10-组合体构型及表达4-构型设计

Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.组合体可看作是实际机件的抽象和简化物。组合体的构型设计是指根据已知条件，以基本体为主，利用各种创造性思维方式构型设计组合体的形状、大小并表达成图样的过程。Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.§10.4组合体的构型设计组合体的构型设计的学习和训练，可以开发空间思维，培养和提高想象力和创造力，初步建立工程设计能力。组合体的构型设计是产品设计、建筑设计及其他工程设计的基础。10.4.1构型原则10.4.2形体构型基础Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.1.以基本几何体构型为主10.4.1组合体的构型原则Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.要求按给定的俯视图设计出组合体。2.多样、新颖、独特Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.3.体现稳定、平衡、动、静等造型艺术法则对称形体构型设计非对称形体构型设计Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.4.构成实体和便于成型以下都是错误的。2)一般采用平面或回转曲面造型，没有特殊需要不用其它曲面。3)封闭的内腔不便于成型，一般不要采用。1)两个形体组合时，不能出现线接触和面连接。Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.以线连接圆连接圆柱体圆柱孔球体圆柱孔Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.以点连接为保证各基本体之间的稳定连接（对产品而言，即保证其力学性能），连接处不允许单纯采用点连接或线连接。Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.1.在限定条件下进行构型设计形体构型就是在某些限定条件下，为达到某种功能而构建几何形体的过程。10.4.2形体构型基础Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.（1）按叠加型组合体构建已知组合体的主视图和俯视图，任意构建三个不同的组合体并绘制左视图。叠加是产品造型的重要手段之一，通过叠加，可以“化腐朽为神奇”产生造型上的视觉亮点，丰富造型效果。Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.（2）按切割型组合体构建Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.切割形体有多种方式：平面切割、曲面切割、曲直综合切割、凸向切割、凹向切割等。Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.（3）按综合型组合体构建已知组合体的主视图，任意构建三个不同的组合体并绘制俯视图和左视图。若给定组合体的一个或两个视图，可以通过构型设计出不同结构、形式多样的组合体。同时运用叠加和切割构成的组合体称为综合法，这也是组合体构型常用的方法。Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.2.分向穿孔构型设计/阻塞体“穿洞”要求一个构思物体能分别沿着三个不同方向，不留间隙地通过平板上已知的三个孔，即构思与已知的三个投影方向上外轮廓相符的组合体。Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.3.组合构型设计根据给定的几个基本体，按不同的相对位置叠加，从而设计出各种不同形状的组合体。Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.4.仿形构型设计——仿照已知立体的形状和结构特点，根据给定的一个立体，设计类似的立体。顶部切成圆柱面两端切成圆柱面圆孔改成长圆孔Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.变异构型也可采用基本体进行，对变异部分可考虑采用形状变元、位置变元及数量变元等不同形式。对连接板的变异构型对肋板的变异构型Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.仿生构型可采用棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球、环等基本体做为构型要素，构型时先对被仿物做形态分析，提取其特征形态，然后再进行几何构型。Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.10.4.3构型设计方法的进一步思考根据所给组合体的一个视图构思组合体，通常不止一个。由不充分的条件构思出多种组合体是思维发散的结果。1.通过表面的凹凸、正斜、平曲的联想构思[例10-1]根据所给的主视图，构思不同形状的组合体，并画出其俯视图。主视图Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.根据主视图的外形轮廓，假定组合体的原形是一块长方板，板的前面有三个彼此不同的可见表面（主视图上是三个封闭线框）。这三个表面的凹凸、正斜、平曲可构成多种不同形状的组合体。（1）先分析中间的线框，通过凹与凸、正与斜、平与曲的联想，可构思出下图所示的组合体：凸、正、平凹、正、平凸、斜、平凹、斜、平凸、曲凹、曲Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.（2）用同样的方法对两侧的两个线框进行分析、联想、对比，可以构思出更多不同形状的组合体，如下图所示：Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.（3）用同样的方法对组合体的背面也进行正斜、平曲的联想，构思出的组合体将会更多。（同学们可自行构想）2.通过基本体和它们之间组合方式的联想构思[例10-2]根据所给的主视图，构思不同形状的组合体，并画出其俯视图和左视图。主视图Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.（1）根据主视图，把它作为两基本体的简单叠加或切挖可构思一些组合体，如下图所示：两基本体的简单叠加或切挖圆柱体圆锥体半球孔Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.（2）作为两个回转体叠加（侧表面相交）构思出的一些组合体，如下图所示：两等直径的圆柱相交，相贯线为一对椭圆（弧）Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.（3）作为基本体的截切构思出的一些组合体，如下图所示：一个前小后大的圆台被上下两个水平面（与圆台前面的小圆相切）和左右两个侧平面所截切而形成；圆台的截交线为4条双曲线一个四棱柱前叠一个被45°倾斜的铅垂面截切的圆柱；圆柱的截交线为1个椭圆一个和外接于各视图正方形的圆一样大小的球被6个投影面平行面截切而形成；球的截交线为6个投影面的平行圆Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.（4）满足所给主视图要求的组合体肯定远不止以上8个，同学们可以自行通过对基本体及其组合方式的联想构思出更多的组合体。评价思维发散水平有以下三个指标：发散度——指构思出对象的数量；变通度——指构思出对象的类别；新异度——指构思出对象的新颖、独特程度。若构思出的组合体全是简单的叠加体，即使数量很多，发散思维的水平也不高，只有在提高思维的变通度上下功夫，才有可能构想出新颖、独特的组合体来。Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.10.4.4构型设计的一般形式1.根据两个视图构型2.根据一个视图构型3.反转构型4.通过给定形体的外形轮廓线进行构型5.阻塞体“穿洞”6.组合构型7.等体积变换构型8.铁丝模型体9.以简单的日常用品进行构型10.根据语言描述的要求进行构型Copyright2009-2019HefeiUniversityofTechnology&BENGBUCOLLEGEJDXZHANGXIANGCHUNAllrightsreserved.10.4.4构型设计的一般形式1.根据两个视图构型（1）形状、方向、尺寸相同的两个视图——已知形状相同的两个视图构思并设计组合体。Co