设计原理论文例1

21世纪，尊重自然、关爱自然和保护自然，已经成为了一个主流的共识。而且从人类的色彩接受来说，自然的原生态色彩是最能够为多数人喜爱和接受的。蓝色的天空，清澈的湖水，苍茫的远山，缤纷的花朵，都是构成城市自然景观色彩的重要因素，也是这个城市色彩基调的重要组成部分。所以在景观设计时，与这些自然环境色彩的搭配就成为了一个重要的方面。新的景观设计，要成为城市自然色彩的一个和谐的组成，而不能是突兀或是特立独行。特别是一些地势起伏较大的城市，还应当注意和城市天际线的搭配问题，使景观设计彰显的出该城市所特有的立体层次感。

符合审美情趣的原则

色彩本身是没有美和丑之分的，之所以产生了各种各样的感觉，关键是一个色彩搭配的问题。良好的城市景观色彩设计，能够给人以舒适的感觉，加深对城市的良好印象。所以色彩搭配也是一个重要的课题，包含两个方面，一个是色彩和色彩之间，要求设计者能够对色彩搭配法则进行灵活多变的应用，包含色相、明度、纯度的调和、调节和对比等。另一个是色彩和环境之间的搭配。要求设计者充分尊重城市本身的自然环境和已有的景观色彩，兼顾色彩对人们生理和心理影响，给人以和谐统一的美感，这样的城市景观色彩设计才是成功的。

城市景观色彩的过程分析

当前国际上对于城市景观色彩的设计的，多采用朗科罗确立的色彩调研方式，结合我国城市的实际情况，准备过程大致可以分为三个阶段。

1.准备阶段

这里主要包含两个方面的内容。一个是对设计者自身的要求。城市景观色彩设计者，需要具备扎实过硬的专业知识和丰富的综合文化知识，这两方面的知识越充足，越过硬，设计起来就会更加的得心应手。另一个方面则是针对设计对象进行的准备工作。包含这个城市的性质和规模、历史和文化、现有的景观情况，当地规划部门的政策法规等，同时做好物质上的准备，包括交通工具、设计工具等等，方便自己随时随地地进行资料收集。

2.现状调查阶段

在进行完准备工作之后，就要深入到城市中来，做进一步的调查和研究。在朗科罗确立的调查体系中，要求以最新的地图为基础，以街道和主要建筑为主要的对象，调查的内容包含城市的规划、建材、色谱、配色等十多项的内容，可谓是十分全面。针对中国城市的实际特点，可以将其划分为两个方面。一方面是自然环境的调查，包含了解该城市气候、地形、植被、土壤、河流、山石等自然环境特征；另一方面是人文环境的调查。

包含了解该城市的历史、文化、风土、人情、风俗等等，需要特别指出的是，在对资料分析完毕，提炼出色度和选择好色卡之后，要将所选定的色卡在拿到获得资料的原处，再进行一次色彩的检验，因为色彩受到气候和光线变化的影响很大，不同时间和不同地点，会有着较大的差别，所以为了获得更为精确地数据，在条件允许的情况下，可以多次进行实验，以保证调研的精确度。

3.色彩设计阶段

设计原理论文例2

飞机产品与一般机械产品不同，其装配过程不能单独依靠零件自身形状和尺寸加工的准确性来装配出合格的产品，必须采用装配工艺装备（简称装配工装）来保证产品的装配质量。飞机装配工装是飞机产品在完成从零组件到部件的装配及总装配过程中，用以控制其形状几何参数，且具有定位功能的专用工艺装备，一般包括骨架、定位和夹紧装置、辅助设备等组成结构。

飞机研制过程是一个反复迭代、逐步逼近的过程，现代飞机研制正在由过去的串行开发模式向数字化产品、工艺和工装协同设计的方向发展。在飞机制造企业，工艺设计部门根据下发的产品设计数模，进行装配工艺方案设计，并提出工装设计申请。工装设计部门依据数字化产品定义和装配工艺要求完成设计，可根据产品设计成熟度状态及时调整和修改装配工艺方案和工装设计方案，并及时反馈工装设计对工艺规划和产品设计的需求。因此，飞机装配工装设计问题可描述为产品设计、工艺规划与工装设计融合与迭代的过程，如图1所示。

信息视域表示

飞机装配工艺设计需对装配工艺装备的功用、结构和性能提出设计技术要求，需明确给出需要定位和夹紧的部位及相关特征。在数字化环境下，这些部位和特征即为工装设计的原始几何依据，工装设计通过提取这些部位和特征来完成。因此，定义产品设计、工艺规划和工装设计三个阶段的信息构成，包括几何信息和语义信息，为建立三者之间的映射关系奠定基础。

1设计信息域

飞机设计所发放的飞机设计模型是面向功能描述的，表达了按设计分离面划分的结构和零部件之间的组成关系，是进行后续工艺设计和产品生产的依据。

设计信息域是基于产品设计结构表示的各种关键设计数据的数字化定义和表示，是设计者设计意图的体现。设计信息域包括产品设计结构描述、设计基准和除设计基准外的设计特征（几何形状及相关属性描述），用表示；产品设计结构模型即产品结构树，用表示；设计基准是对部件设计中的部件轴线、设计基准面、结构轴线等信息的数字化定义和表示，用表示；设计特征是待装配零部件的数模构成特征的定义和表示，用DdSdDdF表示。D可表示为

2工艺信息域

工艺信息域是基于装配工艺结构表示，反映装配工艺意图的结构形状的工艺信息集合。飞机部件装配工艺设计包含众多研究内容，本文的工艺信息域仅包含与工装申请和工装设计相关的工艺信息描述。工艺信息域包括装配工艺结构表示、装配工艺基准及关键部位或特征，用表示；装配工艺结构即装配工艺树，是对装配单元划分和装配顺序的数字化表示，用PpS表示；装配工艺基准是对零部件的定位基准、装配基准、测量基准和混合基准及其定位方式的描述，用pD表示；关键部位或特征是对关键型面、结构交点等能够对装配准确度产生影响的互换协调部位或特征的定义和表示，用pF表示。数学表达式为

3工装信息域

工装信息域是面向装配任务的，由用于支持工装概念设计的一组结构形状及其相关工艺描述构成的工艺信息集合。工装信息域起两个作用：辅助工艺设计人员制定工装申请单和为工装概念设计提供设计参考。工装信息域包括工装设计基准、定位及夹紧信息和辅助装置信息，用T表示。工装设计基准包括安装基准和构件制造基准，尽量与产品设计基准保持一致，用表示定位及夹紧信息是对产品上需要工装定位的关键部位或特征的数字化定义和描述，包括该类结构的几何信息、位置信息和精度信息等，用tL表示，是工装定位件、夹紧件和骨架的设计参考；辅助装置信息是对产品上需要使用辅助装置支承或调整的部位或特征的数字化描述，用ttD。A表示。工装信息域的数学描述为

基于多色集合的映射模型

1多色集合理论

俄罗斯Pavlov教授于1995年提出多色集合的概念，并于2002年提出多色集合的体系结构。多色集合理论的核心思想是使用相同的数学模型来仿真不同的对象，例如设计过程、工艺规划和生产系统等，描绘元素间的层次结构和复杂关系。多色集合理论在问题的形式化研究方面前进了一步，主要应用于产品概念设计建模、公差信息模型构建、零件加工工艺建模、装配工艺建模和过程建模等研究领域。

传统集合是元素的全体，集合中的元素仅名字不同，元素的其他性质都没有表示出来。在多色集合中，集合整体本身和它的组成元素都能够同时被涂上一些不同的颜色，用来表示研究对象和它的元素性质。对应于多色集合整体性质的着色称为统一颜色，对应于元素性质的着色称为个人颜色。元素个人颜色的存在是多色集合统一颜色存在的首要原因，二者之间的关系可表示为其中，若个人颜色if影响到统一颜色jF的存在，则1ijc=，否则=0。ijc

2映射过程描述

设计域向工装域的映射包含两个过程：产品设计结构向装配工艺结构的转换和设计特征向工装信息的映射。本文着重论述后者。工装信息主要是明确产品在工装上需要控制的部位、特征或方向，通过提取这些信息的几何特征及其工艺属性描述完成工装设计。当产品信息更改时，相应的工艺属性和工装信息也要发生变化。映射过程分为两个阶段。在第一阶段，首先由待装配零件的典型设计结构推理出该结构所包含的工艺特征信息，根据特征几何属性推理出每个特征所对应的特征元及其约束信息；第二阶段，提炼工装申请语义信息，结合第一阶段的推理结果，得到工装信息，建立产品设计信息、装配工艺信息与工装信息三者之间的派生关系。两个阶段的映射模型如图2和图3所示。给映射模型的每层节点和边着色，采用多色集合层次结构模型来表示上述映射模型。关于多色集合层次模型的相关介绍请参阅文献。第一阶段的映射过程如下：(1)从待装配零件抽取典型设计结构，得到第一层的统一颜色值，具有该类型的部位或特征对应的颜色值为1，否则为0。(2)根据工艺基准和需要控制的关键部位或特征定义第二层颜色。作为工艺基准的部位和关键部位及特征对应的颜色值为1，否则为0。(3)将工艺特征所包含的特征元作为第三层颜色。在第二阶段，给出工装申请语义信息，建立特征元信息与工装信息之间的映射关系，得到工装信息。

3映射关系建立

通过分析与飞机设计、工艺规划和工装设计相关的领域知识，并与工艺设计专家进行深入交流，建立各层之间的颜色及映射关系。

(1)第一阶段

第一层：通过对文献给出的一般装配工艺基准选择依据进行分析，可以看出装配工艺基准通常为零件外形、孔、叉耳等。因此，按上述结构形状对零件结构进行归类，为工艺特征的确定奠定基础。建立典型设计结构与工艺特征以及工艺特征与特征元之间的映射关系矩阵如表1和表2所示。利用表1与表2所表示的映射关系，得到零件典型结构所对应的工艺特征和特征元信息。特征元的信息附带了相关约束信息：①线：平行于X轴的直线、平行于Y轴的直线、平行于Z轴的直线或其他直线；②平面：垂直于X轴的平面、垂直于Y轴的平面、垂直于Z轴的平面或其他平面；③自由曲面。

(2)第二阶段

工装申请语义由工艺专家给出，需指出待定位零件部位及需要约束的方向，根据此类语义信息，遍历第一阶段形成的设计-工艺-特征元之间的映射关系，从中抽取与工装设计相关的知识形成工装信息。

实例应用

某公司飞机舱门骨架装配模型如图5所示。

基于上述建模方法和流程，以CATIA系统为平台，采用CAA工具开发相关信息映射工具。应用该工具为公司构建了某机型舱门骨架从产品设计到工装信息的映射机制，完成了骨架设计信息向其工装信息的映射，建立了骨架设计信息、工艺信息及其工装信息之间的语义关系和几何关系。并运用该工具生成工装申请单，构建工装概念信息模型。应用过程如图5所示。骨架装配工装设计基准采用与骨架相同的设计基准。以骨架上口框为例说明设计信息域向工装信息域的映射过程。

(1)给出工装申请语义，骨架上口框需要控制其外形和Z方向。

(2)上口框的典型结构包括：外形面、孔。上口框外形与蒙皮贴合，是需要控制的关键部位。根据表1和表2的映射关系，控制外形的定位方式可以选择外形面（平面或曲面）、工艺孔或工艺接头定位。因要严格控制上口框外形准确度，故选择整个外形面作为控制对象，并设置压紧装置。

(3)搜索特征元信息，找到Z轴垂直的面作为Z方向的定位特征；若没有，则需通过其他形状特征定位该方向。

(4)提取相关零件设计特征及其属性信息（精度要求、功能要求等），建立与工装信息之间的关系。

(5)按照上述过程完成其他待装配零件与其工装元件之间的语义和几何关系的建立。

结论

设计原理论文例3

在开始化工原理课程设计之前，充分了解学生对前修课程如物理化学、化工热力学、化工原理等课程理论知识的掌握程度，了解学生查阅文献获取物性参数和相关公式的能力，了解学生是否具有一定的工程、经济观念，了解学生对计算机CAD绘图能力的掌握情况。上述内容均是在化工原理课程设计过程中学生应具备的知识与能力，通过课前调查，掌握学生的基础，进行适当的辅导与指导，使学生在开始课程设计之前提前进入状况，让学生建立信心，激发学生积极主动的完成将要开始的课程设计。

2课程设计教学过程

课程设计的任务(或题目)是教学的核心，也是能否培养和锻炼学生工程实践能力的关键。在教学过程中，为了全面的地锻炼学生的查阅文献、设计计算、实际分析和CAD绘图能力，课程设计的选题在符合教学大纲要求的前提下结合工业实际，设计结果有较好的参比性。

2.1任务布置

在分配任务时根据学生的理论知识基础和储备进行合理的搭配与分组，做到每组成员具有较均衡的知识能力。设计题目做到每人一题，尽量避免抄袭现象发生，如进行精馏塔设计时，所有学生都有自己的产量、馏出液组成、釜液组成、原料状况与组成、回流比等；组内成员具有个别不同的数据，根据计算结果可以对比不同条件对设计结果的影响，如回流比的不同、原料状况不同、馏出液组成不同、釜液组成不同等。如此一来，组内成员在进行设计计算时，都能积极参与到整个过程中来，每个人计算设计结果都是对比分析与工程评价的一部分，能够较好的提高学生的参与性、积极性，同时激发学生主动思考和创造。另外在课程设计开始之前，指导教师应仔细地讲解设计内容所对应的工艺流程，并将整个设计计算过程进行具体的说明，就设计计算过程中容易出错的位置进行重点指出。

2.2答疑与引导

在进行课程设计的过程中，方案设计是设计计算的重点，如在进行换热器设计时，如何选择合理的工艺流程和换热器的类型，需要根据加热介质和冷却介质的状况、换热器在整个工艺流程中的地位等因素来综合考虑，如进行精馏塔设计时，是选用板式精馏塔还是选用填料精馏塔，都需要根据物料的物性参数和实际工艺条件来共同决定。设计过程中应及时引导学生改进方案，组织学生讨论分析，通过对比综合选用较合适的设计方案。在课程设计的进行过程中，要及时了解与掌握学生设计的进度与状况。由于学生的知识基础和能力的差异，在获取基础数据、物性数据、方案设计、公式选用等方面都会有或多或少的困难，对学生遇到的问题可以通过以下三种方式进行解决：(1)对于个别同学遇到的个别问题，教学过程中采取一对一的答疑方式进行，就学生的问题进行个别解答和指导。如在换热器的设计过程中，就管程和壳程走何种流体，主要从介质的安排能够达到提高传热效率和节省材料的方面来考虑，易产生污垢、腐蚀性强、高温高压的介质走管程，粘度较大的介质走壳程；(2)对于大部分学生在课程设计过程中遇到的共性问题，采取集中详细讲解的方式进行，并对该设计过程进行中所涉及的知识点在实际工程中的影响进行引导与分析。如板式精馏塔的设计计算中，对于塔板数的计算，可以通过图解法和逐板计算法来进行，根据查阅文献获得的基础数据做出物系的平衡曲线或计算出物系的平均相对挥发度，再根据原料、馏出液、釜液的浓度和选择的适宜回流比获得精馏段、提馏段的操作线方程，由原料状况获得进料线方程，根据上述内容可以选择图解法或逐板法来进行计算；(3)对于设计过程中学生遇到的不了解设备形状和结构等方面造成的困难，指导教师通过实物、多媒体图片及动画的方式向学生展示说明，让学生充分了解设计中所选用设备的结构和特点。

2.3课程考核

化工原理课程设计的主要目的是进一步加强学生对理论知识的理解与掌握，同时培养学生综合运用专业知识的能力和处理实际工程问题的能力。因此，在课程的考核方面也主要从这些方面着手，课程考核主要通过如下三个方面来综合评定学生完成课程设计的成绩：(1)遵守课程设计纪律的情况，对基础数据的获取方式或途径，重点考察学生对前修理论课程的掌握情况；(2)考察学生在设计计算过程中，针对实际问题是否能够结合理论知识、实际经验和工程经济方面进行全面分析与预判；(3)分组合作过程中考察学生团队合作意识，课程设计总结与答辩过程中考察学生的语言组织及表达能力。

设计原理论文例4

2.教学改革措施

2.1设计时间及设计过程的开放

课堂设计时间不应拘泥于预先设定的固定不变的程式。预设的设计时间不应该成为课堂设计的“紧箍咒”。在机械原理课程开始课程设计即宣布开始，课堂设计贯穿于理论教学全过程。设计过程随着教学过程由浅入深。先以单元小题目的形式给出设计题目，然后再综合各部分小题目给出适合实际要求的综合性题目，是设计过程贯穿始终。具体做法：首先，改变以往学习过程中，单纯的掌握课程内容，并会做课上例题和课后习题的态度。而是要求对学过的知识会灵活运用，对课后习题的完成不拘泥于做出答案，而是能提出自己的见解或对某些题目提出应用价值和创新思路，进行大胆的修改和试验，提出个人见解，为机构的设计与创新打下基础。其次，学会观察生活，在生活中寻找与机械和机构有关的实物，提出与所学内容之间的关联，并在日常学习中有意识地培养学生的创新精神和创新能力。例如：机构的结构分析部分，要求学生对生活中常见的如折叠雨伞、健身器材等机构在稳定性、安全性，或趣味性、实用性等进行分析，发现其存在的问题，并提出改进意见，给出新机构运动简图，并要求对所设计机构作出简单的模型。学生通过此次练习，找到了学习的乐趣，明确了学习本课程的方向，提高了创新意识，同时对本单元课程内容有了较深入的理解，可谓一举多得。最后，根据各部分内容的大量积累，提出能体现本课程主要知识点，并综合运用基本理论、基础知识和基本技能的课程设计题目意向，并完成基本设计内容。理论课结束时课程设计的主要设计已完成，最后集中1周时间完成必要的图纸和说明书，或取消集中设计时间，而是将设计时间分散于教学过程中。

2.2设计题目及设计结果的改革

设计题目不再由教师统一给定，要尽可能启发学生自己选题，诱发更多的创新和创造灵感，发现更多更好的选题。首先，根据教学过程学生对各部分内容提出的问题、改进意见或创新思路，要求每人或分小组讨论决定设计题目初稿。选题时，学生应量力而行，从小处做起，尽可能来自实际，贴近生活；然后，将设计题目初稿交课程设计指导老师，教师引导学生扩展思路，注意对选题的把关；另外，选题还应循序渐进，处理好继承和创新的关系，由学生自己选择，师生共同探讨，最后确定。设计结果应打破固定模式，不再只是要求做出图纸和说明书，而是可以以多种形式提交。如：设计论文，模型，分析报告等。对学生的创新设计结果，期望值不宜过高，要允许失败和反复，不能求全责备。

2.3考核方式的改革

考核是指评价学习成就、学习效果的测验，即对学生达到教育目标程度的测验。因此对学生课程设计的考核方式只是通过图纸和说明书以及答辩情况进行评价，则被动地跟随教师、循规蹈矩的学生可望获得优秀，而来自毕业生工作单位的信息表明，学校里的尖子生未必全是实际工作中的佼佼者。为给学生充足的自由和空间，成绩不仅包括必要的设计结果，还要从以下几个方面考虑：（1）设计题目选择的实用性，综合性；根据选题的难易程度，应用型指标，给出设计基本分，总分60分；（2）在设计过程中对不同问题的理解、综合、应用能力；根据设计过程的各项能力综合，给出相应的加分，总分20分；（3）能否有自己的见解或提出应用价值和创新思路。根据设计论点给出创新加分，总分10分；（4）根据完成结果给出综合分，总分10分。最后综合前边各项分值，给出总评成绩。例如：某学生设计题目选择一般，给出基本分40分；设计过程理解、综合能力较强，加18分；有创新点8分；完成设计内容结果但创新设计结果有不足，8分；则总分74分。若设计题目难度较高，给55分，其它相同，则总分89分。若难度较高而无创新点则创新项会扣掉8分，则总分81分。综合考虑，在课程设计中评“优秀”者，有自己独到的见解和创新点是必要条件，而创新过程允许出现不足。

设计原理论文例5

一、形式和色彩服从功能

充分考虑功能要求室内色彩主要应满足功能和精神要求，目的在于使人们感到舒适。在功能要求方面，首先应认真分析每一空间的使用性质，如儿童居室与起居室、老年人的居室与新婚夫妇的居室，由于使用对象不同或使用功能有明显区别，空间色彩的设计就必须有所区别。

二、力求符合空间构图需要

室内色彩配置必须符合空间构图原则，充分发挥室内色彩对空间的美化作用，正确处理协调和对比、统一与变化、主体与背景的关系。在室内色彩设计时，首先要定好空间色彩的主色调。色彩的主色调在室内气氛中起主导和润色、陪衬、烘托的作用。形成室内色彩主色调的因素很多，主要有室内色彩的明度、色度、纯度和对比度，其次要处理好统一与变化的关系。有统一而无变化，达不到美的效果，因此，要求在统一的基础的求变化，这样，容易取得良好的效果。为了取得统一又有变化的效果，大面积的色块不宜采用过分鲜艳的色彩，小面积的色块可适当提高色彩的明度和纯度。此外，室内色彩设计要体现稳定感、韵律感和节奏感。为了达到空间色彩的稳定感，常采用上轻下重的色彩关系。室内色彩的起伏变化，应形成一定的韵律和节奏感，注重色彩的规律性，切忌杂乱无章。

三、利用室内色彩，改善空间效果

充分利用色彩的物理性能和色彩对人心理的影响，可在一定程度上改变空间尺度、比例、分隔、渗透空间，改善空间效果。例如居室空间过高时，可用近感色，减弱空旷感，提高亲切感；墙面过大时，宜采用收缩色；柱子过细时，宜用浅色；柱子过粗时，宜用深色，减弱笨粗之感。四、注意民族、地区和气候条件符合多数人的审美要求是室内设计基本规律。但对于不同民族来说，由于生活习惯、文化传统和历史沿革不同，其审美要求也不同。因此，室内设计时，既要掌握一般规律，又要了解不同民族、不同地理环境的特殊习惯和气候条件。

色彩包围出的好心情

作为装饰手段，墙面色彩因能改变居室的外观与格调而受到重视。色彩不占用居室空间，不受空间结构的限制，运用方便灵活，最能体现居住者的

个性风格。

色泽功能

色彩的心理作用每一种颜色都具有特殊的心理作用，能影响人的温度知觉、空间知觉甚至情绪。色彩的冷暖感起源于人们对自然界某些事物的联想。例如，从红、橙、黄等暖色会使人联想到火焰、太阳，从而有温暖的感觉；从白、蓝和蓝绿等冷色会联想到冰雪、海洋和林荫，而感到清凉。

色彩与空间感

基于色彩的彩度、明度不同，还能造成不同的空间感，可产生前进、后退、凸出、凹进的效果。明度高的暖色有突出、前进的感觉，明度低的冷色有凹进、远离的感觉。色彩的空间感在居室布置中的作用是显而易见的。在空间狭小的房间里，用可产生后退感的颜色，使墙面显得遥远，可赋予居室开阔的感觉。

色彩与人的情绪

色彩的明度和纯度也会影响到人们的情绪。明亮的暖色给人活泼感，深暗色给人忧郁感。白色和其它纯色组合时会使人感到活泼，而黑色则是忧郁的色彩。这种心理效应可以被有效地运用。例如，自然光不足的客厅，使用明亮的颜色，使居室笼罩在一片亮丽的氛围中，会使人感到愉快。

墙壁用色

墙面的色彩，构成了整个房间色彩的基调，其次，如家具、照明、饰物等色彩分布，都受到它的制约。墙面色彩的确定首先要考虑居室的朝向。南向和东向的房间，光照充足，墙面宜采用淡雅的浅蓝、浅绿冷色调；北向房间或光照不足的房间，墙面应以暖色为主，如奶黄、浅橙、浅咖啡等色，不宜用过深的颜色。墙面的色彩选择要与家具的色彩、室外的环境相协调。墙面的色彩对于家具起背景补托作用，墙面色彩过于浓郁凝重，则起不到背景作用，所以宜用浅色调，不宜用过深的色彩。如果室外是绿色地带，绿色光影散射进入室内，用浅紫、浅黄、浅粉等暖色装饰的墙面则会营造出一种宛如户外阳光明媚般的氛围；若室外是大片红砖或其它红色反射，墙面以浅黄、浅棕等色为装饰，可给人一种流畅的感觉。

色彩心理学家认为，不同颜色对人的情绪和心理的影响有差别。

暖色系列：红、黄、橙色能使人心情舒畅，产生兴奋感；而青、灰、绿色等冷色系列则使人感到清静，甚至有点忧郁。白、黑色是视觉的两个极点，研究证实：黑色会分散人的注意力，使人产生郁闷、乏味的感觉。长期生活在这样的环境中人的瞳孔极度放大，感觉麻木，久而久之，对人的健康、寿命产生不利的影响。把房间都布置成白色，有素洁感，但白色的对比度太强，易刺激瞳孔收缩，诱发头痛等病症。

正确地应用色彩美学，有助于改善居住条件。宽敞的居室采用暖色装修，可以避免房间给人以空旷感；房间小的住户可以采用冷色装修，在视觉上让人感觉大些。人口少而感到寂寞的家庭居室，配色宜选暖色，人口多而觉喧闹的家庭居室宜用冷色。同一家庭，在色彩上也有侧重，卧室装饰色调暖些，有利于增进夫妻情感的和谐；书房用淡蓝色装饰，使人能够集中精力学习、研究；餐厅里，红棕色的餐桌，有利于增进食欲。对不同的气候条件，运用不同的色彩也可一定程度地改变环境气氛。在严寒的北方，人们希望温暖、室内墙壁、地板、家具、窗帘选用暖色装饰会有温暖的感觉，反之，南方气候炎热潮湿，采用青、绿、蓝色等冷色装饰居室，感觉上会比较凉爽些。

音乐与色彩的关系

声色迷离

如果黑暗是音乐的形体

朋友们约我谈音乐与色彩的关系，有点赶鸭子上架，因为我自忖是个“乐盲”――此时忽觉这个词格外有趣，为什么不说“乐聋”呢？构造法似乎也暗示着“看”的优先性，更准确地说，是人的生活状态对“看”的更深的依赖感。但我在懒散中忽然读到张爱玲的《谈音乐》，有段文字触动了我：

“气味总是暂时，偶尔的，长久嗅着，既使可能，也受不了。所以气味到底是小趣味。而颜色，有了个颜色就有在那里了，使人安心。颜色和气味的愉快也许和这有关系。不像音乐，音乐永远是离开了它自己到别处去的，到哪里，似乎谁都不能确定，而且才到就已经过去了，跟着又是寻寻觅觅，冷冷清清。”张爱玲在文中漫无边际地扯着洋腔土调，似乎都不如在开篇谈气味谈色彩时那般痴迷，让人可以觉察到肌肤上纤毛的微颤。回顾起来，我对色彩的好感逊于文字，对音乐的好感逊于色彩，这种感官的偏好，本是天生的。但好事者往往喜欢让感官们弥漫一气，探究起色、味、音，眼、鼻，耳的暧昧关系来。而诸多窜来窜去的讨论，大都离不开对“通感”的阐释。

许多时候，我们把“通感”视为一种修辞手法，譬如朱自清的《荷塘月色》里被频频引证的一句话：“塘中的月光并不均匀；但光与影有着和谐的旋律，如梵婀玲上奏着的名曲。”理解这种层次的通感，在一个“像”字。“像”是一座桥，使听觉与视觉之间得以自然而自如的转化，转化的基础在我们的智力结构。爱伦。坡说，光谱中的橙色光线和蚊蚋的嘈嘈之声，给他的感觉几乎相同，只因我们的感官就是一个共鸣腔。或许“通感”是我们感知世界的最本然的规律，以至于成为我们理解世界的万能钥匙，且时时做偷机取巧之用。大学时听一位音乐教授讲穆索尔斯基的《展览会上的图画》，他诱导我们动用形象思维，去想象出神灵活现的侏儒、古堡、牛车、基辅大门――并告诉我们这些形象就是乐曲的内涵。虽然素材与作品之间并非隐喻关系，但我总怀疑那位教授的潜在动机是他的“通感”情结。

在康定斯基的《论艺术的精神》中，我读到了对通感的创作本体论意义上的阐述：“现在，在心理学领域内”联想“理论再也不能令人满意了。一般说来，色彩直接地影响着精神。色彩好比琴键，眼睛好比音槌，心灵仿佛是绷满弦的钢琴，艺术家就是弹琴的手，它有目的地弹奏各个琴键来使人的精神产生各种波澜和反响。”我想，康定斯基所说失效的“联想”，就是修辞意义上的“通感”；富于意味的是，康定斯基也只能用“好比”来结构。

形式跃居为内容（而成为内容的形式将受到新的瓦解），康定斯基完成了令人振奋的一跳。虽然德拉克洛瓦早就说过：“众所周知，黄色、橙色和红色具有快乐和丰富的含义”，但在跑道上运势滑行和腾出地面的一瞬毕竟不同。这一跳是如何完成的呢？我发现“形式”的色彩是踩着音乐摇摆的荷叶跳上“内容”的宝座的――这只宝座也是荷叶做的。因为“乐曲声直接作用于心灵并在那里激起回响，因为乐感是人所固有的”，只有和音乐相通，色彩才能“直接”地作用于精神。这里，“像”字那座桥梁从平卧忽而竖了起来，音乐变成了雅各的天梯。

似乎是宿命，在上世纪之交，艺术的各领域都有着“九九归一”的抱负。任何艺术形式，都希望无限地接近音乐，这一思想似乎在黑格尔的美学体系里得以完成。在诗歌领域，比如马拉美对音乐性的追求，远远不是寻个押韵、悦耳了，而是一种在“音”中忘却“义”的诱惑。这种诱惑，会让诗歌消弥于乐音之中，会让生活的脚掌脱离尘土，正所谓“乘着歌声的翅膀飞翔”。

马拉美是造梦的高手，但我更信服帕斯捷尔纳克的话：“词汇的音乐性在文字语言与口头语言中永远不是单纯发声问题。它也不仅仅产生于元音和辅音的和谐上。它产生于语言与它的意义的关系上。所以意义――即内容――应当永远占主导地位。”当“音乐性”这个词泛滥成灾，在消费者的狂热中贬值之时，我更愿意保守地坚持，每种感官每种媒介的独立性，因为“像”不是“是”，爬上“梯子”也不意味着你就能望见天堂；都上了天堂，人间岂不寂寞荒凉？

攀上音乐梯子的色彩是什么样的色彩呢？康定斯基举了红色为例。“这种红色没有任何独立的冷暖过渡；而且我们应该这样设想：红色调里的各种微妙的变化也是如此。为此我才说这种精神视觉是模糊的。但是既然这种内在声音在没有冷暖倾向的情况下能够持续下去，我们同时也可认为它是明确的。”柏拉图的理想我想在这种奇妙的色彩中实现了。它既为人世所无，又分明存在于我们的内在声音；它既有理性的冰冷明晰，又有感性的温情脉脉，撩人心扉。在我们说“蓝调音乐”时，我想就是康定斯基的蓝。

如果说康定斯基是让色彩向上爬的话，兰波则是让音乐向下滑。因为，对音乐色调的直觉把握并不足以催发我们的想象力，奇妙的是色彩的繁衍能力。“A黑，E白，I红，U绿，O蓝：元音，终有一天我要道破你们隐秘的身世。”元音隐秘的身世是什么呢？如果仅停留在寻找色彩的对应上，兰波的发现就会显得空洞而乏味，就像只找到通往家园的路径，而对家园的门廊仍然一无所知。于是兰波接着想象到：“A，苍蝇身上的黑绒胸衣，围绕着腐臭嗡嗡地飞行。”“A”找到了黑色，黑色在人世上找到了一只苍蝇，有点借尸还魂的意思。找到了尸，黑色才不会空虚，“A”才能有安稳的感觉――这里，我们甚至可以做一次尼采式的形而上学的颠覆：如果没有繁复的生活经验，没有无意识的沉积，我们是否可能对色彩、对音乐的色彩有起码的感知？那么，什么找到了“A”呢？在康定斯基的论证中，我更感兴趣的是他引述的《威尼斯商人》中的一段词：

“灵魂里没有音乐的人，

不会为甜蜜和谐的乐声所感动，

他们为非作恶，使奸弄诈，

他们的灵魂象黑夜一样昏沉，

他们的情感与鬼域一样幽暗，

这种人是不可信任的，

听这音乐！

“他们的灵魂像黑夜一样昏沉，他们的情感与鬼域一样幽暗”，我觉得是这段词里最有“音乐性”的两句。出现这两句时，我忽然预感着琴弓绷紧，第一声乐音将从黑暗中勃然而发。没有这两句，那么再“甜蜜和谐”的乐声也会象吊死的幻影一样。我们可以进一步分析诗的结构，头三句只是为后两句作铺垫，这是莎士比亚惯用的花招，你会感到，不是“灵魂中没有音乐的人”而恰恰是说话者对音乐一无所知。只有当说话者一步一步走过了“他们的灵魂象黑夜一样昏沉，他们的情感与鬼域一样幽暗”这两句后，他才察觉到自己对黑暗的胆怯，对音乐的胆怯。他有种做贼心虚的感觉，因为开始他在贼喊捉贼。这时，他听到了黑暗中发出的声音：“这种人是不可信任的，听这音乐！”

音乐从黑暗中发出，但我们无法把黑暗理解为色彩，正如黑暗中的无声，我们无法把它理解为音乐。大音虚声，大象希形，我们触到了象与声的极限；太初有道，太初有光，但道人听不见，光人也看不见。我相信，在神的王国里，音与色，本是一体；只有到人的王国，才有音与色的等级。

色彩叫人安心，音乐让人心慌，张爱玲说的是实话。“耳听为虚，眼见为实”，这是常识，常识是人的本性。但人的本性还有一条，就是他总想超越自己的本性，老歌德一年只敢看一部莎士比亚，不知他听贝多芬时会不会战战兢兢。听音看色，是人的本能；听音有色，看色有音，也是人的心灵的本然构造。那么我们在什么层面上谈论音乐与色彩的问题上才能有些意义呢？我好象又回到了问题的起点。

在此，我想引一段杨小彦在《读图时代》中的话：“长久以来，我总是把莱辛所写的美学著作《拉奥孔》看作是文图之间错综复杂的关系的一个象征性转折……在文学作品中，作家描写死亡可以尽可能地使用想象力，极力去渲染其中真实的恐怖气氛，人们在阅读当中自己去体会这种气氛并在体会当中去获得审美的升华。可是，如果画家们真的把死亡的景象如实地画出来，人们就会受不了，因为视觉本身有一种不容置疑的直接性，会导致生理而不是心理的不良反应。所以，莱辛对于”美“的最后规定是在视觉上以不导致生理刺激为底线。的确，从古希腊开始的艺术，为了视觉上的愉悦感，画家们发展出了一种样式，雕塑《拉奥孔》便是这种样式的一个著名的例子，从这个例子中我们可以看到拉奥孔和他的三个儿子的垂死挣扎是如何变成了优美的形体展示。”

今天，“图已经成为千变万化的足以和文字抗衡的另一类存在，成了文字真实意义上的异化物”。而我发现在人们对文字与图像――当然图像的外延远远要广于色彩――的争论过程中，音乐一直处于缺席状态，不知它欲当旁观者，还是当大法官。所以，当我们把音乐引入这场注定要旷日持久的争论中时，无疑是一次冒险，而新的生机和意味将在冒险中被发现。

色彩与视觉

颜色感觉要素

一个物体在视觉上引起的颜色感觉是由以下三种因素决定的：

（l）物体表面将照射光线反射到主间的性质，这种性质决定于物体表面的化学结构与组成、表面物理与表面几何特性。

（2）照明光源的性质，即光源的波长构成特性一光能在相关视觉波段范围内的能量分布，从光源的色品质量而言，也就是它的色温。

（3）眼睛的感色能力，主要决定于视网膜上的视神经系统的光线感受能力和处理与传送光刺激的能力。

色彩视觉的三要素

1.色相色相是色彩的一种最基本的感觉属性，这种属性可以使我们将光谱上的不同部分区别开来。即按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色感觉采区分色谱段。缺失了这种视觉属性使无所谓色彩了就像全色盲人的世界那样、根据有无色相属性，可以将外界引起的色感觉分成两大体系：有彩色系与非彩色系。

（l）有彩色系即具有色相同性的色觉。有彩色系才具有色相、饱和度和明度三个量度。

（2）非彩色系即不具备色相属性的色觉。非彩色系只有明度一种量度，其饱和度等于零。

2.饱和度饱和度是那种使我们对有色相属性的视觉在色彩鲜艳程度上做出评判的视觉属性。有彩色系的色彩，其鲜艳程度与饱和度成正比，根据人们使用色素物质的经验。色素浓度愈高，颜色愈浓艳，饱和度也愈高。描述饱和度感觉的程度词是浓、淡、深、浅。非彩色系是饱和度等于零的状态，正如同我们在彩色显示器上将色彩逐渐调淡，到最后便成了黑白画面一样。

生理学的研究表明，人的眼睛对色彩的饱和度感觉也不一样。眼睛对红色的光刺激强烈，对绿色的光刺激最弱，饱和度低。因此，中国满大街小巷里跑的红色出租车。从视觉科学来讲，其实是一种视觉污染，没有人喜欢长时间盯着红色的出租车，这么多的红色会引起人的烦躁不安的情绪。而司机之所以选择红色的理由无非有两条，一是红包车价格便宜（红色染料易得到），另一个理由即是所谓中国人喜欢红色的吉利。其实真是一种以讹传讹的误解，毫无科学道理。

3.明度明度是那种可以使我们区分出明暗层次的非彩色觉的视觉属性。这种明暗层次决定于亮度的强弱即光刺激能量水平的高低。请注意：不要对这一定义产生误解，即并非有彩色系便没有明度属性，只是强调明度这一视觉属性是排开色相属性，只涉及明暗层次的感觉，就像用黑白全色胶卷拍照片，只记录明暗层次而不记录色相那样。根据明度感觉的强弱，从最明亮到最暗可以分成三段水平：白-高明度端的非彩色觉；黑-低明度端的非彩色宽；灰-介于白与黑之间的中间层次明度感觉。绘画中的素描和不着色的雕塑就是利用这种明度层次来表现艺术主题的。

科学研究发现，我们眼睛的明暗层次感随光线变暗而急剧变得迟钝起来。当光线弱时，我们不太能分得清明暗层次。同样在强光下，眼睛对明暗层次也会变得迟钝。研究也发现，人眼睛在555nm的黄绿色段上视觉最敏感。因此，从打动知觉能力的强弱角度看。略带黄绿色光最醒目。人们还发现。人眼的光谱敏感度也是与亮度水平有依赖关系的在低亮度水平下这条光谱机敏度曲线将会向短波方向平移。使人眼对短波系列的色彩变得相对地更为敏感起来。这使得拂晓之前和日暮之后，室外景色变得幽蓝，蓝紫色的花草或物体变得醒目起来。夜色总是一派乌蓝景象便是这个道理。这为我们设计户外广告提供了科学的参考依据，可以根据各个地方的日照特点和不同的环境，设计选择醒目的色彩基调，同时根据广告的面积和高度选择合适的光照强度。

视觉适应效果

视觉适应主要包括距离适应、明暗适应和色彩适应三个方面。

l.距离适应人的眼睛能够识别一定区域内的形体与色彩。这主要是基于视觉生理机制具有调整远近距离的适应功能。眼睛构造中的水晶体相当于照相机中的透镜，可以起到调节焦距的作用。由于水晶体能够自动改变厚度，才能使映像准确地投射到视网膜上。这样，人可以藉水晶体形状的改变来调节焦距，从而可以观察远处和近处的物体。

2.明暗适应这是日常生活中常有的视觉状态。例如，从黑暗的屋子突然来到阳光下时，人的眼前会充满白花花的感觉，稍后才能适应周围的景物，这一由暗到明的视觉过程称为“明适应”。如果暗房亮着的灯光突然熄灭，眼前会呈现黑黝黝的一片，过一段时间视觉才能够调整到对这种暗环境的适应上，并随之逐渐看清室内物体和轮廓，这是视觉的“暗适应”。视觉的明暗适应能力在时间上是有较大差别的。通常，暗适应的过程约为5～10min，而明适应仅需0.2s.人眼这种独特的视觉功能，主要通过类似于照相机光圈的器官-虹膜对瞳孔大小的控制来调节进入眼球的光量，以适应外部明暗的变化。光线弱时，瞳孔扩大；而光线强时，瞳孔则缩小。因而在任何光亮度下，人们都能较容易地分形辨色。

3.颜色适应这里有个有趣的故事。法国国旗为红白蓝三色，当时在设计时，该旗帜的最初色彩搭配方案，为完全符合物理真实的三条等距色带，可是这种色彩构成的效果，总使人感到三色间的比例不够统一，即白色显宽，红色居中，蓝色显窄。后来在有关色彩专家的建议下。把一者面积比例调整为红：自：蓝=33：30：37的搭配关系。至此，国旗显示出符合视觉生理等距离感的特殊色彩效果并给人以庄重神圣的感受、这说明光的颜色会使人的眼睛产生形状大小的错觉。

受色光影响而发生视错的现象还有著名的柏金赫现象。据国外科研机构测定，红色在680nm波长时，其在白色光照中的明度要比蓝色为480nm波长时的明度高出近10倍。而在夜晚，蓝色明度则要比红色的明度强出近16倍。对视觉来说，白天，光谱上波长长的红光其色感显得鲜艳明亮，而波长短的蓝光则显得相对平淡逊色。但到了夜晚，当光谱上波长短的蓝光色感显得迷人惹眼时，而波长长的红光色感则显得惨淡虚弱。换句话说，随着光亮条件的变化，人眼的适应状态也在不断地被匡正与调整，对光谱色的视感也与之同步转换。由于这一现象是1852年捷克医学专家柏金赫在迥异光亮条件下的书屋观察相同一幅油画作品时，偶然发现并率先提出的，故此而得名。研究柏金赫视错的现实意义，就是引导色彩应用者在今后的艺术设计活动中，要注意扬长避短地组合好特定光亮氛围中的色彩搭配关系，从而尽量避免尴尬色彩现象的出现。如在创作一幅用于悬挂在较暗室内环境中的磨漆画时，在色彩构成万面，不宜配置弱光中反射效果极差的红、橙等暖润色，否则不仅起不到任何装饰效用，反而会使墙面显得更加沉闷。但是如果画面选用少许光亮便能熠熠生辉的蓝、绿等冷调色搭配，就会使整个作品充满美丽诱人的意趣。这对于幽静的环境而言，无疑是一种恰到好处的烘托与渲染。

心理性视错

色彩视觉因主要受心理因素一知觉活动的影响，而产生的一种错误的色彩感应现象，称为“心理性机带或视差”。连续对比与同时对比都属于心理性视错的范畴。

l.连续对比连续对比指人眼在不同时间段内所观察与感受到的色彩对比视错现象。从生理学角度讲，物体对视觉的刺激作用突然停止后，人的视觉感应井非立刻全部消失，而是该物的映像仍然暂时存留，这种现象也称作‘视觉残像“。视觉残像又分为正残像和负残像两类、视觉残像形成的原因是眼睛连续注视的结果，是因为神经兴奋所留下的痕迹而引发。

所谓正残像，又称“正后像”，是连续对比中的一种色觉现象。它是指在停止物体的视觉刺激后，视觉仍然暂时保留原有物色映像的状态，也是神经兴奋有余的产物。如凝注红色，当将其移开后，眼前还会感到有红色浮现。通常，残像暂留时间在0.1s左右。大家喜爱的影视艺术就是依据这一视觉生理特性而创作完成的。将画面按每秒24帧连续放映，眼睛就观察到与日常生活相同的视觉体验，即电影或电视节目。

所谓负残像，又称“负后像”，是连续对比的又一种色觉现象。指在停止物体的视觉刺激后，视觉依旧暂时保留与原有物色成补色映像的视觉状态。通常，负残像的反应强度同凝视物色的时间长短有关，即持续观看时间越长，负残像的转换效果越鲜明。例如，当久视红色后，视觉迅速移向白色时，看到的并非白色而是红色的补色一绿色；如久观红色后，再转向绿色时，则会觉得绿色更绿；而凝注红色后，再移视橙色时，则会感到该色呈暗。据国外科学研究成果报告，这些视错现象都是因为视网膜上锥体细胞的变化造成的。如当我们持续凝视红色后，把眼睛移向白纸，这时由于红色感光蛋白元因长久兴奋引起疲劳转人抑制状态，而此时处于兴奋状态的绿色感光蛋白元就会“趁虚而入”，故此，通过生理的自动调节作用，白色就会呈现绿色的映像。除色相外，科学家证明色彩的明度也有负残像现象。如白色的负残像是黑色，而黑色的负残像则为白色等。

利用眼睛的这个特点，在设计户外大型喷绘广告时，可以采用大对比颜色，以期给观众留下深刻印象，如高速公路旁边的立柱广告。

2.同时对比同时对比指人眼在同一空间和时间内所观察与感受到的色彩对比视错现象。即眼睛同时接受到坦异色彩的刺激后，使色觉发生相互冲突和干扰而造成的特殊视觉色彩效果。基本规律是在同时对比时，相邻接的色彩会改变或失掉原来的某些物质属性，并向对应的方面转换，从而展示出新的色彩效果和活力。

一般地说，色彩对比愈强烈，现错效果愈显著。例如，当明度各异的色彩参与同时对比时，明亮的颜色显得更加明亮，而黯淡的颜色则会更加黯淡；当色相各异的色彩同时对比时，邻接的各色会偏向于将自己的补色残像推向对方，如红色与黄色搭配，眼睛时而把红色感觉为带紫味的颜色，时而又把黄色视为带绿味的颜色：当互补色同时对比时，由于受色彩对比作用的影响，而使双方均显示出鲜艳饱满的魁力，‘如红色与绿色组合一块，红色更红，绿色更绿，在对比过程中，红与绿都得到了肯定及强调：当纯度各异的色彩同时对比时，饱和度高的纯色将会更加艳丽，而饱和度低的纯色则相对黯然失色，霓虹灯的色饱和度最高，因此霓虹灯的色彩在晚上也最诱人、最醒目；当冷暖各异的色彩同时对比时，冷色让人感到非常的冷峻和消极，暖色令人觉得极为热烈与主动：当有彩色系与无彩色系的颜色同时对比时，有彩色系颜色的色觉稳定，而无彩色系的颜色，则明显倾向有彩色系的补色残像。如红色与灰色并列，灰色会自动呈现绿灰的效果。

同时对比这种视错现象曾被许多艺术家们关注及运用。而真正以科学的观念去系统地认识、表达和总结这种色觉现象的画家、科学家应是意大利文艺复兴时期的达芬奇，他把具有同时对比性质的黑与白、黄与蓝、红与绿等各颜色从其他色彩中分离出来，并根据主题和艺术创作的需要，将它们巧妙地构成到给定的造型中去，从而使画面展示出不同凡响的色彩美感。

综上所述，无论是同时对比还是连续对比，其实质都是为了适合于视觉生理与视觉心理平衡的需要。从生理上分析，视觉器官对色彩具有协调与舒适的要求，凡满足这种条件的色影或色彩关系，就能取得色彩的生理和谐效果。

视觉观察特点

1.视觉光和暗适应由于人的眼睛存在视觉的光适应和暗适应，因此这一过程表现为视觉的劣化，这种现象有助于为照明设计提供科学的参考依据。在两个相临的环境中，照明的光源亮度对比不要超过20倍，提倡局部照明与整体照明相结合的环境设计。如，看电视时不将所有灯都熄灭。在地铁和一些地下走廊的灯箱广告的设计中，就必须考虑照明的适应性和局部灯光的亮度选择。

2.眼睛的注视注视是一种发挥中央视觉分辨能力的视觉功能，即将被观察点聚焦在中央凹处。在注视中，被注视的目标虽然应被聚焦在中央凹处，但仍然伴随有一种不随意的眼动，这种眼动主观并无意识，而是下意识的。将眼睛不动地盯住远处某点坐着发愣的时候，不一会儿功夫你就会感到周围一切都从视野中消失，留下一片茫然。此时若你猛然清醒而将视线从原来盯住的目标移开，便又会恢复原来的清晰视觉来。这便是视网膜上视像固定便会导致视像消失的现象，这从反面证明了这种不随意眼动对于维持视觉的作用。

3.视觉的跳跃性人的眼睛在观察对象的形态时，例如看一件物体的外形轮廓或它内部各部分的细节时，视线总要从一处移至另一处，便需要配合以眼动使观察点一个接一个地相继落在中央凹处上。研究发现，便视线移动的眼球运动是不平滑的，而是跳跃式的，即视线不可能沿着对象的外形轮廓平滑地移动。研究测试的结果显示出两个明显的特点：一是眼睛观察物体时，视线在那些最具特征的部位停留的机会最频繁：二是观察时视线移动是跳跃式的。研究还发现，视线的跳跃式移动速度很快，水平方向移动5～20°，视角仅需35～96μs；垂直方向移动5～20°，视角则时间长些，需35～108μs.在两个注视点的移动之间，即在视线跳跃过程中视觉是模糊的、这个研究结论，对于我们在设计户外大型广告非常具有指导作用，即，广告版面有主决之分，突出特点，通过文字、色彩、人物或醒目的对象制造视觉停留点，吸引顾客的注意，避免大面积背景色彩过强。

4.空间分辨率指眼睛看清对象细节的本领。即分辩视野中最小空间距离的本领。眼睛看清对象细节的本领不仅取决于物体的大小，更决定于观察物体的距离，因此眼睛判断物体细节不是根据物体大小，而是根据视网膜上的物体的图像来判断。因此广告设计中，特别是大型广告，由于观察距离较远，必需减少版面的复杂程度和局部细节，以方便行人远距离观察的视觉特点。

5.视觉观察距离人的眼睛在观察距离中，比较适宜的观察距离的范围一般为2～20m，因此广告的设置高度和距离要充分依据人的身高和平视效果。如中国男性平均身高为168cm，然而具体由于环境的因素，广告媒体的安放不可能完全按照预想的进行。因此就必需依据广告内容进行版面的协调，充分考虑环境的影响因素，使其设计更具人性化，更具融合性，更具吸引力。

音色与颜色

就象绘画离不开颜色一样，音乐艺术也离不开音色，而音色与颜色之间存在着自然的联系。从物理角度上说，它们都是一种波动，只是它们的性质和频率范围不同而已。人们耳朵能听到的声波大约从每秒十六周-每秒二万周左右，人们眼睛能看到的光波（电磁波）大约从每秒四百五十一万亿周-每秒七百八十万亿周之间。

在音乐作品中运用不用的音色与在美术作品中运用不用颜色是极为相似的。音色与颜色同样能给人以明朗、鲜明、温暖、暗淡等感觉。有许多音乐家把音乐与颜色相比拟，把它们分别联系起来，1876年，当时著名音乐家波萨科特提出了一个音乐家们可以接受的比拟：弦乐、人声-黑色。铜管、鼓-红色；木管-蓝色。而指挥家高得弗来提出的见解是：长笛-蓝色。单簧管-玫瑰色。铜管-红色。这种比拟得到更多人的赞同。例如在欣赏贝多芬第六交响乐第二乐章时，我们不妨想象一下：明朗的长笛声部吹出了蓝色的天空，而单簧管的独奏乐句，从它那纯净而优美的音色中。似乎呈现出了玫瑰花一般的美丽色彩……。

至于铜管的音色与红颜色联系起来的确是很恰当的。它强烈、红火、振奋而又雄壮。另外，我觉得双簧管的音色常常是绿色的。这种音色与颜色的联想是人们在艺术欣赏中逐渐获得的。但不是唯一的，也不是绝对的。因此过去研究过色彩与音乐的人也指出这种联想往往是随意的。著名作曲家柏疗兹的乐器法中说：“要给旋律、和声、节奏配上各种颜色，使它们色彩化。”而他的作品在音色上确实是很丰富多采的。他和瓦格纳、德彪西等人被认为是色彩感强的作曲家。音色与颜色之间的联想，产生于生活实际和艺术实际。又了这些联想我们可以在音乐创作和欣赏过程中，得到更加形象的多彩的艺术感染力。

（二）色彩音乐

色彩音乐是音乐艺术的一个流派。音乐与色彩在人的感觉上的联系是多方面的，除了音色与颜色之间的联系之外，还有曲调、和声、节奏、掉性、音区等等。它们都能使人与各种色彩联系起来。人们提出这种联系是很早以前的事了。早在二世纪古希腊的伟大科学家托勒密就有过这方面的设想，以后就陆续不断地有人来阐述它们之间的关系。最早指出音乐与色彩（光）在性质上有联系的要算阿其那修斯。柯撤尔，他认为音乐是光现象的模仿者。1697年，沃根里尔在他的《名歌唱家》一书中有这样的形容词：“晚会上的红色音调”、“蓝色的矢车菊般的音调”，“黑琥珀色的音调”等等。

十八世纪伟大物理学家牛顿发现了光的粒子性质以后，不久人们又认识到光的波动性质，并从白色光中析出了七种色彩，即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。从此人们就试图找出音频与光波之间的联系规律，最简单的是把音阶中七个音与七种颜色联系起来，但那毕竟没有什么意义。其它有许多作曲家、美术家也进行了各种探索，在1720年路易斯。卡斯勒就写过一本《现代音乐与色彩》的书，有的人曾把人的耳朵能听到的声音频率范围与可见光的光谱色带按比例地联系起来，即最低音开始是红色直到最高音紫色。这仍然一种机械地联系。还有许多人从节奏、曲调、掉性、和声等多方面去寻找音乐与色彩的联系，而且想找出一个规律能使音乐与色彩可以互相“反译”，在这种意图下，第一个有趣的实验开始了。

1789年，科学家、诗人达文一一个油灯的光线通过可以活动的彩色玻璃射到银幕上，它可以随意变换色彩，然后将它与一架竖琴连结起来，使琴声与色彩按设计好的联系规律而同时改变，这样就产生了称为“可见的音乐”。这可以说是色彩音乐的开端。在历史上有人把不同风格的作曲家的作品与色彩联系起来，有人说莫扎特的音乐是蓝色的，肖邦的音乐是绿色的，瓦格纳的音乐则闪烁着不同的色彩，曾有一位心理学家说古诺的音乐引起紫色的联想等等。这些说法虽然有些过于笼统，可是却说明了人们在欣赏音乐时是可以理想到丰富色彩的。著名作曲家里姆斯基-科萨科夫与斯克里亚宾，对音乐与色彩的关系都发表过各种见解。譬如，他们都认为调性的色彩是明显的，而且提出了具体的见解：调性里姆斯基斯克里亚宾C大白红G大棕、金色橙、玫瑰色D大黄、明朗地黄、辉煌A大玫瑰色、明朗绿E大蓝宝石般的色彩浅蓝B大铁青、暗（同上）#F大灰、绿湛蓝的bD大暗淡紫bA大暗紫色紫红E大黑、沉闷铁色、有光泽bB大（同上）（同上）F大绿红我们可以从上表中斯克里亚宾对调性色彩的见解中发现，随着升种调号的增多，它的色彩感由红向紫按光谱顺序移动，这恰巧符合两者自然的联系，可见人们主观感觉和现象，也往往能表现出一定的客观规律性。斯克里亚宾是色彩音乐的理论家和倡导者之一，在这方面他作过许多实验

十九世纪末以来，随着各种艺术的蓬勃发展，科学技术日新月异，色彩音乐也就形成了音乐艺术的一个流派，人们不再去分析音乐（声音）与色彩（光线）的具体联系了，而着重研究色彩本身的艺术性，音乐家们以各种色彩光，以及通过不同折射二产生的图象去伴随音乐演出。在二十世纪初，这种色彩音乐表演颇为流行，有许多音乐家与美术家，以及科学家进行这种形式的创作和表演，这种表演最初要算里明顿图教授于1895年在伦敦皇家学院进行的“彩色风琴”表演，这架“风琴”以它所产生的彩色光线映在乐队和钢琴上方的银幕上，以它伴随乐队所演奏的肖邦、瓦格纳的音乐。到1911年，他还写了《色彩音乐-流动色彩的艺术》，同时他还在音阶的12个半音上拟出一个色彩音阶，这个音阶不只是一个8度，而是好几个8度。色彩音乐发展中的重要创造是制成了Clavilux（克拉维拉克斯）色彩投影机，它是一个能调制出各种彩色光与图象的仪器，由一个在美国工作的科学工作者威尔弗莱德创造的，形状有如一张斜面的写字台，面上有产生各种色彩、图象的控制开关、旋扭等装置，它能放映出富有幻想性的彩色图象，有的如轻纱飘渺，有的如动物轮廓，这些富于变化的彩色影象伴随音乐演奏，使人们感到音乐与色彩紧密地联系起来了。

1922年在美国公开表演以后引起人们广泛的兴趣。人们形容音乐与色彩是“在感情的平行线上奔跑”的，从此以后几乎没有人再去研究声音与色彩的具体联系和互相“反译”了。1926年威尔弗莱德在费城交响乐队的合作下演出了里姆斯基-科萨科夫的《天方夜谭》，取得很大成功，听众形容现场色彩气氛时说：“音乐几乎被一种俄国芭蕾舞式的鲜明节奏和流动的激情所融合”，在广大群众中也普遍确认了由文学、美术、新的色彩艺术与音乐融为一体的色彩音乐。在色彩音乐的发展过程中，还有许多音乐家进行了多方面的实践和创作，著名的如：亚历山大。拉兹罗发明的色彩钢琴，它能在演奏过程中射出彩色图象到银幕上以伴随音乐，他还著有《彩色光线-音乐》一书。弗里德里克。本顿发明了色彩控制台。阿德里安。伯尔纳德作了一个练习曲《色彩音乐-光的艺术》，1913年出版了他的《色彩音乐的作曲》和《线条和形象的练习》。弗。斯契尔巴契夫写了一个钢琴、竖琴、弦乐四重奏、小提琴、舞蹈和光的“九重奏曲”。1922年布利斯写了《色彩交响曲》，乐章标题是：1.紫色，2.红色，3.蓝色，4.绿色。并寄各种颜色以特定感情，如他认为：艳绿表示希望、幸福、春天、胜利等。色彩音乐的名著-斯克里亚宾的《普罗米修斯》（即火的诗）与勋伯格的作品联合表演，使色彩音乐获得了更丰富的艺术效果。随着科学技术的迅速发展，激光技术也应用到色彩音乐中，在1973年美国芝加哥天文馆内就表演了激光色彩音乐，由于激光具有与普通光线不同的视觉效果，而使色彩音乐又进入了新的领域。

色彩音乐在我国还未有过有影响的实验与创作。作为一种表演形式，我认为音乐家们也不妨同美术家们合作，进行一些尝试，说不定它真的会使我们的音乐生活名副其实地更加“丰富多彩”起来哩！

色彩心理理论：色彩与听觉、嗅觉、味觉

人的感觉器官是互相联系、互相作用的整体，任何一种感觉器官受到刺激以后，都会诱发其他感觉系统的反应，这种伴随性感觉在心理学上又称为“共感觉”或“通感”。

听觉：

神经医学家萨克斯曾描述过一个完全色盲的病例，这个罕见的病却不幸地降临在一位抽象画家艾先生身上。他于一次车祸意外之后完全丧失辨识色彩的能力，从此陷入一个灰色的铅铸的世界：他那只棕色的狗变成暗灰色，蕃茄汁是黑色，彩色电视机成了一堆乱糟糟的东西。然而更奇怪的是，在丧失感受色彩的能力的同时，他也丧失感受音乐的能力。他原本是一位对色彩与音乐有极强连带感觉（伴生现象）的画家，他可以将“不同的音调立刻转换成不同的色彩，在听到音乐的同时，似乎也同时看到内心各种翻腾的色彩；如今他已没有音乐－视觉影像……音乐不再完整，因为可以与它互补的色调已经不见了，音乐变得贫乏至极。”

艾先生的眼睛不仅丧失了看的能力，也丧失了听的能力。艾先生的例子反向地证实了视觉与听觉的强烈紧密联系的存在，它也说明了眼睛不仅仅具有观看的能力，也具有倾听的能力。艾先生并不是具有视觉与听觉的“共感觉”（synesthesia）的唯一一人，许多艺术家（波特莱尔、乔艾斯、吴尔芙）都具有这个被俄国小说家纳博可夫称之为“彩色听觉”的能力。在音乐领域里，最知名的就是俄国作曲家，史克里雅宾（A.Scriabin，1872－1915）。他试图将这些色彩与音调的共生感觉谱进他的第五交响曲，一个“音乐与色彩水融的构想”。他并精确地罗列了曲调、每秒震动次数和色彩的对应表：

C调256次红色

升C调277次紫色

D调298次黄色

升D调319次森林的钢铁之光

E调341次珍珠白和月光的闪烁

F调362次暗红色

升F调383次水蓝色

G调405次偏玫瑰红的橙色

A调447次绿色

B调490次珍珠蓝

这首交响曲在演出时，“除了安排完整的交响乐团之外，还需要用到一架钢琴、合唱团，和一部能将色彩投射到布幕的色光风琴。”可惜首演时，这部色光风琴的装置被人以“不切实际”的理由删除了。

然而这个对应表后来得到抽象绘画的创始人-康丁斯基（W.Kandiski，1866－1944）的青睐，并引为其绘画理论的根据，还指出我们不仅能从音乐中“听见”颜色，并且也能从色彩中“看到”声音：黄色具有一种特殊能力，可以愈“升”愈高，达到眼睛和精神所无法忍受的高度，如同愈吹愈高的小喇叭会变得愈来愈“尖锐”，刺痛耳朵和精神。蓝色具有完全相反的能力，会“降到”无限深，以其雄伟的低音而发出横笛（浅蓝色时）、大提琴（降得更低时）、低音提琴的音色；而在手风琴的深度里，你会“看到”蓝色的深度。绿色非常平衡，相对于小提琴中段和渐细的音色。而红色（朱砂色）运用技巧时，可以给予强烈鼓声的印象。通感并不只发生于视觉与听觉之间，还发生于嗅觉、触觉甚至味觉之间。

味觉：

饮食文化讲究色香味俱全，其中色彩排在首位，色彩可以促进人们的食欲，有色彩变化搭配的食物容易增进食欲，而单调或者杂乱无章的色彩搭配则使人倒足了胃口。不同彩色光源的照射也会对食品色彩产生很大的影响，从而引起人们不同的食欲反映，农贸市场中许多出售肉食的摊位用红色玻璃纸包裹灯泡用红色灯光照射食物，就是为了使肉食看上去更加新鲜，引起人的食欲。

嗅觉：

色彩与嗅觉的关系大致与味觉相同，也是由生活联想而得。从花色联想到花香，根据试验心理学的报告：通常红、黄、橙等的暖色系容易使人感到有香味，偏冷的浊色系容易使人感到有腐败的臭味。深褐色容易联想到烧焦了的食物，感到有蛋白质烤焦的臭味。

色彩窥视心灵的颜色

依色彩喜好度做性格测验，目前在世界各地可谓风行不衰，极为流行。

第一位以心理学方式延续研究这项测试的卢休指出，颜色的嗜好也显示出其人对异性的态度和日常生活的形态。换句话说，对于色彩的喜恶，可以反映出一个人心中潜藏的愿望。这里有八种颜色，依你按由强到弱“讨厌”的颜色的顺序，选择你排列第八的颜色：A、绿色B、茶色C、蓝色D、紫色E、红色F、橘色G、白色H、黄色你选择了哪种颜色？

最后选出的第八种颜色，是了解你的性格的关键。但是有一点必须注意的是，不要与喜好的服装颜色相混，请你直接选出感觉深刻的色彩作答。

最后选择绿色的人绿色是“红”与“蓝”的中间色。挑选绿色的人性格上也居于两者之间。既有行动力，同时又能沉静思考，拥有截然不同的两种特质。也就是兼具优雅与理性，喜好寂寞又谨慎保守。行事不会逾越本分，非常明白自我的立场。由于性情冷静，无论面对任何事都能冷静处理，而且绝不感情用事，所以深受别人信赖。对于别人的请求或委托，总是欣然接受。

最后选择茶色的人茶色是深沉而朴素的颜色。喜欢这个颜色的人，服装嗜好也偏爱不华丽但富有韵味的款式。正因为这种倾向，你很在乎事物内层的精神性表现，所以很能了解人世间的寂廖、孤寂。虽然你的存在并非引人注目，但是内在却具有良好的潜质。由于诚实又富有责任感，很容易被别人接纳。但是，有时太过于孜孜不倦，而显得有些不知变通。此外，对于容易明白的事情，偶尔会用力过度，做无谓的深刻思考。

最后选择蓝色的人蓝色是天空和海洋的颜色，正巧和红色所具有的形象相反，它象征冷静和浪漫。一看到蓝色，就令你心情安定沉静，同时提高想象力。喜好蓝色的女性，多具有女性善良和丰富的感受力。神经纤细，容易感伤，对人也十分敏感，一个人独处时，常无法忍受那种孤寂。经常渴求恋爱的对象，而且也希望为温暖的爱所包围。是与其爱人而宁愿被爱的典型。个性朴实，容易得到他人的好感。

最后选择紫色的人紫色，是红和蓝两个性格极端的颜色混合而成，因此，这个颜色充满着神秘不可理解的复杂情调。喜欢这个颜色的人，可以说艺术家类型的人，内心强烈渴求世人肯定你的才能，有时显得太过虚荣，装饰过度。面对知心朋友，不妨坦率以待，但是由于平时内向又性情不定，旁人很难理解你真正的想法。此外，有时你也会大发雷霆，但决不至于歇斯底里。

最后选择红色的人红色是代表精心和行动的颜色，而红色的食物或饮料也通常具有提神醒脑的功能。喜欢红色的人，个性积极，充满斗志。而且意志坚强不轻易屈服，凡是依照自己的计划行事，一旦无法实现便觉不顺心。如果完全不依原先所预期，会又猛烈反弹的举动。尽管如此，碰到多少困难，都不能轻易打倒这个精力充沛的人。

设计原理论文例6

二、设计创新点

本设计创新点在于使用红外线发射器与红路灯联合工作，在遇到红灯时发出红外线，在汽车里安装有红外接收电路控制汽车上的电动机或者发动机，强制其停车。可以避免有些司机不遵守交通规则擅闯红灯。

三、项目结构框图

图1 红外线自动控制小车强制制动原理框图

本系统设计主要有两大模块组成：使用单片机AT89C52设计的简易十字路通红绿灯，安装有红外接收器的模型小车。单片机控制的交通灯可以实现两路红、绿、黄灯的控制，可以显示时间，可以在红灯情况控制红外发光二极管发出红外线；模型小车安装有红外线接收器，当收到来自交通灯的红外线停车信号后通过控制电路强制停车。模拟了强制禁止闯红灯的过程。

图2 交通灯的控制流程图

交通灯的控制通过编制程序实现，可以通过更改程序灵活调整每个路口的红绿灯的亮灯时间。实现单片机控制的模拟交通灯功能，可以实现交通动能在红灯状态发送红外线，模型车接收到红外信号实现自动停车。本设计可以通过考虑设计更为完善的程序，实现多路交通模型车的控制。更为接近实际情况。

四、使用材料

红外自动控制小车

元器件 数量（个） 参数 备注

20W烙铁 1 20w内热式烙铁，用于电路焊接

焊锡丝 1卷

松香 2 用于电路的助焊接，提高焊点的可可靠性

C51单片机

开发板 一套 用于交通灯的控制，完成交通灯、红外制动信号的发射

红外线距离

传感器 2个 经过修改调整可用于接收红外调制信号，实现强制停车控制。可接受到频率160――200KHZ的占空比25%的调制红外光，有效距离可调最大1.5m最小2cm。

红外线发射

二极管 10 用于发射红外线停车信号，发射900nm的红外线

9012三极管 4 低频小功率三极管，用于控制继电器等做可控开关使用，工作在开关状态。

洞洞板 4 用于电子元器件搭接测试电路。

白光二极管 4 作指示灯

小型电动机 1 4.5V电机，转速200rpm，测试电机桥性能

5V稳压直流

电源 1 提供一个稳定的5V电压给单片机，功率15W

红外线调制管 2 可以产生频率160――200KHZ的占空比25%的调制信号，用于对红外发射管控制。

微型5V继电器 2 电动车电机控制继电器，线圈工作电流50mA，控制端220V，10A

金属1/6W电阻 10 1kΩ、47kΩ、500Ω、330Ω、10Ω，限流电阻

电源变压器 1 直流电源的交流供电端220：15V

红外接收管 6 接收红外线信号

电容器 6 电解电容、瓷片电容等。

五、制作原理方法

制作的红外线自动控制小车强制制动器采用了理论联系实际的方法，前期做了一些文献查阅和检索工作，查看了国内外有交通灯控制及针对违规司机闯红灯的自动停车装置的研究状况。发现在目前有些司机不能很好的遵守交通指挥灯的控制信号，遇到红灯强行通过，不停车对于行人的人身安全造成了极大地威胁。每年这样的交通事故也是屡次有发生，还没有什么有效地解决办法。交通灯的自动控制技术现在已经是非常的成熟了，但其功能也只限于控制红绿灯的亮灭。

本制作设计使用脉冲调制红外线为强制制动停车信号，在模型小车里加装红外线接收装置，探测红外停车信号。当没有收到停车信号时小车正常运行；遇到交通灯发射的红外停车信号切断小车电机供电强制停车，从而模拟了强制停车严禁穿红灯的交通系统。本设计将红外线信号发送接收功能、交通灯控制、交通安全管理综合起来。实现保障行人安全的功能，以下是实际的制作流程中的一些照片：

图1 第一套电机控制电路

电动机工作的电流在800mA左右，使用两个9014并联使用，提高供电电流，首次设计的红外接收电路直接使用红外接收管，但是灵敏度太低了，有效距离最大才有5cm，必须保持小车在红外发射灯的正对面才能起作用。角度偏离后就失效了。后来经过查阅相关文献搞清楚了问题所在，改用红外线调制，可以大大提高接收系统的有效距离。为提高接收器的稳定性，最终网购了红外接近开关，改造以后用于红外调制信号的接收。效果很好！

图4 交通灯程序调试界面

图5 交通灯软件仿真图

实物的制作的过程照片如下面的：

图6 红外发射电路控制部分

图7 交通灯电路板

图8 交通灯单片机主控版

六、使用效果

红外发射电路焊接完成后与交通灯连接好，电动小车的红外接收模块和电机控制模块都装配到小车后，实际测试第一次使用的红外接收二极管做接收装置效果不好；经过改进后使用红外接收模块，发射端采用红外线调制发射后，效果很好，接收距离大大提高，可以满足小车自动停车，强制制动的要求。

模型小车的电机电流较小所以控制电路里使用了两个小功率的9013的三极管实现，电路结构比较简单，在红外线传感接收部分设计了两套方案：红外接收光敏三极管，红外接收器。在实际的测试中发现红外接收电路使用红外光敏三极管的灵敏度不够高，且接受范围角度窄；最后就采取了红外接收器的模块，可以准确的接受到红外线实现可靠停车。

七、改进方面

本设计目前可以稳定的工作，交通灯除了正常的控制交通灯、显示倒计时以外，还有一个控制红外发射电路在红灯亮的时间点亮对应路口的红外停车信号灯的作用，实现强制制动。本设计的停车控制电路较为简单，可以对电动车完成控制，若想在现实生活实用控制或是燃料车辆运行还有一定的问题。尤其是在车速较高的情况下，发动机不能骤停，否则会出现非常严重的安全后果。对于这方面还有很大的改进余地，在有些非常情况下如要汽车强行通过交通灯的红灯路口怎么实现控制也是要考虑的！

设计原理论文例7

二、课程开设时间不当导致学生对课程设计认识不足

化工原理理论课程是化学工程与工艺专业学生在大学期间主修的第一门化工专业基础课，是工程性较强的一门课程。而化工原理课程设计隶属于工程设计课程，很多学校通常在化工原理理论课程结束后开设，时间为两周。虽然学生在学习了化工原理理论课程后基本掌握了常见的化工单元操作的基本原理和典型设备的结构和计算，但学生对工艺和设备的认识还是比较肤浅的，大多数学生仍停留在书本知识的理性认识上，对工程的内容了解甚少，不具备工程观点。因此学生拿到设计任务后，认为课程设计跟平时的课程作业没什么两样，直接按照《设计指导书》中的例题进行依葫芦画瓢，也不管是否适合自己的体系，设计出的设备不合理、不规范。为了让学生对课程设计有一个充分的认识，笔者认为化工原理课程设计教学环节应安排在大三下学期期末，并与化工设备课程设计同步进行。因为在此之前，学生除修完化工原理理论课程外，还修完多门化工专业课程，如化工分离工程、化工设备机械基础、化工工艺学等。经过多门专业课程的学习，学生对工艺和设备的认识已经比较深刻，对工程内容的了解也比较多，已具备基本的工程观点，以至于拿到设计任务后不会像以前那样盲目无措。

设计原理论文例8

一、前言

砂带磨削是根据工件形状，用相应的接触方式及高速运动的砂带对工件表面进行磨削和抛光的一种新工艺。随着汽车、建材、装饰工业、模具工业及其它轻工业的进步和发展，对金属和非金属材料特别是难加工材料表面机械加工质量、生产率及劳动环境提出了越来越高的要求，用一般传统的切削加工方法已难以满足这些要求。在过去的五、六十年内，砂带磨削作为一种新工艺，在这些加工领域发挥着越来越大的作用。砂带磨床主要用来作为粗磨、去毛刺、大余量磨削、精磨、细磨、装饰抛光、无心磨以及成形磨削之用。在现代工业中，砂带磨削技术以其独具的加工特点被视为是一种很重要的加工方法。国外有专家曾把砂带磨床比做“未来的巨人”来加以评述。

二、砂带磨削原理

1.主轴传动装置。有单速或具有较大灵活性的变速传动，有时装有可逆电动机，以改变砂带的运动方向。皮带速度为10～50m/min，通常取16～30m/min，主传动装置的功率，在每10mm宽的砂带上是0.3～0.7kW。

2.砂带张紧装置。保持磨削及导向时砂带的适当张力在砂带磨削过程中起到重要作用，它影响到砂带的切削性能和加工零件表面粗糙度。当增加砂带拉力时，可提高金属切除量，但同时也提高表面粗糙度值和磨料覆盖层的消耗量。

3.砂带导向装置。砂带工作时，惰轮或张紧轮应当可以调整，使砂带定位及对中，根据砂带的宽度，这一装置可以手动或自动。砂带宽度大于200mm时，通常使用自动导向装置，使接触轮与张紧轮之间的砂带自动对正。

4.接触轮。接触轮在磨削点上支承砂带，其本体是用铝或钢制成，轮上覆盖橡胶、纤维、毛毡或其它材料制造的弹性圈(厚度为3～15mm)。根据需要，可制成各种密度橡胶轮，轮的表面制成交错开槽式或平滑式。使用各种橡胶化合物作为接触轮的覆盖面，以满足一定的磨削要求。

5.若在砂带后面安装一块型板(钢、硬质合金或铸铁平板)来代替接触轮，则可完成磨边、四边形、端面、平面及精磨工作，保证零件的平面度或直线性。

此外还有吸尘系统等。

三、砂带磨削特点

1.加工效率高。经过精选的针状砂粒采用先进的“静电植砂法”，使砂粒均匀直立于基底、且锋口向上、定向整齐排列，等高性好，容屑间隙大，接触面小，具有较好的切削性能。应用这一多刀多刃的切削工具进行磨削加工，对钢材的切除率已达每mm宽砂带200～600mm3/min。

2.加工表面质量高。砂带磨削时接触面小摩擦发热少，且磨粒散热时间间隔长，可以有效地减少工件变形及烧伤，故加工精度高，尺寸精度可达±0.002mm;平面度可达0.001mm。另外，砂带在磨削时是柔性接触，具有较好地磨削、研磨和抛光等多重作用，再加上磨削系统振动小，磨削速度稳定使得表面加工质量粗糙度值小，残余应力状态好，工件的粗糙度可达Ra0.4～0.1μm，且表面有均匀的粗糙度。但由于砂带不能修整，故砂带磨削加工精度比砂轮磨削略低。

3.工艺灵活性大，适应性强。砂带磨削可以方便地用于平面、外圆、内圆磨削、复杂的异形面加工、切削余量20mm以下的粗加工磨削、去毛刺和为镀层零件的预加工、抛光表面、消除板坯表面缺陷、刃磨和研磨切削工具、消除焊接处的凸瘤、代替钳工作业的手工劳动。除了有各种通用、专用设备外，设计一个砂带磨头能方便地装于车床、刨床和铣床等常规现成设备上，不仅能使这些机床功能大为扩展，而且能解决一些难加工零件如超长、超大型轴类、平面零件、不规则表面等的精密加工。

4.砂带有很大的弹性，因而整个系统有较高的抗振性。

5.砂带尺寸可很大，适用于大面积高效率加工，且设备简单，操作安全，使用维护方便，更换砂带和培训机床操作人员花费时间较少。

6.在加工过程中砂带增长，外形和尺寸达不到高精度，加工零件上的尖锐突出部位和用细粒度磨料精磨困难，砂带的坚固性比较低，同时在大多数情况下砂带不可能修正，所以使用期限短。

四、砂带磨床设计

根据某厂要求，对该厂的反应罐内壁采用了砂带磨削加工，目的是去除该零件内壁氧化皮等表面缺陷，以有利于内壁搪瓷。该零件尺寸较大，原来采用砂轮磨削加工，加工中噪声很大，切屑到处飞扬，工作环境极差。该机床设计主要有下面三部分内容:

1.传动设计

(1)砂带的主运动。由电动机直接带动砂带机构运动，由于反应罐直径大，轴向较长，因此电动机前端的轴为悬臂式，焊接的机座结构刚性要好，尤其要注意焊接引起的内应力。

(2)砂带的进给运动。砂带的进给运动通过由丝杠螺母机构组成的小车机构带动整个砂带机构沿反应罐轴向运动。为了在加工结束时使砂带机构以快速返回，因此该机床设有快速电机，快速电机与进给电机之间通过超越离合器连接。

(3)工件的进给运动。由于工件较大，所以单独设立电动机通过皮带轮及齿轮降速带动反应罐转动。

2.主要机构设计

(1)砂带张紧装置。此机构主要是通过丝杠和弹簧来调整接触轮与工件的相对位置，以及使张紧轮保持一定的张力。

(2)接触轮设计。由于该零件尺寸较大，并且是用作粗加工，故选用较硬的橡胶接触轮，接触轮直径为250mm，在接触轮表面采用较宽的沟槽纹和较窄的工作表面，以增加压强、提高切削效率和砂带寿命，根据该零件特点，沟槽纹间距取为10mm。

(3)主要技术参数选择

砂带速度20～30m/s，砂带长度2500～3150mm，宽度200mm，砂带电动机功率7.5kW。

五、结束语

砂带磨削作为一门新技术，在国际上已有各类砂带机产品应用，国内尚处在推广应用阶段，它的优越性已逐步被人们所认识。如果这一新技术得到进一步推广应用，必将对我国的制造业产生较大影响，同时也会对目前不景气的各中小企业降低成本、提高效率及提高产品加工精度起到重要作用。

参考文献:

设计原理论文例9

二、七巧板与现代产品设计的结合应用

生活中，许多事物经过抽象化和再提取，就可以用七巧板的原理表现出来，从而激发人们的想象和创造能力。七巧板原理主要体现在培养人的观察能力、概括能力和创造能力。七巧板原理与现代产品设计相结合，将会拓展出新思想，做出更好的设计作品。

（一）七巧板原理是模型化思维方式的一种应用与创新

根据不同的构想设计，通过多种形式的组合成构想的图案。在产品设计中注入七巧板原理，使设计师能够准确找到产品设计的方法和合理的设计程序，七巧板原理可以极大地丰富设计思维的想象力，让思维扩散，创造更多的有效机会来优化设计。

（二）七巧板原理是科学与艺术的交汇

七巧板是分割的科学，其变换灵活、图像传神，是科学与艺术的交汇。七巧板原理提高了人的想象能力、审美情趣、观察能力、概括能力和创造能力。设计就是要用科学的方法和程序来解决问题。设计者可以将七巧板原理融入设计，找到有效的方法和程序。1.简洁性在产品设计中，简洁明确的感觉会给人留下深刻印象。七巧板是一款简单的拼图玩具，但玩法变幻莫测，简洁并不代表简单。简单意味着乏味，而简洁代表的是个性强烈、明确、突出重点，吸引人的注意力，给人留下深刻印象。2.整体性在产品设计中，整体性是至关重要的。人们在认识立体形态时，物体的整体感是最具吸引力，因为在人们的视觉活动中有“整体意向优先原则”。产品设计的最终目的是让人认可，产品是否具有整体性，直接影响消费者的选择。3.创新性追求新鲜事物是人们心理的需求，具有创意的产品设计是最具有吸引力的。产品设计在具有美感的基础上再有创新性，会使产品提升一个层次。七巧板的组合创意，就是把已有的元素重新组合，构成新的整体，设计出理想的结果。这是一种极其有效的方法。意大利设计师DanieleLago设计的七巧板书架就是利用七巧板原理，让原本不能移动的书架动了起来。他的设计中，将书架拆分成7个不同的模块，可以进行任意组合，就形成了不同的书架形态。这款设计就是在七巧板的基础上，将其中一部分功能扩大化，在形不变的情况下，使之成为了另一件产品。目前市面上的一些家具设计，如沙发组合就是利用了七巧板的原理创作的产品。这些产品抛弃了传统的家居设计理念，变成了灵活多变的产品，同时解决了占用空间的问题，为小户型的家庭提供了选择；同时每个家庭的户型格局都不一样，这种自由组合的家具产品可以适应不同格局，自由变换，而且这样的设计在搬运和运输的过程中也比较方便。

设计原理论文例10

二、室内设计原理课程改革与实践探讨

室内设计原理，作为一门设计专业指导设计实践的基础课程，它的教学效果的好坏，关系到学生后续课程的学习，设计实践的方案把握能力以及设计基本法则在各种各样的空间的运用能力。因此，进行课程改革势在必行。

1．改革教学方法与教学模式

根据各个专业教学目的不同，可以运用项目教学法、任务驱动教学法等，以项目为载体，以学生完成任务为教学的组织过程。充分提高学生的学习兴趣，变被动听为主动学。例如在室内设计原理中，设计程序与过程。以往的教学中，教师非常卖力的以某一个实际项目为案例，从项目的任务下达、客户沟通到初步设计、草图设计、施工图绘制，教师都准备了大量的资料予以讲解。改革之后，教师可以以一个简单的小空间的设计为任务，让学生进行设计。此时，学生没有接触到设计，无法入手，自然发现了问题与不足，当学生不知道该如何完成设计任务时候，教师再导入实践的教学情景，引导学生按照设计程序去亲身感受设计的整体过程。

2．改革课程设计

在这里的课程设计，重点是指每一次课的设计。用什么样的一个情景，将本次课程的知识点贯穿其中，贯穿在实践练习中，让学生在轻松愉快的学习氛围里，轻松的学会繁琐的知识。这要求教师必须透彻地了解教材中的重点和难点以及学生的实际情况，设计好任务和情景，学生只有通过课堂上的练习实践，才可能将专业知识转化为专业应用能力。在讲练相结合的实践教学过程中，及时反馈学生的情况，使教学效果大大提高，并且不断提高学生思维和动手能力。在练习的形式上可以采用作图、演讲答辩实际调研等多种形式，使得专业能力和综合素质得到全面的提升。

3．教学手段的改革

在“室内设计原理”课程的教学中，我们应该充分利用现代化技术手段，例如投影、视频、计算机辅助教学、网络技术手段等，在教学中让学生综合、直观的接受新的知识从而提高教学质量，通过视频、图片等将原理内容贯穿其中，举一反三，加深学生对重点知识的印象，强化记忆。

4．充分发挥案例教学的优势

室内设计原理课程总的来说包含室内视觉设计和工程技术两方面的内容，视觉艺术设计方面主要指的是界面、色彩、造型等，而工程技术主要指构造、材料、人体工程学这部分内容。它们即是两大方向，又是相互渗透的有机统一体。室内设计较强的实践性，在“室内设计原理”的教学过程中，选取具象的典型设计案例在课堂上带领学生，围绕案例运用哪些原理，如何运用等问题进行剖析，便于学生理解及识记，同时也可在分析图纸的过程中，积累相关设计经验，从分析设计作品中，寻找灵感，为自己以后设计时候，提供创意的素材。同时，也可以在一定程度上提高设计鉴赏的水平，和审美意识，在潜移默化中逐渐提高学生的设计能力，并促进教与学相长。