木材的仿生设计开题报告

1. 研究目的与意义

在新世纪到来之际, 为了适应全球经济一体化、科技经济一体化以及国家经济体制改革和科技体制改革的发展要求, 我国将加强木材科学与技术的知识创新和技术创新, 对学科发展进行重大调整。

知识创新将在以人工林木材为主的植物材料的材质材性与生物形成和加工利用的关系方向有重大进展; 技术创新将以企业为主, 在以木材为主的植物资源加工利用技术、产品增值加工技术、木质材料性能、产品应用技术和环保技术方面有较大的突破; 木材科学与技术学科的发展特点将更显交叉性和边缘性, 向植物材料学、木基复合材料学、木质重组材料学、木质环境材料学、木结构环境工程学和木材化学加工学等方向发展。

2. 国内外研究现状分析

人们在生活积累的共识中逐渐发现了形式美的基本法则。它的依据就是客观存在的美的形式法则。主要包括：对称均衡、单纯齐一、调和对比、比例、节奏韵律和多样统一。对于不同的研究对象，形式美的法则也有所变动。运用形式美的法则进行创造时，首先要透彻领会不同形式美的法则的特定表现功能和审美意义，明确想要的形式效果，之后再根据需要正确选择适用的形式法则，从而构成适合需要的形式美。形式美的法则不是凝固不变的，随着美的事物的发展，形式美的法则也在不断发展，所以要精准地掌握形式美的法则，最大化地使美的形式和内容达到最大限度的统一。仿生设计主要是运用工业设计的艺术与科学相结合的思维与方法，从人性化的角度，不仅在物质上，更是在精神上追求传统与现代、自然与人类、艺术与技术、主观与客观、个体与大众等多元化的设计融合与创新，体现辩证、唯物的共生美学观。仿生设计的内容模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来设计产品机械的设计方式。仿生物形态的设计是仿生设计的主要内容，强调对生物外部形态美感特征与人类审美需求的表现。

3. 研究的基本内容与计划

一、材料的解剖制样、切片

二、宏微观纹理研究

1、在宏观下研究材料各个切面纹理的平面构成分析、形式美法则分析；

4. 研究创新点

（1）分别从材料的宏观纹理微观构造入手，从材料细胞中提取美学元素；

（2）定量化研究细胞的各种特征值，利用数学方法得出材料的分形维数值；

（3）运用分形软件将材料的微观图象进行分形处理，对其进行美学研究，并应用到实际。