架的接地點不能過于靠后。

　�。�3）翼下吊大涵道比發(fā)動機限制

　　現(xiàn)代民機的另外一個特點就是普遍采用油耗小、噪聲小的大涵道比噴氣發(fā)動機，而隨著民航業(yè)環(huán)保、節(jié)能要求的提高，發(fā)動機會采用更大的涵道比，其對應的短艙直徑也有較大增加。目前下一代新研發(fā)的發(fā)動機涵道比已經(jīng)增大到12左右。為了滿足短艙與地面的間隙要求，就需要起落架有一定的長度來支撐飛機。對于翼吊布局的飛機，其短艙與地面的最小間隙為458mm（18in）。

　�。�4）地面維修高度限制

　　飛機機體表面設有許多檢查、維護口蓋，根據(jù)機場現(xiàn)有的維修程序和維修設備的需要，同時考慮人機工效學，需要對飛機的高度有一定的限制。

　�。�5）主起落架縱向接地點參數(shù)選取限制

　　基于上述分析，可以繪出主起落架縱向接地點參數(shù)選取區(qū)域限制圖，如圖3所示。對于采用放寬靜穩(wěn)定技術的飛機，其重心后限位置較后，在考慮加長型發(fā)展空間的基礎上，基本型飛機不可能在狹小的參數(shù)選擇區(qū)域內(nèi)選取到防倒立角大于飛機擦地角的主起落架縱向接地點位置，這也是現(xiàn)代民機主起落架布局設計的一大特點。在可選域的參數(shù)選取中，要考慮在最嚴重的重量、重心組合的情況下，使得選取參數(shù)對應的飛機防倒立角能盡可能的比飛機運營過程中起降的最大迎角θ大。

　　2、2主起落架橫向接地點設計

　　主起落架橫向接地點即表示飛機的主輪距（用%SPAN表示），其參數(shù)的選取也受到多重因素的制約，如圖4所示。

　�。�1）主起落架收藏空間的限制

　　在選取主起落架縱向接地點參數(shù)后，就需要開展主起落架橫向接地點的設計，即在飛機上進行合理的空間布置，滿足主起落架對收藏空間的需求。

　　在起落架收藏的概念設計中，需要考慮輪胎的膨脹、膨脹輪胎與收藏路徑上各種結構件的間隙等影響主起落架收藏的主要因素。輪胎主要考慮充氣膨脹間隙和由轉動引起的形變間隙，在名義輪胎尺寸的基礎上，加上這兩部分間隙變化尺寸，構成起落架收藏設計中的“協(xié)調用輪胎”尺寸。由于“協(xié)調輪胎”所考慮的膨脹和轉動形變間隙均為最小間隙，加之飛機后繼機對特殊機場適應性要求的需要，因此對于“協(xié)調用輪胎”在徑向方向與收藏路徑上各種結構件的間隙就需要留有足夠的空間。

　　（2）主起落架轉軸結構布置空間限制

　　主起落架的展向位置設計被限制在機翼后部由后梁和襟翼輔助梁所形成的“三角區(qū)”，如見圖5所示，主起落架過分的沿展向靠外布置，會過分擠壓起落架轉軸的布置空間，給起落架轉軸設計增大難度。其具體限制條件可依據(jù)機翼后梁走向、機翼kink位置、主起落架接頭形式、襟翼艙布置空間、管線布置空間需求等確定，見圖4中條目2。

　�。�3）側風與單發(fā)著陸限制

　　飛機在側風或單發(fā)著陸的過程中，會帶有一定的滾轉角Φ，一般在5°～8°。在主起落架橫向接地點位置選取時，就需要考慮由于飛機帶滾轉角著陸，發(fā)動機短艙與地面之間的最小安全間隙，一般要大于152。4mm（6in），見圖4中條目3。

　�。�4）機場使用限制

　　飛機機場適應性所包含的內(nèi)容很廣，其中有一條是根據(jù)機場的不同分類對飛機的幾何參數(shù)進行限制，具體限制如表1所示。

　　2、3前起落架接地點設計

　�。�1）操縱穩(wěn)定性限制

　　前起落架和主起落架的`接地點構成一個平面，有效地支撐住飛機的重量，當飛機的重心及主起接地點確定后，需要合理的選取前起落架接地點的位置，以確保飛機在側風及地面轉彎時的穩(wěn)定性，一般用側翻角Ψ表示，如圖5所示。對于民用飛機，該角度不應大于63°。

　�。�2）載荷分配限制

　　合理地選取前起落架的接地點位置，能較好地分配起落架所承受的載荷。一般情況下，前起落架的載荷系數(shù)為8%～15%，見圖5。當前起落架接地點過于靠前，前起落架的載荷較小，會使得飛機在小重量狀態(tài)下，前輪喪失部分或全部操縱性。相反，當前起落架接地點過于靠后，前起落架的靜態(tài)載荷較大，在剎車產(chǎn)生的附加載荷作用下，很可能超過前起落架的設計強度。因此，需要合理地安排前起落架接地點的位置。

　　（3）結構設計考慮

　　起落架上的載荷需要傳到飛機機身，為了減少飛機重量，需要使載荷的傳力路徑最短，最合理的方式是在靠近加強框的位置進行布置。

　�。�4）飛機停機角設計考慮

　　由于飛機在停機時其重量、重心會有不同的組合，因此飛機的停機角是一個范圍，目前民用飛機的停機角范圍是—1°～1°�？梢愿鶕�(jù)停機時客艙地板水平或是有輕微低頭的需要來選擇前起落架的長度。

　　飛機地面180°轉彎檢查

　　飛機起落架接地點確定后，在地面操縱時，除了要滿足之前所述的安全性、穩(wěn)定性和操縱性要求之外，還需要滿足在預期的最低運營機場跑道寬度的條件下，實現(xiàn)飛機180°轉彎的要求，如圖6所示。對于超大型民用客機，會對飛機的接地點設計產(chǎn)生一定的影響。ICAO附件14卷Ⅰ中機場跑道寬度要求和起落架距跑道邊界安全間隙要求分別見表2和表3。式中，b表示飛機的前主輪距，t表示飛機的主輪距，β表示飛機前起落架的轉彎操縱角，s1表示主起落架圖6飛機地面180°度轉彎外側雙輪間距，s2表示前起落架外側雙輪間距。

　　當選定最低跑道寬度和對應的安全間隙后，根據(jù)公式（2）計算出前起落架轉彎操縱角β。一般情況下，還需要考慮輪胎的側滑現(xiàn)象，即在求出的前起落架轉彎操縱角β上加3°～5°，該值以不大于45°為宜。

　　結論

　　本文針對現(xiàn)代民機設計特點，在充分吸收和借鑒傳統(tǒng)飛機概念設計階段起落架設計方法的基礎上，從工程應用角度出發(fā)，提出現(xiàn)代民機概念設計階段起落架接地點設計流程及方法。同時，將影響起落架接地點設計的適航安全、性能、結構、空間布置、運營等限制因素按照設計流程進行歸類，明晰限制因素對設計產(chǎn)生的影響。

設計概論論文范文2

　　一、創(chuàng)意生成階段

　　該階段包含了兩個基本活動環(huán)節(jié)：組內(nèi)創(chuàng)意互動和組間創(chuàng)意交流。

　　1、組內(nèi)創(chuàng)意互動，指就給定的某個主題（本項目中如“中國消費者喜歡的形狀、外觀等”）進行快速創(chuàng)意表現(xiàn)，并將自己所畫的表現(xiàn)圖貼在每個房間墻壁上；接著，每人從所有其他人的表現(xiàn)圖中挑選自己喜歡的圖進行“提升和完善”；然后，將這些經(jīng)過自己改善過的別人的創(chuàng)意表現(xiàn)圖和自己最初的創(chuàng)意想法結合，并做出滿意的組合；最后，所有人以小組形式從這些組合創(chuàng)意圖中提煉出創(chuàng)意點，并以便貼備注形式貼于創(chuàng)意表現(xiàn)圖四周。

　　2、組間創(chuàng)意交流，指各小組從所有的創(chuàng)意表現(xiàn)圖及創(chuàng)意點中挑選出感興趣的，在此基礎上進行創(chuàng)意發(fā)散；接著，對二次創(chuàng)意點進行故事板表現(xiàn)；然后，依據(jù)表現(xiàn)的場景進行產(chǎn)品概念設計；最后，小組合作進行創(chuàng)意概念的展示。

　　二、目標對象的初識

　　在該階段對目標對象有了初步認識，參與學生被重新分成小組，就給定的主題（本階段如“家居風格的趨勢”、“奢侈品或服務購買/體驗經(jīng)歷”“、休閑時光”“、私家車”等）進行兩個小時的討論，最終形成展示文稿；然后，根據(jù)各小組的展示詳情，挑選出趣點，再重新分配小組成員，形成最終的小組分配；最后，經(jīng)過多次“采訪者—被訪者”循環(huán)模擬入戶調研情況，實施入戶調研（包括目標消費者家中和奢侈品銷售/體驗店兩種類型）。

　　三、理解被訪者

　　首先，在入戶調研得到的影音資料基礎上，構建角色模型，并進行組與組之間的信息互換；接著，從墻上找出與角色匹配的創(chuàng)意想法；然后，提煉出直接和間接的需求點；最后，形成報告文稿。

　　四、創(chuàng)意表現(xiàn)和甄選

　　首先，每組挑選出三個感興趣的概念，進行深化，并按照以下核心問題展示給其他隊員和導師：

　　1、它能提供給消費者的核心價值是什么？

　　2、市場上類似的產(chǎn)品是什么？

　　3、它的獨特性何在？

　　4、它如何傳遞品牌的理念？然后，通過所有人討論評估，每組決定出最后兩個可以作為最終產(chǎn)品開發(fā)的概念，并作快速的sketch和storyboard表現(xiàn)；最后，根據(jù)既定的限制范圍，做出需求和創(chuàng)意間的平衡。

　　五、設計概念的深化

　　就每組的兩個最終概念做行業(yè)預估找出市場中的競爭點和消費的核心價值，以此做快速表現(xiàn)，并為此概念命名。

　　六、設計概念展示與設計活動的展開

　　將概念產(chǎn)品進行講解展示。探討概念如何實現(xiàn)的問題，選擇那些尚未有成熟產(chǎn)品問世，且未被以往產(chǎn)品使用過的新技術；概念的制造和成本問題；概念產(chǎn)品的材質和色彩；產(chǎn)品的銷售方式等。此外，還要考慮其體驗模型和物理模型的展示。

　　七、物理/交互模擬模型

　　電子工程、設計學、心理學和機械工程專業(yè)的同學就共同探討過的展示概念進行模型制作。

　　八、模型的完成、展臺和視覺傳達方面的設計

　　對所有模型的完善，并完成如何在短時間內(nèi)進行有效信息的最大化傳達。

　　九、最終展示和評選

　　每組進行二十分鐘的最終結果匯報和討論答辯。由設計總監(jiān)和市場經(jīng)理對每組概念產(chǎn)品進行評價，選出有價值的'信息并進行匯總，通過遠程視頻匯總給丹麥創(chuàng)新中心。

　　此外，對每組的概念產(chǎn)品進行產(chǎn)品家族系列的定位和市場預估，從而做出客觀的評價，而非主觀的優(yōu)先級排名。項目中用到的一種LoopUX用戶調研方法，指根據(jù)調研目的對目標對象的調研任務（主要指入戶調研）進行循環(huán)模擬練習，以達到調研效果的最優(yōu)化。主要用到了錄音—標注法、情感相片記錄法、關鍵點訪談法和結構分析法。

　　得益于優(yōu)秀的時間管理和優(yōu)質的任務執(zhí)行力，本項目最終成果頗豐，除完成主要的研究目的之外，有很多偶然的收獲也得到了認可。對于新產(chǎn)品開發(fā)而言，設計師作為管理者的作用很受重視，設計作為核心技術，并輔以設計調研進行驗證和完善的方法成為了公司規(guī)范。

設計概論論文范文3

　　譜集的計算對于每一種特定類型的井眼軌道設計，由于已知設計參數(shù)的不同組合，可以產(chǎn)生多個不同的譜集。例如，前面的“直－增－穩(wěn)”型二維設計問題，設計參數(shù)有4個：造斜點深度Hz、造斜段曲率半徑R、穩(wěn)斜段長ΔL和最大井斜角α。將前2個設計參數(shù)作為已知參數(shù)，后2個設計參數(shù)就是未知設計參數(shù)，前面給出了已知設計參數(shù)譜集，如果選擇另外一組為已知設計參數(shù)，則會得到與之不同的譜集。實際上，“直－增－穩(wěn)”型設計問題共有6種不同的設計參數(shù)組合形式。二維圓弧形井眼軌道的設計方程組具有解析解，因此使用與第4部分中類似的解析方法可以求出相應的已知設計參數(shù)譜集。三維圓弧形井眼軌道設計問題通常沒有解析解，可以求出解析解的問題非常少，因此，需要使用數(shù)值方法來計算譜集。

　　下面給出一種數(shù)值計算方法。假設用網(wǎng)格對初始超矩形P0進行剖分，其中Ni（i＝1，…，m）為適當大的正整數(shù)。當計算機性能較好時，Ni可以取的較大；當計算機性能較差時，Ni可以取的小一些。該算法需要使用遞歸函數(shù)，因此在計算機編程實現(xiàn)時需要使用支持遞歸函數(shù)的高級編程語言，如C＋＋等。求譜集離散點的過程可以表示成調用遞歸函數(shù)的過程。展示的是已知設計參數(shù)數(shù)量為2的一種情況，綠色網(wǎng)格點表示設計方程組有一個解，紅色表示無解。所有的綠色網(wǎng)格點組成譜集的一個離散近似。當網(wǎng)格足夠密時，離散點能夠很好地表示出已知設計參數(shù)譜集。

　　設計方程組的快速求解在上面給出的計算譜集離散點的算法中，需要反復求解設計方程組，因此，如何快速求解設計方程組、或者不需要求解就能判斷出設計方程組解的數(shù)量，是提高上面給出算法計算效率的關鍵。對于二維圓弧形軌道設計方程組，由于可以給出解析解的計算公式［1－5］，上面給出算法的計算效率很高。對于三維圓弧形軌道設計方程組，數(shù)值迭代類的求解算法［11－13］都不能事先判斷出設計方程組解的數(shù)量，而且數(shù)值迭代過程可能失敗，而且無法判斷迭代失敗的原因是方程組本身就無解、還是迭代計算參數(shù)（迭代初始值、迭代步長、步長自適應系數(shù)等）造成的。另外，在設計方程組有多個解的情況下，為了求出全部解，數(shù)值迭代類算法需要從多個不同的迭代初始值出發(fā)反復求解設計方程組。因此，數(shù)值迭代算法不適合在上面給出的算法中使用。

　　魯港等人［6－9］提出了基于特征多項式實數(shù)根的一種新求解算法———擬解析解方法。該方法可以將設計方程組的解用一組由已知設計參數(shù)和特征多項式實數(shù)根組成的解析計算公式計算，通過特征多項式的實數(shù)根的數(shù)量判斷出設計方程組解的數(shù)量上限，所有計算過程只依賴于特征多項式實數(shù)根的計算（可以使用經(jīng)典的、成熟的實根分離算法［18］求特征多項式的實數(shù)根）。因此，在上面給出的算法中，對于三維圓弧形軌道設計方程組，使用擬解析法求解可以提高算法的計算效率。對于圓柱螺線型、自然曲線型、懸鏈線型等其他類型的軌道設計問題［19－22］，只能使用數(shù)值迭代算法求解設計方程組，這時，可以犧牲一些解的數(shù)量信息，用有解／無解來表示譜集。

　　譜集的計算機圖形學表示譜集離散點的計算會產(chǎn)生一組高維數(shù)據(jù)集，如何在計算機軟件中繪制譜圖是一個值得深入研究的課題。如果已知設計參數(shù)為2個時，可以用二維平面區(qū)域來表示譜集，例如圖2（連續(xù)情況）或者圖3（離散情況），用二維點表示一組已知設計參數(shù)，用點的顏色表示設計方程組解的數(shù)量或者有解／無解的情況。如果已知設計參數(shù)為3個時，可以用三維空間中的圖形表示譜集。用三維點表示一組已知設計參數(shù)，用不同顏色的點表示設計方程組解的數(shù)量。盡管這種表示方法用計算機編程實現(xiàn)起來比較復雜，但是借助于各種圖形軟件包（如OpenGL等）可以實現(xiàn)譜集的三維表示。

　　計算機軟件應該向用戶提供消隱、圖形旋轉、切片展示等功能。當已知設計參數(shù)超過3個時，無法在現(xiàn)實三維空間中直觀地表示出譜集，可以使用星型圖的方法實現(xiàn)這種高維數(shù)據(jù)的.可視化，但是其缺點是會產(chǎn)生空間重疊、視覺上可能會使人眼花繚亂。另一種折中的方法是將某些容易確定的已知設計參數(shù)的數(shù)值確定下來，從而將已知設計參數(shù)減少到3個以下，再在二維或三維空間中繪制譜圖。例如三維圓弧形軌道設計第Ⅱ初值問題的已知設計參數(shù)有6個：造斜點井深、造斜率、第二個圓弧井段的井眼曲率、入靶穩(wěn)斜井段的段長、井斜角和方位角，可以將比較容易給定的造斜點井深、入靶段井斜角和方位角的數(shù)值固定下來，而將2個圓弧井段的井眼曲率和入靶井段的段長作為可調整的已知設計參數(shù)來計算譜集，這樣處理之后就能用三維圖形直觀地表示譜集了。

　　1）當軌道設計方程組能夠求出解析解時，根據(jù)譜集理論能夠精確計算出來；當沒有解析解時，可以使用離散譜集來逼近的真正譜集。

　　2）應用譜集理論開發(fā)井眼軌道設計計算機軟件可以提高設計質量和工作效率。

　　3）求解設計軌道方程組是譜集計算中計算量最大的工作，應設法提高求解該方程組的速度。

　　4）文中給出的離散譜集算法采用了均勻步長網(wǎng)格，當步長較大時，計算量較小但譜集邊界比較粗糙，當步長較小時，譜集邊界比較清晰但計算量較大。因此，需要進行自適應調整步長方面的研究。

　　5）當已知設計參數(shù)超過3個時，譜圖為高維空間中的圖形，需要結合計算機圖形學理論深入的研究，以便能夠以直觀的、用戶容易理解的圖形方式表示高維譜圖。

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