结构稳定性与形态发生学

第一章 绪论

1.1本书大纲

1.2模型理论

1.3哲学史的插曲

1.4模型的结构

注释

第二章 形态和结构的稳定性

2.1形态的研究

2.2结构稳定性与科学的观察

2.3结构稳定性和模型

注释

参考文献

第三章 数学中的结构稳定性

3.1一般问题

3.2代数与形态发生学

注释

参考文献

第四章 形态的运动学;突变

4.1空间过程

4.2正则过程的数学模型

4.3突变

4.4局部突变的形态发生场

4.5突变的初步分类

4.6热力学耦合

4.7简并场

注释

第五章 Rˉ4上与状态冲突有关的基本突变

5.1梯度动力学的场及其静态模型

5.2势函数奇点的代数学研究

6.3余秩数为1的突变

5.4余秩数2的基本突变

5.5激浪的形态学

5.6形变场的吸引子

注释

参考文献

第六章 普通形态学

6.1形态的主要类型及其进化

6.2耦合的几何学

6.3语义学模型

注释

参考文献

第七章 形态动力学

7.1力学模型

7.2信息与拓扑复杂性

7.3信息、意义和结构稳定性

7.4能量与空间复杂性

7.5形态动力学

7.6形态与信息

注释

第八章 生物学与拓扑学

8.1生物形态发生学的拓扑观点

8.2生物学中的形态、显形的观点

8.3分子生物学与形态发生学

8.4生物学中的信息

注释

第九章 胚胎学的局部模型

9.1生物形态发生学的各种局部机械论

9.2模型的提出

9.3对历史上各种理论的评述

9.4两栖类原始渐成论模型

9.5原始纹理模型

9.6平均渐成论模型

9.7近期渐成论:与脐点有关的某些初型的基元体

注释

参考文献

第十章 生物(后生动物)的整体模型

10.1静态模型

10.2代谢模型

10.3流体模型

10.4器官发生的形态分析

10.5微分突变的理论方案

10.6器官发生的实例

注释

参考文献

第十一章 超微结构模型

11.1细胞的分裂

11.2有丝分裂

11.3减数分裂

11.4细胞质的形态发生场

11.5细胞质结构的理论

11.6空间二倍体的形态

注释

第十二章 生物学的基本问题

12.1生物学中的终极性

12.2变异的不可逆性

12.3生命起源

12.4进化

注释

参考文献

第十三章 从动物到人——思维及语言

13.1生物学基本矛盾:主体的持续性与行为的周期性

13.2动物的智能

13.3人类的本能特点

13.4人类的语言技巧

13.5几何学的根源

13.6人类活动的三种重要类型

13.7社会结构

13.8结论

注释

参考文献

2100433B

新形态空间结构是现代空间结构发展的重要方向之一，而如何实现结构优美形体与合理受力的协调统一则是新形态空间结构设计中需要解决的关键问题。结构形态学作为研究结构形状与其受力性能之间关系的科学，为新形态空间结构的发展提供了理论基础，但由于其发展时间较短且多学科交叉特点明显，目前尚处于探索阶段。本项目首先从结构形态学的若干基础性问题入手，通过对结构构形描述、形态合理性评价和形态优化等问题的探讨，力求构建较为系统的结构形态学理论框架。在此基础上，针对两类典型的新形态空间结构形式- - 自由曲面结构和自由拓扑结构，分别开展相应的结构形态创建方法和结构受力性能研究，解决如何生成既符合建筑美学要求又兼具受力合理特点的结构和新形态空间结构与传统空间结构在受力性能及失效机理上有何差异等问题。希望通过本研究能够形成较为系统的新形态空间结构设计理论，推动我国空间结构向更加合理和更富创造力的方向发展。

本项目以结构形态学为理论基础、以新形态空间结构为研究对象，采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，探讨了结构形态学中的若干基础性问题，主要研究成果包括以下的四部分内容： （1）建立了空间结构力流分析与传力效率评价体系。提出了基于改进转移力法的空间薄壳结构力流分析方法和基于等效轴力概念的空间杆系结构力流分析方法，推导了结构传力效率评价指标的计算公式，对空间结构传力效率开展了定量研究，建立了一种结构合理性的系统评价方法。 （2）提出了基于逆吊试验原理的自由曲面结构形态创建方法。建立了基于向量式有限元法和动力松弛法的数值逆吊找形方法，提出了多控制点自由曲面结构形态创建的分布刚化法和动态权重优化法，实现了同时考虑建筑美学要求和结构受力合理性的自由曲面结构形态创建。 （3）建立了基于改进萤火虫算法的空间网格结构拓扑优化方法。提出了一种兼顾寻优效果和收敛速度的改进萤火虫算法，推导了离散变量改进萤火虫算法的迭代公式，提出了基于基结构法的桁架结构拓扑优化方法和基于单元编码的网壳结构拓扑优化方法，利用这两种方法获得了一系列形式新颖、受力高效合理的空间网格结构新形式。 （4）提出了弦支式互承结构这一新形态空间结构体系及其设计理论。提出了循环搭接找形法，解决了互承结构构件局部尺寸与结构整体构形相互制约、形态创建困难的问题。提出了一种基于整体优化的弦支式互承结构形态创建方法，形态创建结果可以大幅提高互承结构力学性能，有效解决了传统互承结构材料利用率不高、结构冗余度偏低的问题。 通过本项目研究推动了空间结构向更加合理和更富创造力的方向发展，结合实际工程应用取得了现象的技术经济效益，完成了既定任务，达到了预期的研究目标。 2100433B

视觉形态学之概论

何谓视觉形态学

形态学在设计基础中的重要作用

视觉形态学之教学

重新认识形体——树立形态学的基本概念

形态学的抽象形体

主观形态的练习——“非意识性创造体验”

抽象形体的发现之旅——自然素材中的抽象提炼

视觉语言形成——形体的组合产生语言的视觉规律

表达冲动——创意、创造的欲念

形态相对论——关系法则、转化、形体的异化

“相同”与“相异”的相互转化

视觉形态学之设计

形态学的思维方式与原创设计

形态语言的逻辑性

设计中的饱和与不饱和——设计中形态饱和原理的运用

形态空间的塑造方式

运用透视错觉的直面创造空间感

中国抗日战争纪念馆英烈环廊的设计

尺度是形态语言

运用形态学进行设计的基本方法——主题性设计2100433B