应用技术
Ｉ■
产品设计中抽象仿生方法研究
刘夏芳
（广东理工职业学院广东广州５１００９１）
［摘 要］仿生设计是现代产品形态设计的主要方法之一。本文论述了生物认知在仿生设计中的重要性，从获取生物特征的途径和从形态的抽象手段两方
面来研究抽象仿生设计方法，总结归纳出各类方法具体的应用及特点。 ［关键词］抽象仿生形态产品设计
中图分类号：Ｕ６９１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９ ９１４Ｘ（２０１０）３６ ０２８２～０２
仿生设计是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴的学科，属于
设计学的研究范畴。仿生设计从设计学的角度着眼于对生物的形态、结
构、色彩和功能等方面进行仿生研究，以为人类的造物活动提供思想和技术
层面的支持。仿生设计的手法…般可分为具 仿生和抽象仿生两种方式
具象仿生是指从生物的外部形态入手，模拟生物的外在特征；而抽象仿生则集
中于提炼生物的内在本质属性，不拘泥于生物的外部特征。具象仿生和抽象 仿生是仿生设计的主要方法，本文主要针对抽象仿生方法进行具体研究。
１从获取生物特征的途径来研究抽象仿生方法 从获取生物特征的来源分类，抽象仿生方法大致可以分为以下四种：
（１）基于生物整体形象的抽象
这种抽象方式的意象源于生物的整体形态。
设计师通过对某一生物整体形象的观察和简化，得出最能体现这种生物神
韵的比例关系和曲线特征，在逐步删减多余的细节后将某一生物的整体意象运
用在产品的形态中。
例如吉利汽车生产的熊猫车型，整体上呈现出一个完整的熊猫形态，但具 体细节仍严格遵循了工业产品可生产的造型规律，丝毫没有熊猫原型的痕迹。
这＿。设计追求整体的神似，属于整体抽象的范畴。（图１）
图ｌ吉利熊猫
这种基于整体形态的概念转化需要从宏观入手，重点考虑生物整体的
“态势”，把握大的比例关系和线条，不必拘泥于某一个细节。只求整体相
似，神形皆各，如果完全写实于某一个生物，反而过于直白失去了联想的趣味，
·９６· 第４２卷第２期 ２ ０ １ ６年１月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ｒＥＣＴＵＲＥ ＶｏＪ．４２ Ｎｏ．２ Ｊａｎ． ２０１６
文章编号：１００９—６８２５（２０１６）０２—００９６—０３
混凝土配合比设计方法的研究进展
刘莎 伊雷
（１．山西省交通科学研究院，山西太原０３０００６；２．北京铁建工程监理有限公司，北京１００１２４）
摘要：介绍了一些基于不同的混凝土理论模型的配合比设计方法，分析了不同配合比设计方法的特点，指出不同混凝土配合比
设计方法有各自的适用范围，应根据工程的实际情况选择合适的配比方法，以达到合理利用材料，降低工程造价的目的。
关键词：混凝土，配合比，原材料，强度
中图分类号：ＴＵ５２８ 文献标识码：Ａ
０ 引言
混凝土配合比设计是配制混凝土时涉及到的最基本也是最
关键的问题。只要有混凝土原材料和设备，就能配制混凝土，但
原材料的种类、性质和用量会影响混凝土的性能、质量与成本，进
而影响混凝土结构的安全性、耐久性和经济性 。所以，混凝土 配合比设计的关键是根据原材料的种类和性质，确定其用量，使
配制好的混凝土既有一定的经济性，又能满足结构设计要求的强
度和耐久性。
１ 基于经验参数的设计方法
１．１ 传统的混凝土配合比设计方法
最早的混凝土配合比设计可追溯到两千多年前，古罗马建筑
师Ｖｉｔｒｕｖｉｕｓ提出的“蓄水池应由五份洁净的砾砂、两份强度极高
的快熟石灰和每块重量不超过一磅的熔岩碎片组成” ，这是纯
，、 经验的混凝土配合比设计方法， 。 Ｗ十Ａ 从１９世纪末开始，陆续有学者提出关于混凝土强度的表达
式，使混凝土配合比设计由纯经验法转为半经验法。如法国学者
Ｆｅｒｅｔ于１８９６年提出的混凝土的强度公式 Ｊ，Ｆｅｒｅｔ认为混凝土强
， 度是 （Ｃ， ，Ａ分别为水泥、水、空隙的绝对体积）的函数；美 １４＇１－ｎ Ｊ；『 国学者Ａｂｒａｍｓ于１９１８年提出的水灰比定则 ＝嘉 （ ， ， ， ＾２ Ｗ／Ｃ分别为混凝土抗压强度、经验常数、由混凝土种类决定的常
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产品设计中的仿生方法研究
作者：王诗雨
来源：《艺术科技》2015年第10期
摘 要：结合仿生设计的基本理论、综合仿生设计的不同表现形式，以及现有的仿生设计应用。总结出产品仿生的设计方法。
关键词：产品设计；仿生设计；设计方法
产品设计最终服务于人类，在产品设计中，需要通过产品的形态和谐统一人、物、环境的关系。仿生设计的原理体现“以人为本”的设计核心，它是一种新的一门艺术——技术与艺术相结合。仿生设计有利于增加产品的附加值，满足人们精神上和物质上的需求。探索仿生设计的设计方法是透彻研究产品设计的又一条道路。
1 仿生设计的历史进程
人类最开始的创造活动是从模仿开始的：陶罐上的纹理、狩猎工具的形状等。随着人类社会的不断发展，模仿的不仅仅只是事物表面上的东西，理解的更是本质，想要实现绿色设计和生态化的想法不断根深蒂固。
生物界有着不同种类的动植物，漫长的它们在生物进化过程中，“物竞天择，适者生存”逐渐修炼进化。人类生活在自然界中，不免去发现思考探索这些千姿百态的本领。
在我国，很早就有效仿。相传在公元前，我们的祖先模仿鸟类在树上造“房”，以用来防御猛兽的伤害。
我国古代人民对于浩瀚的天空和宇宙充满了憧憬，几千年前人民发明了类似火箭的东西和鸟一样的“风筝”，并且应用于军事联络。
春秋战国时代鲁班从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。我国古代劳动人民对鱼类的模仿也卓有成效。通过观察模仿鱼的形状所造出的船只。在古希腊神话故事中，有人用羽毛和蜡做成翅膀，逃出迷宫。
在一战期间，人们模仿猪的样子做出了一个防毒面具。鸭子的蹼有着肥大的特性，体育运动者通过观察做出了潜水时戴在脚上的蹼，这一设计解除了潜水者在水中活动的限制。
2 产品仿生设计的基本理论
药物设计原理及方法最新研究进展
摘要：通过对药物设计原理和方法的总结，重点评述设计出能与受体特异性结合的先导化合物的过程，并提出了药物设计在新世纪的发展前景。
关键词：药物设计；先导化合物；受体
随着化学、生命科学、药物科学和相关学科的发展，药物设计这一新技术和新方法逐渐形成一门新的理论和方法学的学科。为适应人民对医药的需求不断增长，促进我国医药工业从仿制到创制的转型，药物设计在我国对科学发展和提高社会、经济效益起着越发重要的作用。
一、药物设计的基本原理
1.1 靶点学说
一种有效的药物必须符合两个要求：（Ⅰ）与机体内的某一种或者多种分子靶点发生相互作用；（Ⅱ）通过一定的途径到达靶点。其中药物靶点需要有几个要求：首先要在疾病的进程中发挥关键作用，也就是有效性；其次是药物作用后引起的毒副作用小，即安全性要高；再者就是靶点属于已上市药物的靶点类型，也就是常见的几种药物靶点[1]。
1.2 分子识别的锁钥原理
药物通过分子间可逆的作用力与靶点相结合，某些药物也可以形成共价键。其中键和的类型有离子键、氢键、范德华力、偶极-偶极作用、共价键。
但是基于结构的药物设计将向基于作用机理的药物设计方向发展，目前的药物设计主要是一种基于药物和靶标生物大分子三维结构的设计方法(Structure—Based Drug Des ) [2]。这种方法仅仅考虑了化合物与靶标生物大分子之间的相互结合，而未考虑两者之间的其它作用方式 一个优良的药物除了与靶标分子产生所预期的相互作用之外，还应该具有良好的体内输运和分布性质以及良好的代谢性质，而这些要求在基于结构的药物设计方法中未能予以考虑。随着新世纪生命科学、计算机科学的发展，考虑药物作用不同机理和全部过程的药物设计——基于作用机理的药物设计方法(Mechanism—Based Drug Design )将逐步建立和完善。
1.3 相似性原理 相似的化学结构具有相近或者相关的活性，典型药物化学的基石包括：生物电子等排、药效团、构效关系、肽拟似物、过度肽类似物、酶自杀性底物、优势结构等等。
