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1、仿 生 設(shè) 計 形 式 1.形 態(tài) 的 仿 生 2.功 能 的 仿 生 3.結(jié) 構(gòu) 和 材 料 的 仿 生 4.綜 合 仿 生 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計仿 生 設(shè) 計 形 式 1 形 態(tài) 的 仿 生1.1具 象 形 態(tài) 的 仿 生 具 象 形 態(tài) 是 透 過 眼 睛 構(gòu) 造 以 生 理 的 自 然 反 應 ， 誠 實地 把 外 界 之 形 映 入 眼 睛 膜 刺 激 神 經(jīng) 后 感 覺 到 存 在 的 形 態(tài) 。 它 比 較 逼 真 的 再 現(xiàn) 事 物 的 形 態(tài) 。 由 于 具 象 形 態(tài) 具 有很 好 的 情 趣 性 、 可 愛 性 、 有 機 性 、 親 和 性 、 自 然 性 ，
2、 人們 普 遍 樂 于 接 受 ， 在 玩 具 、 工 藝 品 、 日 用 品 應 用 比 較 多 。 但 由 于 其 形 態(tài) 的 復 雜 性 ， 很 多 工 業(yè) 產(chǎn) 品 不 宜 采 用 具象 形 態(tài) 。 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 1.2 抽 象 形 態(tài) 的 仿 生 抽 象 形 態(tài) 是 用 簡 單 的 形 體 反 映 事 物 獨 特 的 本質(zhì) 特 征 。 此 形 態(tài) 作 用 于 人 時 ， 會 產(chǎn) 生 “ 心 理 ” 形 態(tài) ，這 種 “ 心 理 ” 形 態(tài) 必 需 生 活 經(jīng) 驗 的 積 累 ， 經(jīng)
3、 過 聯(lián)想 和 相 象 把 形 浮 現(xiàn) 在 腦 海 中 ， 那 是 一 種 虛 幻 的 ，不 實 的 形 ， 但 是 這 個 形 經(jīng) 過 個 人 主 觀 的 喜 怒 哀 樂聯(lián) 想 所 產(chǎn) 生 的 形 變 化 多 端 、 色 彩 豐 富 ， 這 與 生 理上 感 覺 到 的 形 大 異 起 趣 。 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 -形 態(tài) 高 度 的 簡 化 性 和 概 括 性-形 態(tài) 豐 富 的 聯(lián) 想 性 和 想 象 性-同 一 具 象 形 態(tài) 的 抽 象 形 態(tài) 的 多 樣 性仿
4、 生 造 型 設(shè) 計抽 象 的 仿 生 形 態(tài) 具 有 以 下 特 征 ： 2、 功 能 的 仿 生 人 們 發(fā) 現(xiàn) ， 動 植 物 的 某 些 方 面 的 功 能 ， 實 際上 遠 遠 超 越 了 人 類 自 身 在 此 方 面 的 科 技 成 果 。 生 存 在 自 然 界 中 的 各 種 各 樣 的 動 植 物 能 在 各種 惡 劣 復 雜 的 環(huán) 境 中 生 存 與 運 動 ， 這 是 因 為 其 運動 器 官 和 形 體 與 惡 劣 復 雜 環(huán) 境 斗 爭 進 化 的 結(jié) 果 。 植 物 和 動 物 在 幾 百 萬 年 的 自 然 進 化 中 ， 不 僅完 全 適 應 自 然 ， 而
5、 且 其 進 化 程 度 接 近 完 美 。 今 天 ， 我 們 生 活 在 科 學 技 術(shù) 飛 快 發(fā) 展 的 時 代 ，學 習 和 利 用 生 物 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 異 結(jié) 構(gòu) 和 奇 妙 的 功 能 ，已 經(jīng) 成 為 技 術(shù) 革 新 和 技 術(shù) 革 命 的 一 個 新 方 向 。 仿 生 造 型 設(shè) 計 根 據(jù) 蛙 眼 原 理 ， 科 學 家 利 用 電 子 技 術(shù) 制 成 了 雷達 系 統(tǒng) ， 能 準 確 快 速 地 識 別 目 標 。 仿 生 造 型 設(shè) 計 根 據(jù) 螢 火 蟲 100%的 光 能 轉(zhuǎn) 化效 率 原 理 ， 人 類 制 成 的 冷 光 源 ，發(fā) 光 效 率 提 高 十
6、幾 倍 ， 大 大 節(jié) 約了 能 量 。 仿 狗 鼻 子 嗅 覺 功 能 ， 人 類 造出 了 電 子 鼻 可 以 檢 測 出 極 其 微 量的 有 毒 氣 體 等 等 諸 多 令 人 驚 嘆 的創(chuàng) 造 。 仿 生 造 型 設(shè) 計 根 據(jù) 加 重 的 翅 痣 蜻 蜒在 高 速 飛 行 時 安 然 無 恙 ，人 們 仿 效 其 在 飛 機 的 兩 翼加 上 了 平 衡 重 錘 ， 解 決 了因 高 速 飛 行 而 引 起 振 動 的棘 手 問 題 ； 仿 昆 蟲 復 眼 的 構(gòu) 造 特點 ， 人 類 造 出 了 大 屏 幕 模塊 化 彩 電 和 復 眼 照 相 機 ； 仿 生 造 型 設(shè) 計 3
7、、 結(jié) 構(gòu) 和 材 料 的 仿 生 隨 著 仿 生 學 的 深 入 開 展 ， 人 們 不 但 從 外 形 、 功能 去 模 仿 生 物 ， 而 且 從 生 物 奇 特 的 結(jié) 構(gòu) 和 肌 理 中 也得 到 不 少 啟 發(fā) 。 人 們 在 “ 仿 生 制 造 ” 中 不 僅 是 師 法大 自 然 ， 而 且 是 學 習 與 借 鑒 他 們 自 身 內(nèi) 秉 的 組 織 方式 與 運 行 模 式 。 仿 生 造 型 設(shè) 計 蜂 巢 由 一 個 個 排 列 整 齊 的 六 棱 柱 形 小 蜂 房 組成 ， 每 個 小 蜂 房 的 底 部 由 3 個 相 同 的 菱 形 組 成 ，這 些 結(jié) 構(gòu) 與
8、近 代 數(shù) 學 家 精 確 計 算 出 來 的 菱 形 鈍 角 109 28 和 銳 角 70 32 完 全 相 同 ， 是 最 節(jié) 省材 料 的 結(jié) 構(gòu) ， 且 容 量 大 、 極 堅 固 ， 令 許 多 專 家 贊嘆 不 止 。 人 們 仿 其 構(gòu) 造 用 各 種 材 料 制 成 蜂 巢 式 夾 層 結(jié)構(gòu) 板 ， 強 度 大 、 重 量 輕 、 不 易 傳 導 聲 和 熱 ， 是 建筑 及 制 造 航 天 飛 機 、 宇 宙 飛 船 、 人 造 衛(wèi) 星 等 的 理想 材 料 。 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 鳥 類 的 蛋 具 有 如 此 大 的
9、承 受 力 ,是 與 它 特 有 的 蛋形 曲 線 和 科 學 的 結(jié) 構(gòu) 分 不 開 的 .蛋 的 結(jié) 構(gòu) 有 3層 ,外層 為 表 皮 層 ,又 稱 閃 光 層 ,中 層 為 海 綿 層 ,內(nèi) 層 為 乳 頭層 ,不 同 的 鳥 類 具 有 不 同 的 3層 顯 微 結(jié) 構(gòu) . 仿 生 造 型 設(shè) 計 像 雞 蛋 那 樣 的 薄 殼 結(jié) 構(gòu) 是 如 此 的 豐 富多 彩 而 變 化 萬 干 ,有 禽 蛋 ,貝 殼 ,蚌 ,螺 ,蝸 牛 ,蟹 ,魚 子 ,眼 球 ,頭 顱 ,豆 莢 ,種 子 ,果 核 等 等 ,它們 以 最 合 理 ,最 自 然 ,最 經(jīng) 濟 ,最 有 效 ,最 進步 ,最
10、 優(yōu) 美 的 形 式 競 相 媲 美 ,爭 放 異 彩 . 仿 生 造 型 設(shè) 計 所 有 的 柔 性 材 料 如藤 ,繩 ,索 都 具 有 極 強 的 抗拉 特 性 ,由 柔 性 材 料 組 成的 建 筑 結(jié) 構(gòu) 稱 為 懸 索 結(jié)構(gòu) ,它 具 有 跨 越 大 跨 度 的能 力 ,而 且 特 別 節(jié) 省 材 料 .蜘 蛛 網(wǎng) 就 是 自 然 界 中 的懸 索 結(jié) 構(gòu) .蜘 蛛 網(wǎng) 能 承 受很 大 的 力 ,有 的 蜘 蛛 網(wǎng) 上放 上 一 個 啤 酒 瓶 也 不 會掉 下 地 . 仿 生4 綜 合 仿 生 設(shè) 計 在 現(xiàn) 代 工 業(yè) 產(chǎn) 品 設(shè) 計 中 ， 單純 地 從 形 態(tài) 、 功 能
11、 、 結(jié) 構(gòu) 或 材 料的 某 一 個 方 面 來 仿 生 是 很 少 見 的 ，更 多 的 是 綜 合 形 態(tài) 、 功 能 、 結(jié) 構(gòu)和 材 料 的 多 個 方 面 來 進 行 仿 生 設(shè)計 ， 而 且 還 從 大 自 然 的 生 存 哲 學即 和 諧 與 共 生 的 角 度 進 行 仿 生 設(shè)計 ， 諸 如 綠 色 仿 生 設(shè) 計 ， 可 持 續(xù)仿 生 設(shè) 計 等 。 仿 生 造 型 設(shè) 計形 態(tài)功 能 結(jié) 構(gòu)材 料生 存 哲 學 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 學 的 研 究 方 法 和 概 念 對 汽 車 產(chǎn) 品 的 提 升 和 發(fā) 展同 樣 潛 力 巨 大 。寶 馬 集 團 董 事
12、Burkhard Goschel博 士 指 出 ：“ 仿 生 學 概 念 是 對 傳 統(tǒng) 生 產(chǎn) 方 式 的 豐 富 和 補 充 。 原 材 料 和 零部 件 可 以 通 過 與 生 物 進 化 類 似 的 原 理 得 到 改 進 提 高 。 在 我 們身 邊 有 太 多 這 樣 的 例 子 ： 在 追 求 輕 量 構(gòu) 架 的 過 程 中 ， 我 們 發(fā)現(xiàn) 重 量 輕 也 就 意 味 著 充 沛 的 動 力 和 更 經(jīng) 濟 的 油 耗 。 于 是 ， 當代 寶 馬 5系 和 新 3系 在 提 高 舒 適 性 和 安 全 性 的 基 礎(chǔ) 上 ， 車 身 重量 較 前 一 代 卻 沒 有 增 長
13、。 實 際 上 ， 當 代 寶 馬 5系 的 車 重 反 而減 少 了 40多 公 斤 。 ” 仿 生 造 型 設(shè) 計自 然 中 空 結(jié) 構(gòu) 在 自 然 界 ， 我 們 發(fā)現(xiàn) 很 多 高 度 復 雜 的 中 空結(jié) 構(gòu) ， 重 量 保 持 最 輕 ，卻 有 出 色 的 韌 性 和 強 度， 這 些 正 是 汽 車 生 產(chǎn) 需要 的 特 性 。 于 是 ， 鳥 類的 羽 毛 骨 質(zhì) ， 螃 蟹 、 蜘蛛 等 的 殼 就 成 為 我 們 研究 自 然 界 的 原 型 。 仿 生 造 型 設(shè) 計車 身 結(jié) 構(gòu) ， 就 象 哺 乳 動物 的 骨 骼 ， 支 撐 著 體 內(nèi)的 其 他 部 分 。 對 于
14、寶 馬3系 ， 車 身 重 量 約 占 整車 的 20%， 而 人 的 骨 骼占 人 體 重 的 18%。 再 以馬 為 例 ， 馬 的 骨 骼 與 其總 體 重 之 比 達 到 完 美 的710%， 平 衡 的 秘 密 就在 于 馬 骨 骼 的 結(jié) 構(gòu) 和 密度 。 總 重 量 /高 負 重 組 織 結(jié) 構(gòu) 以 馬 為 鑒 的 輕 質(zhì) 技 術(shù) 仿 生 造 型 設(shè) 計寶 馬 的 H2R氫 燃 料 汽 車 最 高時 速 達 300.175公 里 。 無 庸置 疑 ， 發(fā) 揮 到 極 至 的 空 氣 動力 學 是 實 現(xiàn) 這 一 高 速 的 關(guān) 鍵因 素 。 寶 馬 H2R外 型 和 設(shè) 計的 靈
15、 感 來 自 海 豚 和 企 鵝 的 低阻 身 材 。 圓 鼓 的 前 臉 、 收 起的 尾 部 ， 極 小 的 正 鋒 面 ， 成就 了 其 0.21的 阻 力 系 數(shù) 。 而球 的 阻 力 系 數(shù) 則 是 0.50。 魚 、 海 豚 、 企 鵝 流 線 品 質(zhì) 的 最 佳 化 仿 生 造 型 設(shè) 計這 正 是 寶 馬 專 家 在 汽 車 設(shè) 計 和 材 料 選 擇 中 應 用 仿 生 學 的原 因 所 在 。寶 馬 的 專 家 很 高 興 可 以 循 著 大 自 然 激 發(fā) 的 靈 感 ， 通 過 應 用 仿生 學 ， 擴 展 并 推 動 汽 車 產(chǎn) 品 、 工 藝 的 傳 統(tǒng) 設(shè) 計 理 念 ， 使 寶 馬汽 車 更 輕 、 更 安 全 、 更 省 油 ， 同 時 更 舒 適 、 動 感 ， 繼 續(xù) 寶 馬的 純 粹 駕 駛 樂 趣 。 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計 仿 生 造 型 設(shè) 計
仿生設(shè)計形式
