时间：2022-10-23 10:29:52
序论：在您撰写设计概论论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
作者：鲁港 单位：中国石油辽河油田公司勘探开发研究院
谱集的计算对于每一种特定类型的井眼轨道设计，由于已知设计参数的不同组合，可以产生多个不同的谱集。例如，前面的“直－增－稳”型二维设计问题，设计参数有4个：造斜点深度Hz、造斜段曲率半径R、稳斜段长ΔL和最大井斜角α。将前2个设计参数作为已知参数，后2个设计参数就是未知设计参数，前面给出了已知设计参数谱集，如果选择另外一组为已知设计参数，则会得到与之不同的谱集。实际上，“直－增－稳”型设计问题共有6种不同的设计参数组合形式。二维圆弧形井眼轨道的设计方程组具有解析解，因此使用与第4部分中类似的解析方法可以求出相应的已知设计参数谱集。三维圆弧形井眼轨道设计问题通常没有解析解，可以求出解析解的问题非常少，因此，需要使用数值 方 法 来 计 算 谱 集。下 面 给 出 一 种 数 值 计 算方法。假设用N1×N2×…×Nm网格对初始超矩形P0进行剖分，其中Ni（i＝1，…，m）为适当大的正整数。当计算机性能较好时，Ni可以取的较大；当计算机性能较差时，Ni可以取的小一些。该算法需要使用递归函数，因此在计算机编程实现时需要使用支持递归函数的高级编程语言，如C＋＋等。求谱集离散点的过程可以表示成调用递归函数的过程。展示的是已知设计参数数量为2的一种情况，绿色网格点表示设计方程组有一个解，红色表示无解。所有的绿色网格点组成谱集的一个离散近似。当网格足够密时，离散点能够很好地表示出已知设计参数谱集。
设计方程组的快速求解在上面给出的计算谱集离散点的算法中，需要反复求解设计方程组，因此，如何快速求解设计方程组、或者不需要求解就能判断出设计方程组解的数量，是提高上面给出算法计算效率的关键。对于二维圆弧形轨道设计方程组，由于可以给出解析解的计算公式［1－5］，上面给出算法的计算效率很高。对于三维圆弧形轨道设计方程组，数值迭代类的求解算法［11－13］都不能事先判断出设计方程组解的数量，而且数值迭代过程可能失败，而且无法判断迭代失败的原因是方程组本身就无解、还是迭代计算参数（迭代初始值、迭代步长、步长自适应系数等）造成的。另外，在设计方程组有多个解的情况下，为了求出全部解，数值迭代类算法需要从多个不同的迭代初始值出发反复求解设计方程组。因此，数值迭代算法不适合在上面给出的算法中使用。鲁港等人［6－9］提出了基于特征多项式实数根的一种新求解算法———拟解析解方法。该方法可以将设计方程组的解用一组由已知设计参数和特征多项式实数根组成的解析计算公式计算，通过特征多项式的实数根的数量判断出设计方程组解的数量上限，所有计算过程只依赖于特征多项式实数根的计算（可以使用经典的、成熟的实根分离算法［18］求特征多项式的实数根）。因此，在上面给出的算法中，对于三维圆弧形轨道设计方程组，使用拟解析法求解可以提高算法的计算效率。对于圆柱螺线型、自然曲线型、悬链线型等其他类型的轨道设计问题［19－22］，只能使用数值迭代算法求解设计方程组，这时，可以牺牲一些解的数量信息，用有解／无解来表示谱集。
谱集的计算机图形学表示谱集离散点的计算会产生一组高维数据集，如何在计算机软件中绘制谱图是一个值得深入研究的课题。如果已知设计参数为2个时，可以用二维平面区域来表示谱集，例如图2（连续情况）或者图3（离散情况），用二维点表示一组已知设计参数，用点的颜色表示设计方程组解的数量或者有解／无解的情况。如果已知设计参数为3个时，可以用三维空间中的图形表示谱集。用三维点表示一组已知设计参数，用不同颜色的点表示设计方程组解的数量。尽管这种表示方法用计算机编程实现起来比较复杂，但是借助于各种图形软件包（如OpenGL等）可以实现谱集的三维表示。计算机软件应该向用户提供消隐、图形旋转、切片展示等功能。当已知设计参数超过3个时，无法在现实三维空间中直观地表示出谱集，可以使用星型图的方法实现这种高维数据的可视化，但是其缺点是会产生空间重叠、视觉上可能会使人眼花缭乱。另一种折中的方法是将某些容易确定的已知设计参数的数值确定下来，从而将已知设计参数减少到3个以下，再在二维或三维空间中绘制谱图。例如三维圆弧形轨道设计第Ⅱ初值问题的已知设计参数有6个：造斜点井深、造斜率、第二个圆弧井段的井眼曲率、入靶稳斜井段的段长、井斜角和方位角，可以将比较容易给定的造斜点井深、入靶段井斜角和方位角的数值固定下来，而将2个圆弧井段的井眼曲率和入靶井段的段长作为可调整的已知设计参数来计算谱集，这样处理之后就能用三维图形直观地表示谱集了。1）当轨道设计方程组能够求出解析解时，根据谱集理论能够精确计算出来；当没有解析解时，可以使用离散谱集来逼近的真正谱集。2）应用谱集理论开发井眼轨道设计计算机软件可以提高设计质量和工作效率。3）求解设计轨道方程组是谱集计算中计算量最大的工作，应设法提高求解该方程组的速度。4）文中给出的离散谱集算法采用了均匀步长网格，当步长较大时，计算量较小但谱集边界比较粗糙，当步长较小时，谱集边界比较清晰但计算量较大。因此，需要进行自适应调整步长方面的研究。5）当已知设计参数超过3个时，谱图为高维空间中的图形，需要结合计算机图形学理论深入的研究，以便能够以直观的、用户容易理解的图形方式表示高维谱图。
本文对现有高校的艺术设计史论课程教学状况进行了初步分析，并提出了改善的几点设想，结合艺术设计项目式教学模式以及艺术设计史论课程的研究分析报告，总结出艺术设计史论课程的整体问题和艺术设计史论课程的未来发展趋势。
艺术设计与艺术设计史论教学的契合模式
“设计”这一词汇在我们的日常生活中经常被用到，诸如“服装设计”、“视觉传达设计”、“工业设计”、“环境艺术设计”等。本文结合许多有关艺术设计著作对设计概念的阐释，将设计的概念试图从设计专业的角度对其进行一番再梳理，使得对设计的概念有更深入的认识。
艺术来源于生活，同时也是生活中的一部分，而艺术设计作为艺术、技术和科学的结合，更是与生活息息相关。随着艺术设计专业的蓬勃发展，全国各大高校基本都开设了艺术设计专业，随着国家对素质教育的加强，艺术设计史论课程越来越受到重视，开设了艺术设计类专业的高等院校也根据自己的学科专业特点，都开设一定数量的艺术设计史论课程，但是还是普遍存在一些问题。结合整体的分析研究数据，总结出艺术设计史论课程的整体问题和艺术设计史论课程的未来发展趋势。
艺术设计史论课程初探
艺术设计史论课程是高校艺术设计专业学生必修的专业理论课程，其中包括了有中外艺术设计的发展历程、艺术设计理论的萌发、分支及其在人类社会发展史上的贡献率等等。艺术设计史论课程自20世纪90年代起陆续在全国的艺术院校和综合院校的艺术设计专业中开设。据不完全统计，全国80%以上的院校开设了艺术设计史论课程，此类课程在开阔设计专业学生的视野，提高其人文素养、树立创新的设计理念，提升设计的品位，形成个人风格等方面意义深远。因其滞后于艺术设计实践，其研究内容和教学方法尚有许多不足的地方，当今国内更是如此。总之，高校艺术设计史论教材田圃中，已由过去的一枝独秀，发展到今天的百花竞放。中国的艺术设计史论研究也将迈进一个较快发展时期。
事物具有两面性，有好的一面，同时也有不足的一面。在艺术设计史论课程的教学过程中，主要存在几个方面的问题：(1)艺术设计史论课程观念需要更新;(2)教学课程设置不够合理;(3)教学方式方法亟待创新;(4)理论教学与设计实践需要更好的对接。
艺术设计史论课程概况以及发展趋势
1.教材的使用
在艺术设计史论课程刚刚兴起的时候，对于艺术设计史论的教学还处在基本的发展阶段，教材有一枝独秀到目前的百家争鸣。在当时只有尹定邦教授著《设计学概论》，尹定邦教授在书中重点介绍了设计学研究的范围、现状，设计的多重性，设计的类型，设计师的职能，中外设计史的源流，设计批评理论的发展、嬗变与多元化等，特别着重强调了设计理论对设计发展的必要性。
经过十多年的发展，艺术设计史论教材层出不穷。李砚祖教授著的《艺术设计概论》得到众多高校的青睐。该书主要介绍了设计的方法、程序与管理、设计的哲学、设计与文化的关系等，提出“设计是科学技术与艺术的统一结合”的观点。目前，高校设计史论的版本逐渐增多起来，如赵农著的《中国艺术设计史》、李立新著的《中国设计艺术史论》、朱和平著的《中国艺术设计史纲》、王受之著的《世界现代设计史》等，都是比较权威的艺术设计史论教材。
2.加强师资力量
当前，我们一些高校艺术设计史论课程教师师资力量基础相对有些薄弱。很多时候，有一些毕业生毕业后选择出国或者到科研机构，能够进入高校的人员较少。可见，艺术设计史论教师的供不应求和教学质量提高速度慢是现代设计教学中面对的直观问题。
起落架接地点参数设计
起落架接地点的设计要根据飞机的重量、重心包线、几何外形、执行任务等来确定。在给定输入条件后，要使得接地点的设计满足飞机结构、漂浮特性和使用特性的需求。
1起落架布局形式
现代民用航空运输飞机大多选用“前三点”式起落架布局形式。与“后三点”式起落架布局形式相比，这种布局形式可以使得飞机在地面状态时，客舱基本呈水平状态，有利于改善驾驶员视界，减小起飞滑跑初期的高阻力。由于主起落架在飞机重心之后，飞机在刹车、地面操纵时具有很好的稳定性，同时在飞机着陆时，主起落架会产生一个使飞机低头的力矩，帮助飞机减小着陆攻角，有利于减小着陆场长。该种布局的缺点主要集中在主起落架接地点的选取，即如何处理好在最大限度满足各种使用特性的前起下，使得主起落架在收藏空间、结构形式上合理、可行。
2起落架接地点参数设计
起落架接地点的设计原则是在满足飞机使用安全性的前提下，依据飞机的重量重心、几何外形等特征参数，最大限度地满足飞机在滑跑、起飞和着陆阶段的使用要求。同时，还要考虑飞机系列化发展的需求。
2.1主起落架纵向接地点设计
(1)飞机起降特性限制
主起落架纵向接地点参数包含接地点的纵向站位（用%MAC表示）和接地点距飞机客舱地板高度的距离。其参数的选取主要受到飞机起降所需求的迎角θ的限制。为了满足飞机的正常起降要求，飞机的起飞迎角要求不小机的着陆迎角，对于干线飞机，一般在8°～10°。同时，要重点考虑飞机单发起飞时的极限迎角需求，一般是在正常起飞迎角的基础上增加1°左右。
在初始设计阶段，如果有足够的数据支持，也可以通过计算分析的手段，将飞机腾空时的迎角θLOF作为输入条件，其计算公式如下：其中，αLOF为正常起飞时预期的最大迎角，VLOF为正常腾空时空速，CLLOF为对应VLOF的升力系数，为升力线斜率。l1和l2参数如图2所示，分别表示主起落架全伸长状态接地点与飞机尾擦点连线与停机状态地面线相交的两段线长度。对于干线客机，飞机抬头率一般取4°/s。此外，还需要考虑飞机系列化发展的需求，给系列化家族中的加长型飞机在起落架布置上留有必要的空间。对于干线客机，基本型飞机最终确定的起降迎角一般是在其起降需用迎角的基础上增加2°～4°，要视客舱增加长度和机身后体修行的具体情况进行分析确定。
(2)飞机结构设计限制
现代民用运输机大多采用高气动效率的超临界机翼，其外形的一个显著特点是后缘部分收缩剧烈，这就给下单翼布局形式飞机的主起落架收藏带来了较大的空间限制。另外，采用较后的主起落架接地点，可能会出现主起落架的转轴较长，主支柱后倾角较大，主起落架转轴偏角较大等设计情况，这些都会造成主起落架重量和寿命上的损失。所以在设计之初，要依据飞机的结构特点，主起落架的接地点不能过于靠后。
(3)翼下吊大涵道比发动机限制
现代民机的另外一个特点就是普遍采用油耗小、噪声小的大涵道比喷气发动机，而随着民航业环保、节能要求的提高，发动机会采用更大的涵道比，其对应的短舱直径也有较大增加。目前下一代新研发的发动机涵道比已经增大到12左右。为了满足短舱与地面的间隙要求，就需要起落架有一定的长度来支撑飞机。对于翼吊布局的飞机，其短舱与地面的最小间隙为458mm（18in）。
(4)地面维修高度限制
飞机机体表面设有许多检查、维护口盖，根据机场现有的维修程序和维修设备的需要，同时考虑人机工效学，需要对飞机的高度有一定的限制。
(5)主起落架纵向接地点参数选取限制
基于上述分析，可以绘出主起落架纵向接地点参数选取区域限制图，如图3所示。对于采用放宽静稳定技术的飞机，其重心后限位置较后，在考虑加长型发展空间的基础上，基本型飞机不可能在狭小的参数选择区域内选取到防倒立角大机擦地角的主起落架纵向接地点位置，这也是现代民机主起落架布局设计的一大特点。在可选域的参数选取中，要考虑在最严重的重量、重心组合的情况下，使得选取参数对应的飞机防倒立角能尽可能的比飞机运营过程中起降的最大迎角θ大。
2.2主起落架横向接地点设计
主起落架横向接地点即表示飞机的主轮距（用%SPAN表示），其参数的选取也受到多重因素的制约，如图4所示。
(1)主起落架收藏空间的限制
在选取主起落架纵向接地点参数后，就需要开展主起落架横向接地点的设计，即在飞机上进行合理的空间布置，满足主起落架对收藏空间的需求。
在起落架收藏的概念设计中，需要考虑轮胎的膨胀、膨胀轮胎与收藏路径上各种结构件的间隙等影响主起落架收藏的主要因素。轮胎主要考虑充气膨胀间隙和由转动引起的形变间隙，在名义轮胎尺寸的基础上，加上这两部分间隙变化尺寸，构成起落架收藏设计中的“协调用轮胎”尺寸。由于“协调轮胎”所考虑的膨胀和转动形变间隙均为最小间隙，加之飞机后继机对特殊机场适应性要求的需要，因此对于“协调用轮胎”在径向方向与收藏路径上各种结构件的间隙就需要留有足够的空间。
(2)主起落架转轴结构布置空间限制
主起落架的展向位置设计被限制在机翼后部由后梁和襟翼辅助梁所形成的“三角区”，如见图5所示，主起落架过分的沿展向靠外布置，会过分挤压起落架转轴的布置空间，给起落架转轴设计增大难度。其具体限制条件可依据机翼后梁走向、机翼kink位置、主起落架接头形式、襟翼舱布置空间、管线布置空间需求等确定，见图4中条目2。
(3)侧风与单发着陆限制
飞机在侧风或单发着陆的过程中，会带有一定的滚转角Φ，一般在5°～8°。在主起落架横向接地点位置选取时，就需要考虑由机带滚转角着陆，发动机短舱与地面之间的最小安全间隙，一般要大于152.4mm（6in），见图4中条目3。
(4)机场使用限制
飞机机场适应性所包含的内容很广，其中有一条是根据机场的不同分类对飞机的几何参数进行限制，具体限制如表1所示。
2.3前起落架接地点设计
(1)操纵稳定性限制
前起落架和主起落架的接地点构成一个平面，有效地支撑住飞机的重量，当飞机的重心及主起接地点确定后，需要合理的选取前起落架接地点的位置，以确保飞机在侧风及地面转弯时的稳定性，一般用侧翻角Ψ表示，如图5所示。对于民用飞机，该角度不应大于63°。
(2)载荷分配限制
合理地选取前起落架的接地点位置，能较好地分配起落架所承受的载荷。一般情况下，前起落架的载荷系数为8%～15%，见图5。当前起落架接地点过于靠前，前起落架的载荷较小，会使得飞机在小重量状态下，前轮丧失部分或全部操纵性。相反，当前起落架接地点过于靠后，前起落架的静态载荷较大，在刹车产生的附加载荷作用下，很可能超过前起落架的设计强度。因此，需要合理地安排前起落架接地点的位置。
(3)结构设计考虑
起落架上的载荷需要传到飞机机身，为了减少飞机重量，需要使载荷的传力路径最短，最合理的方式是在靠近加强框的位置进行布置。
(4)飞机停机角设计考虑
由机在停机时其重量、重心会有不同的组合，因此飞机的停机角是一个范围，目前民用飞机的停机角范围是-1°～1°。可以根据停机时客舱地板水平或是有轻微低头的需要来选择前起落架的长度。
飞机地面180°转弯检查
飞机起落架接地点确定后，在地面操纵时，除了要满足之前所述的安全性、稳定性和操纵性要求之外，还需要满足在预期的最低运营机场跑道宽度的条件下，实现飞机180°转弯的要求，如图6所示。对于超大型民用客机，会对飞机的接地点设计产生一定的影响。ICAO附件14卷Ⅰ中机场跑道宽度要求和起落架距跑道边界安全间隙要求分别见表2和表3。式中，b表示飞机的前主轮距，t表示飞机的主轮距，β表示飞机前起落架的转弯操纵角，s1表示主起落架图6飞机地面180°度转弯外侧双轮间距，s2表示前起落架外侧双轮间距。
当选定最低跑道宽度和对应的安全间隙后，根据公式（2）计算出前起落架转弯操纵角β。一般情况下，还需要考虑轮胎的侧滑现象，即在求出的前起落架转弯操纵角β上加3°～5°，该值以不大于45°为宜。
该阶段包含了两个基本活动环节：组内创意互动和组间创意交流。
1.组内创意互动，指就给定的某个主题（本项目中如“中国消费者喜欢的形状、外观等”）进行快速创意表现，并将自己所画的表现图贴在每个房间墙壁上；接着，每人从所有其他人的表现图中挑选自己喜欢的图进行“提升和完善”；然后，将这些经过自己改善过的别人的创意表现图和自己最初的创意想法结合，并做出满意的组合；最后，所有人以小组形式从这些组合创意图中提炼出创意点，并以便贴备注形式贴于创意表现图四周。
2.组间创意交流，指各小组从所有的创意表现图及创意点中挑选出感兴趣的，在此基础上进行创意发散；接着，对二次创意点进行故事板表现；然后，依据表现的场景进行产品概念设计；最后，小组合作进行创意概念的展示。
二、目标对象的初识
在该阶段对目标对象有了初步认识，参与学生被重新分成小组，就给定的主题（本阶段如“家居风格的趋势”、“奢侈品或服务购买/体验经历”“、休闲时光”“、私家车”等）进行两个小时的讨论，最终形成展示文稿；然后，根据各小组的展示详情，挑选出趣点，再重新分配小组成员，形成最终的小组分配；最后，经过多次“采访者-被访者”循环模拟入户调研情况，实施入户调研（包括目标消费者家中和奢侈品销售/体验店两种类型）。
三、理解被访者
首先，在入户调研得到的影音资料基础上，构建角色模型，并进行组与组之间的信息互换；接着，从墙上找出与角色匹配的创意想法；然后，提炼出直接和间接的需求点；最后，形成报告文稿。
四、创意表现和甄选
首先，每组挑选出三个感兴趣的概念，进行深化，并按照以下核心问题展示给其他队员和导师：
1.它能提供给消费者的核心价值是什么？
2.市场上类似的产品是什么？
3.它的独特性何在？
4.它如何传递品牌的理念？然后，通过所有人讨论评估，每组决定出最后两个可以作为最终产品开发的概念，并作快速的sketch和storyboard表现；最后，根据既定的限制范围，做出需求和创意间的平衡。
五、设计概念的深化
就每组的两个最终概念做行业预估找出市场中的竞争点和消费的核心价值，以此做快速表现，并为此概念命名。
六、设计概念展示与设计活动的展开
将概念产品进行讲解展示。探讨概念如何实现的问题，选择那些尚未有成熟产品问世，且未被以往产品使用过的新技术；概念的制造和成本问题；概念产品的材质和色彩；产品的销售方式等。此外，还要考虑其体验模型和物理模型的展示。
七、物理/交互模拟模型
电子工程、设计学、心理学和机械工程专业的同学就共同探讨过的展示概念进行模型制作。
八、模型的完成、展台和视觉传达方面的设计
对所有模型的完善，并完成如何在短时间内进行有效信息的最大化传达。
九、最终展示和评选
概念书籍设计将书籍艺术形态设计转换成有效表现思想创造性设计，旨在充分展现设计者的创造力，启发创新思维意识。概念书籍设计是根据书籍内容对视觉想象的内涵进行提升，探寻可以参与其中的文化元素，对原有信息内容进行再创造的意识。使受众在与书籍交流的过程中，对语言、时间等多方面因素形成更深刻的、多元化的、全新的认识。
在概念书中，文字既是文章的一部分，又是插图的一部分，被赋予了双重身份。文字作为有意味的图形，表达文字以外的内涵。独立创作的原创插画为主要表现内容，书籍的文字、用纸、折手和装订等都围绕插图来进行设计。这里赋予了传统意义上的插图新的意义。插图可作为书籍的主体出现，兼有表达书籍内容的功能。既是书籍具体内容的体现，又是抽象意念的表达。在概念书中可以围绕插图进行模切、拉页以及页与页之间连接关系的特殊设计。概念书的设计是图形摆放方式和图形处理方式的研究。一直以来，由于的技术和成本问题，没有得到充分的重视，目前书籍的装订方法还是以经济、简便的胶订和骑马订为主。但也有很多设计师在书籍的装订上下了很大的功夫，线装、铆订、胶订辅以织物等，方法多种多样、灵活巧妙。概念书中可以利用现有的装订形式进行形态上的创新，也可以设计、实验新的装订方法。
在概念书的设计中，纸张的质感、纹理、透明度、柔韧度、反光度等都可以成为概念书设计的亮点。概念书的纸张不再局限于目前印刷常用的铜版纸等纸张，还包括用于包装的纸张、用于工业产品过滤的纸张、砂纸等。可以用一些现有的纸张或其他材料进行再加工，制成新品种的纸张。概念书印刷的方法可以颠覆传统意义上的印刷方法，可以通过丝网、铜板、木板印刷等办法来创作，也可以通过喷画、烙印、粘贴等手段进行创作。随着技术的更新，未来也有可能成为新的印刷方法，推动装帧艺术的发展。
随着电脑和网络的普及，电子媒体成为一股不可忽视的力量，电子图书成为书籍设计中的重要部分。总之，概念书籍的设计充分体现了书籍思维方式上的未来性。现在国外的概念书籍，在形态上已经摆脱了书籍的传统模式。以独特书籍设计语言来传达书籍的思想内涵，并体现强烈的个性。从表现形式、材料工艺上进行前所未有的尝试，并且在人们对书籍艺术的审美和对书籍的阅读习惯以及接受程度上寻求未来书籍的设计方向。
2概念书多元设计
在进行概念书的设计时，应从外到内，由于书籍语言的多元体现，为阅读过程带来无限拓展的可能性，书籍设计不仅仅属于平面设计范畴，还存在空间设计等领域的设计概念，以构成三维的空间关系，从而形成可观、可触、可感的艺术形态。它包括形态的写实感，如质感的表现和结构的准确表达；另一方面也依赖娴熟的技术和对材料特性的把握，以实现艺术模仿与创造。就艺术而言没有观察、没有借鉴、没有对比，就没有认识，没有创新，只有观察到的才可能有表现，这就是观察的意义，这就是设计创新的基础。
在现实生活中，我们要通过观察进行思考，没有深入的观察就很难激发灵感，产生真正的设计；没有认真的观察，就很难产生具有创造力的设计。通常自然形态以人物、动物、植物等自然界中具象形态为依据，通过观察、归纳或夸张、变形等手段创造出艺术形态，它与超级写实主义相比为设计者提供了一份自我表现的空间。概念书的设计具有同样的特点，运用适当的“跨界”语言去表现另外一种事物，会得到一个全新的、充满想象力的创作物象。概念设计通过抽象的形态表现丰富的内容，使读者可从与作品有关的蛛丝马迹中展开一系列思考、联想和欣赏过程。当你处在抽象的环境中，你会不由自主地展开想象、联想，在抽象艺术作品面前自然会心随其动，展开美的想象。由于概念书籍设计材料，常可以木、布、金属、塑料等为媒质进行设计，这种概念书，看到的似乎不是书籍，而是立体的、建筑艺术的观念，是设计师心中浪漫的书籍之梦。总之，不同的材料，能为书籍灌注特殊的精神气质与内涵。在不游离书籍主题的前提下，借助材料的特性引申出与众不同的创意，表达出更深层广泛的含义，为读者提供阅读想象的畅游空间。
适航要求中的结构约束主要包括民机某部分系统或子系统必须具有的物理结构组成及对象的某些形状、尺寸要求。此处将物理对象的材料类型和相应的强度要求也纳入了结构约束的范畴。此类要求常见于CCAR-25部C分部(结构)，D分部(设计与构造)等。对于结构约束的表达采用以下形式：<OS,(ES,PS)>。(3)式中：OS代表物理结构特征的主体，ES和PS代表两种结构约束类型，ES为结构组成约束，如要求必须存在某种物理结构；PS为某物理结构的空间尺寸、形状限制。例如CCAR25.777(e)中规定了襟翼和其他辅助升力装置的操纵器件在驾驶舱的位置要求：“操纵台上部，油门杆之后，对准或右偏于操作台中心线并在起落架操纵器件之后至少254mm”。该条款要求属于结构设计要求，条款中出现了数值型约束，表达方式为{操纵器件:起落架{*}@≥"254mm"}，相应的概念图索引如图5所示。按照上述方式建立了包含CCAR25部B分部“飞行”、C分部“结构”、D分部“设计与构造”和E分部“动力装置”共290条适航条款的概念图本体库，基本覆盖了民机设计中性能操稳、结构强度和动力燃油部分的适航要求（除A分部“总则”，F分部“机载设备相关”和G分部“使用限制和资料”外）。采用以上方式从适航条款中提取设计约束信息的完备程度，并依此建立的适航条款的概念图索引很大程度上决定了后续能否根据设计任务检索到所有适用的条款要求，即条款检索的完备性，对于民机设计至关重要。因此，为尽量保证能够从条款要求中完备地提取关键“概念(包括设计特征、指标或参数)”，需经过以下过程：①通过适航条款的字面分析，包括研究条款条文、条款相关的修正案和咨询公告等文件进行初步提取；②参考已有同类机型（同级别）的型号取证数据，通过对比和构型差异分析进一步补充和完善；③在此基础上进一步由各专业有丰富型号经验的设计师进行评议、完善和确认。即便如此，这种完备性仍是相对的，因为一方面，随着航空技术的进步和航空事故的教训，适航要求也会不断修订、发展和完善；另一方面，随着民机制造商型号经验的积累和技术能力水平的提升，对于适航条款的理解会逐步加深，这种信息提取的完备性也会不断提高。
2适航要求的识别和检索机制
适航要求识别与获取的目的在于根据当前设计任务检索适用的适航条款要求，本质上属于一种依据索引的文本检索[13]。与传统的关键词检索相比，用于建立设计任务和适用条款要求之间映射的索引不是若干离散的关键词，而是一种由概念图表达的结构化索引，构成索引的“概念”之间具有内部关联性；另外，由于适航条款的概括性，建立条款索引的概念集中包含的很多概念术语超出了条款文本范围。例如，CCAR25.581闪电防护条款的条文中并未明确提及飞机的燃油系统，但燃油系统设计必然需要考虑该条款要求。因此，“燃油系统”要包含在该条款索引的概念集中，而这种情况主要依靠设计师的经验知识来保证。针对适航条款的特点，本文提出一种基于匹配度的适航条款要求检索方法，即某适航条款对于当前设计任务的适用性可通过设计任务中包含的民机设计特征与条款约束的设计对象之间的匹配度来衡量。2.1匹配度对象（设计特征）之间的匹配过程包括两个步骤：首先判断当前设计对象与条款约束的对象名称是否一致；若对象名一致，则进一步判断对象属性值之间的一致程度；否则，两者完全不匹配。此处，设ai为当前设计对象a的第i个属性值，bi为条款约束的对象b与之相对应的属性值，则M(aibi)表示两者属性值之间的匹配度函数。若ai和bi为枚举型取值，则匹配度计算公式如式（4）：2.2检索算法根据上述介绍，基于匹配度的适航条款检索算法如图6所示，详细的检索步骤描述如下：步骤1输入飞机的某设计特征（系统、子系统及其结构组成）作为当前设计特征Pc（当前设计对象）。步骤2读取Pc相关的特征约束C(Pc)，这里的C(Pc)主要来自于对于产品整体的属性约束或继承自父级特征的属性约束。步骤3读取Pc的关联特征，生成关联特征集；此处的关联特征包括Pc的下一级结构特征，以及与Pc在功能或结构上存在关联关系的其他设计特征；此处构建关联特征集的目的在于扩大适用条款的检索范围。步骤4从适航条款数据库中读取第一条未被检索过的条款作为当前条款，如果成功，则进一步读取该条款约束的目标对象Pc’及其特征约束；否则退出程序。步骤5比较Pc和Pc’，如果Pc=Pc’，则进一步比较其属性特征C(Pc)和C(Pc’)，并按式（6）计算其匹配度Mi。步骤6如果Pc≠Pc’，则该条款的目标对象与当前设计特征不匹配，但可能与Pc的某项关联设计特征相匹配。因此，进一步读取Pc’的关联对象集Pr’，判断Pr与Pr’是否相交，即按照式（7）计算Mj。步骤7若Mi>0，则当前设计特征与条款约束的目标对象一致，该条款为当前设计特征的主要适用条款，从而将该条款录入适用条款集；否则转步骤8。步骤8若Mj>0，则当前条款为当前设计特征的相关条款，属于次级适用条款，也将该条款录入适用条款集；否则，当前条款为完全不适用条款，转步骤9。步骤9将当前条款的状态标记为已检索过的条款，转步骤4。步骤10适航条款数据库中的所有条款都被检索过，退出程序。
3实现与应用
根据本文提出的方法进行相应的软件实现。采用技术，利用VisualStudio2008软件开发平台和SQLServer2008数据库系统开发出一套民机适航要求的识别与确认系统，用于辅助某民机制造商的适航工程师（型号各分系统适航审定计划的负责人）根据某些设计任务中的民机设计特征检索适航条款数据库，形成型号各专业适航审定基础中适用条款集合的初步方案。以民机起落架系统中的部分设计特征“主起落架及舱门”为例检索其适用的适航条款要求。首先，定义当前的设计任务，包括明确目标设计特征，定义目标设计特征所在型号的飞机级特征参数要求，并将主起落架系统的父级系统和子级系统作为关联设计特征，形成当前设计任务的概念术语集用于检索，如图7所示。依次根据目标设计特征“主起落架及舱门”及其关联特征（如父级设计特征起落架系统，子级设计特征收放系统、机轮系统等）检索适航规章数据库。此处以CCAR25.721条为例（如图8），首先进行当前设计特征与条款约束的目标对象名称的比对；若一致，则进一步进行（飞机级）特征参数的匹配。
4结束语
1.改进设计的意义机械加工中所使用的各种工具均储放在工具箱之中，因而工具箱具有汇集与保存各种加工工具的特征，其通过有效的空间配置，将各种工具有序地放到各种模块当中，从而确保工具能够得到有效的保护，并方便使用与检查。就机械加工而言，其车间中涵盖着各种各样的机床，如车床、铣床等，这些机床通常均配备着不同的工具箱，这些工具箱里也都放置着不同的工具。由于所放置的刀具对于生产过程的影响很大，因而如果工具箱设计的不合理将很有可能带来生产上的低效率，有必要采取科学的设计理念，来保证工具箱设计的合理性。总体而言，工具箱设计的完成，不仅可保障机床操作人员的人身安全，避免以往设计中工件、器具掉落对人员的伤害；另外，新型工具箱可方便地随意移动，大幅提升了工具箱的使用效率。
2.改进设计的问题尽管机械加工机床工具箱的设计十分重要，仍然存在着如下问题：一是工具箱的层次划分并不合理；二是工具箱的内部构造不符合生产的需要；三是工具箱的质量太大，难以满足柔性生产中的快速移动的要求。这些问题不仅导致生产效率降低，而且也有可能造成工人在使用当中发生安全事故，对人身安全带来一定的威胁，并且也不利于较为贵重的量具与刀具的保管。因此妥善的进行工具箱的再设计，并且与生产的实际情况紧密结合，有助于防范这些问题的出现。
二、机械加工机床工具箱的改进设计建议
1.改进设计方案进行机械加工机床工具箱改进设计的首要任务是明确这一改进设计的具体方案，其作为总体的指导思想，直接影响着工具箱的具体设计工作。基本看来，在当前强调柔性生产及考虑当前工具箱所存在问题的基础上，改进设计方案有必要关注如下一些方面：一是工具箱设计存在台面设计问题，这使得放置在台面上的各种工具很有可能被无意的碰落，因而改进设计必须关注工具箱的层次问题；二是层次改进设计的首要任务是确立台面的位置与高度，在这一基础上，进行分层次的划分，确保工具箱的不同层次的划分较为合理，所使用的各种工具在工具箱中得到合理的摆放；三是由于当前工具箱较重，不利于快速移动，因而要关注工具箱的四个脚的位置，有必要配备轮子等装置，以便于移动。
2.材料的选择与零件的配合就材料的选择而言，机械加工机床工具箱在生产中有着很重要的作用。一般在实际中工具箱的外门要使用45#钢，而工具箱的内部框架、箱盖以及层底等要采用Q235，就零件间的配合连接而言，箱底层和万向脚轮可以进行固定支撑之间的配合调整。这3个零件需要通过焊接的方式连接在一起，框架与箱底层、层板和框架之间、框架与层挡板之间也是采用焊接方式。在顶层板、内门、外门以及箱底层之间都需要留出一定的间隙，用作门的旋转和打开。
3.改进设计的内容一是抽屉及箱体均使用1.2mm冷轧钢板，经磷酸盐处理后，外加静电粉体烤漆，以达到防锈效果。箱体四周每隔25mm应镶有滑轨固定沟槽，以方便抽屉弹性调整变换的使用。为确保箱体结构坚固，底部应附有调整脚，可保护箱体，并改善因地面不平整而造成的晃动现象。二是旋开式连杆锁装置，一经上锁，抽屉即全部锁住。抽屉铝合金把手内部设有安全扣装置，未经人为操作，抽屉不会滑出掉落。可选用锁王系统，一支锁王钥匙可开启500组不同锁号的工具箱，管理方便。抽屉四周每隔19mm镶有一槽孔，并可配合槽隔板、横隔板作弹性间隔。抽屉使用3mm特殊滑轨设计，并配合轴承滑动、单轨抽屉开度90%，每屉荷重100kg，复轨抽屉100%全开，每屉荷重200kg。三是全宽式铝合金把手设计，并附有标示纸及PVC透明胶片。滑轨设有固定扣定位，以防搬运时掉落。抽屉把手外缘与箱体平整，不露出箱体外部，防撞、安全、美观。抽屉、把手与面板可分离的组合式设计，可微调抽屉面板间距，并可节省零件更换费用。四是背挂板精准方孔设计，可搭配各类挂钩，拆装调整容易，方便工具定位。使用宽幅转轮，移动更稳固、轻巧灵活，两只定向，两只万向附剎转轮，四轮平均荷重400kg。分类盒可单独或排列使用，方便收纳，适合小型零件、螺丝的分类储存。应用精控安全锁，确保坚固耐用，故障率低槽孔可配合隔板，可随意调整屉内空间。使用条纹胶垫可防止工具滑落，并保护漆面不受损。应用组合式分类盒，可单独或排列使用，方便收纳，适合小零件、螺丝的分类储存。隔板可与槽片组合应用，拥有更适当的空间配置。
4.改进设计的保障一是建议成立改进设计工作小组。工具箱的改进设计与信息技术的变化息息相关，工具箱改进策略的制定不宜限定于某项信息技术的规格与现状，而是应采用通透性设计，并建立不断检查修正的机制，以确保改进设计计划的可行性与时效性。因此，建议改进设计部门成立专门工作小组，研究制定各项改进作业标准。二是加强设计人员信息教育培训。工具箱改进设计过程涉及到车间管理人员、工具箱使用人员及信息化作业人员，为有效规划及管理，在工具箱改进设计工作的召集人应由主管负责人担任，而从事工具箱改进设计的人员不仅需要具备相当程度的工具使用与信息化素养，也必须不断吸取新知识，以掌握信息技术的发展。目前工具箱使用与改进人员通常缺乏信息及电脑背景，建议工具箱改进设计人员应配合时展趋势，加强信息教育，以应对电子化作业的发展趋势，充分学习与应用信息化技术来进行工具箱的重新设计。
三、小结
