相似理论与相似设计方法分解

格式塔原理——图形与背景、接近、相似、闭合、连续、简单、均衡接近原理——距离（位置）相近的各部分趋于组成整体。

这是最简单、也是最常用的原理。

图例，知觉上更倾向于意识到“3组圆”，而不是“6个圆”：一个最简单的应用实例：6个一排的按钮看上去有点多，而且“过”也混在其中了，将6个按钮的距离分开一点点，就可以将按钮分为两组，从而解决了问题。

另一个案例，产品想要在奖状面板上加一个分享按钮，交互建议按钮放在奖状外，因为奖状上加大按钮容易破坏奖状原本的整体感（从而可能要修改奖状），而分享按钮可能在除奖状外的多个图形上用到，导致对按钮的适应度要求变高：方案1——需求（请忽略按钮颜色和质感，这并不是视觉稿）方案2——交互方案（策划担心此方案会导致在较花的游戏界面中，按钮和奖状看上去不是一个整体）（请忽略按钮颜色和质感，这并不是视觉稿）实际效果——还是觉得“分享给好友”是针对奖状的，对吗？这正是“接近原理的力量”（如果再通过程序，给两块都加上一些阴影，就更整体了——相似原理）相似原理——在某一方面相似的各部分趋于组成整体。

图例，知觉上更倾向于意识到“3组圆（接近）”或“2种圆（相似）”，而不是“6个圆”：实例：想想看，如果第二排按钮也是彩色…^_^实例：利用相似的样式，使知觉自己将其编组。

这个原理其实已经用的很多，就不多说啦。

闭合原理——彼此相属、构成封闭实体的各部分趋于组成整体。

图例：知觉上更倾向于意识到“1个圈和1个点”，而不是“9个圆”：实例：左右两个方案哪个看上去更简洁生动呢？连续原理——在知觉过程中人们往往倾向于使知觉对象的直线继续成为直线，使曲线继续成为曲线。

图例：知觉上会弱化这些分割所带来的“块”，而依然意识到“直线、圆、曲线”。

实例：最常见的就是表格了：有时候为了简化界面，会去掉一些分隔线，导致“连续感”变弱，而“接近感”变强，使得知觉上更倾向于意识到“列”，而用户理智上当然会想要去看成“行”，这种理智与情感背道而驰的时候，就会带来不舒适的感受。

3 相似理论及相似设计方法对应论方法曾是一种古典的理论，近代发展为相似理论，现代又发展为对应论方法学，其中与工程技术的设计和分析直接相关的是相似设计和模拟技术。

而仿真则是模拟技术的高级阶段与数字计算。

3.1相似理论3.1.1相似概念相似是指表述一组物理现象的所有物理量在空间相对应的各点和在时间上各对应的瞬间，各自互成一定的比例关系，并且被约束在一定的数学关系之中。

其中各物理量的相似主要有几何相似、时间相似、运动相似、动力相似、边界条件的相似和其他物理参数的相似等。

3.1.1.1 几何相似相似系统中，任何对应点的坐标之比为常数，称为几何相似，即应满足：X′′X′=Y′′Y′=Z′′Z′=C L(3-1)也就是两现象中，任意相对应线性尺寸之比恒相等，任意两条对应直线间的夹角保持不变。

3.1.1.2 时间相似时间相似是指两现象对应的时间间隔成比例。

或者说，两系统的相应点或者对应部分沿着几何相似的路程运动达到另一个对应的位置时，所需的时间比例是一个常数。

如图3-1所示，有：3.1.1.3运动相似运动相似是指速度或加速度场的几何相似，即相似系统的各对应点在对应时刻上速度或加速度的方向一致，大小互成比例。

如图3-2所示，有：图3-2速度相似3.1.1.4 动力相似动力相似是指力场的几何相似，即相似系统的各对应点处对应时刻的作用力（广义）的方向一致，大小互成比例，即有：F i′′F I′=C F(3-4)3.1.1.5温度相似温度相似是指温度场的几何相似，表现为相似系统各对应点处对应时刻的温度成比例，即有：T i′′T I′=C T(3-5)其他物理参数的相似定义表述形式相同。

常数C L、Cτ、Cω、C F、C T等称为相似常数。

根据一般的数学知识，可以得到相似常数的推论：若u1′′、u2′′和u1′、u1′是同类相似的量，即：u′′u′=u1′′u1′=u2′′u2′=C u则有式(3-1)～式(3-5)是相似现象的单值条件。

《基于相似理论的同类机械产品系列化设计技术研究》篇一一、引言在当今的机械制造领域，产品系列化设计已成为一种重要的设计方法。

它通过将相似理论应用于产品设计中，实现产品的系列化、标准化和模块化，从而提高产品的设计效率、降低生产成本、增强产品的市场竞争力。

本文旨在探讨基于相似理论的同类机械产品系列化设计技术的研究，为机械产品设计提供新的思路和方法。

二、相似理论在机械产品设计中的应用相似理论是指在不同事物之间寻找相似性，从而进行类比、推理和预测的一种理论。

在机械产品设计中，相似理论的应用主要体现在以下几个方面：1. 结构相似性：通过对同类机械产品的结构进行分析，找出其结构上的相似之处，从而实现产品的系列化设计。

2. 功能相似性：根据产品的功能需求，找出不同产品之间的功能相似性，以便进行产品的模块化设计。

3. 参数相似性：通过对产品的性能参数进行分析，找出其参数之间的相似关系，为产品的优化设计提供依据。

三、同类机械产品系列化设计技术的研究同类机械产品系列化设计技术是指在相似理论的基础上，对同类机械产品进行系列化设计的方法。

其主要研究内容包括：1. 产品分类与定位：根据产品的功能、性能、市场需求等因素，对同类机械产品进行分类和定位，为系列化设计提供基础。

2. 系列化设计流程：建立一套完整的系列化设计流程，包括需求分析、概念设计、详细设计、样机试制、测试评估等环节。

3. 模块化设计：通过分析产品的功能模块和结构模块，实现产品的模块化设计，提高产品的通用性和互换性。

4. 标准化设计：制定一系列标准化的设计规范和制造工艺，以提高产品的设计效率和生产效率。

四、研究方法与实例分析在研究过程中，我们采用了文献调研、理论分析、实例分析等方法。

以某类机械产品为例，进行了以下分析：1. 收集同类机械产品的相关资料，分析其结构、功能、性能等方面的相似性。

2. 根据需求分析，确定产品的定位和分类，建立系列化设计的框架。

3. 采用模块化设计方法，将产品分解为不同的功能模块和结构模块，实现产品的模块化设计。

相似设计3．4．1系列设计的概念相似理论在产品系列化设计中的应用又称为相似性设计。

同一种产品为了满足不同场合和不同使用者的要求，其规格往往不同。

同一产品不同的规格，表现在尺寸参数不同等各个方面，但这些变化不是随心所欲的，而是要遵循一定的规律。

一般把具有相同功能、相同结构方案、相同或相似加工工艺，但各产I钴相应的尺寸参数及性能指标具有一定的级差（公比）（按一定的规律变化）而形成的一系列不同规格的产品称为系列化产品。

目前，系列化产品在工业、农业、交通运输和家庭生活等各个领域中得到广泛应用，产品的系列化设计也成为广泛应用的设计方法之一。

系列化设计主要有如下好处：(1)系列产品的不同规格仅仅是基于一种规格变化而形成的，这就大大节省了产品的开发周期和成本，提高了产品的性能可靠性。

(2)系列产品在满足用户需求的前提下，遵循适当的参数变化规律可以提高不同规格产品的生产批量，从而使产品质量稳定、成本下降，这对生产企业和用户都是有利的。

(3)对生产和销售企业来说，系列产品便于库存管理；对用户而言，系列产品的使用规定和方法相同，方便了使用。

产品系列设计时，首先是选定某…{r档的产品为基型，对它进行最佳方案的设计，确定其材料、参数和尺寸，然后再按系列设计原理，即通过相似理论求出系列中其他产晶的参数前者称为基型产品，后者称为扩展型产品。

3．4．2 系列产品的构成系列化产品设计的首要工作是研究系列产品的构成规律，其主要内容是确定产品系列中每个规格的尺寸，即尺寸分级和相似比，又称级问比。

然后还要研究产品的加工设备、刀具的分级管理、系列产品的库存管理等问题，这些本书不予涉及。

3．4．2 ．1 级间比的确定系列产品的参数递增方式常用的有两种，一种按自然数排列，其数值递增规律称为算术系列。

另一种是按几何级数排列，称为几何级数系列，又称几何系列。

对算术系列，各级参数的增长的百分比和级间比如表3 -3所示。

结果表明，各级的级间比是不同的，随级数的增加在减小。

一、绪论1.设计活动的特征有哪些？时空性、物质性、需求性、创造性、过程性2.试比较传统设计和现代设计的区别？传统设计师静态的、经验的、手工的方法，在设计过程中被动地分析产品的性能；而传统设计师动态的、科学的、计算机化的方法，在设计过程中可以做到主动地设计产品参数。

3.简述现代设计方法的主要内容和基本特点。

主要内容：设计理论是对产品设计原理和机理的科学总结。

设计方法是使产品满足设计要求以及判断产品是否满足设计原则的依据。

现代设计方法主要内容：设计方法学、计算机设计、有限元法、优化设计、可靠性设计基本特点：程式性、创造性、系统性、最优性、综合性、数字性二、设计方法学1.设计过程包括哪几个阶段？计划阶段、设计阶段、样机试制阶段、批量生产阶段、销售阶段2.常用的创造性技法有哪些？智力激励法、提问追溯法、联想类推法、组合创新法、反向探求法及系统搜索法6类三、相似理论及相似设计方法1.相似三定理的内容和用途各是什么？相似定理是用来判断两个现象相似的充分必要条件及其所应遵循的法则内容：第一定律：对于彼此相似的现象，其相似指标为1，相似判据为一个不变量；第二定律：某个现象的物理量总数为n，量纲独立的物理量总数为k，则该现象相似准则的个数为n-k，且描述该现象各个物理量之间的关系可表示为相似准则π1，π2，，，，，，πn-k之间的关系，即f(π1，π2，，，，，，πn−k)=0第三定律：凡同一完整的方程组所描述的同类现象，当单值条件相似，且由单值条件的物理量所组成的相似准则在数值上相等，则这些现象就相识。

用途：第一定理：介绍相似现象的属性；第二定理：确定相似准则的个数以及相似结果的推广，也称π；第三定理：也称模型化法则，也是相似现象的充要条件。

2.相似准则的导出方法及基本依据是什么？导出方法：方程分析法、量纲分析法基本依据：表示各物理量之间关系的方程式，其各项量纲必须是相同的3.相似准则有哪些特点和性质？如果两个现象相似，则这两者的无量纲形式的方程组和单值条件应该相同，具有相同的无量纲形式解。

《基于相似理论的同类机械产品系列化设计技术研究》篇一一、引言在当今的机械制造领域，产品设计的复杂性和多样性使得设计者需要寻求更为高效和准确的设计方法。

其中，系列化设计技术成为了行业发展的重要方向。

系列化设计能够使同类机械产品具备更高的相似性和规律性，使得产品设计与制造更加便捷高效。

基于相似理论，本文对同类机械产品系列化设计技术进行了深入研究，旨在为产品设计提供新的思路和方法。

二、相似理论概述相似理论是机械设计领域的基础理论之一，它主要研究不同事物之间的相似性和差异性。

在机械产品设计中，相似理论的应用主要体现在对产品结构和功能的相似性分析，以及基于相似性的优化设计。

通过分析同类机械产品的结构和功能，可以找出其共性和规律，从而为系列化设计提供依据。

三、同类机械产品系列化设计技术同类机械产品系列化设计技术是指在保持产品基本功能和结构相似的前提下，通过改变产品的某些参数和结构，使产品形成一系列具有相似性和规律性的产品。

这种设计方法可以大大提高产品的设计效率和制造效率，同时还能满足不同用户的需求。

四、基于相似理论的同类机械产品系列化设计方法1. 分析和提取同类机械产品的共性和规律。

通过对同类机械产品的结构和功能进行分析，找出其共性和规律，为系列化设计提供依据。

2. 确定产品系列化的参数和结构。

根据产品的共性和规律，确定产品系列化的关键参数和结构，以实现产品的多样化。

3. 建立产品系列化的数学模型。

基于相似理论，建立产品系列化的数学模型，通过数学方法描述产品的结构和功能关系，为产品设计提供指导。

4. 优化产品设计。

根据数学模型和实际需求，对产品设计进行优化，以提高产品的性能和降低成本。

五、实例分析以某类工程机械为例，通过对该类产品的结构和功能进行分析，找出其共性和规律。

然后，确定产品系列化的关键参数和结构，如发动机功率、车身尺寸、工作装置等。

在此基础上，建立产品系列化的数学模型，通过数学方法描述产品的结构和功能关系。