⑴ 現代設計方法是指什麼
現代設計方法是以研究產品設計為對象的科學。它以電子計算機為手段運用工程設計的新理論和新方法,使計算結果達到最優化,使設計過程實現高效化和自動化。產品的質量和經濟效益取決於設計、製造和管理的綜合水平,而產品設計則是關鍵,沒有高質量的設計就不可能有高質量的產品,而要達到高質量的設計,就必須採用先進的設計方法和手段。
現代設計方法是研究產品設計方法的綜合類科學,他涉及的科學范圍非常廣泛,是多學科交叉融合的產物,是人們把相關科學技術綜合應用於設計領域的產物。而其中一個具體的設計方法,同樣也是若干學科的交叉與融合。例如,優化設計是數學規劃的方法與計算機編程的有機結合,計算機輔助設計可以看作是數學建模、計算機軟體和硬體技術、工程圖形學等的有機結合;同時現代設計是傳統設計技術的繼承、延伸和發展。從傳統設計發展到現代設計,都有著時序性、繼承性。例如,傳統的運動學、動力學、結構學,以及強度理論等基本原理與方法,是現代設計方法的數學建立模型及許多分支學科(如可靠設計、健壯設計、疲勞設計)的基礎,另外許多現代設計方法是在吸收了傳統設計方法中的思想、觀點、方法的精華而發展起來的,如模塊化設計、優化設計、並行設計等。本節介紹幾個常用的現代設計方法。
⑵ 簡述現代機械設計方法有哪些
1)資訊理論方法,
如信息分析法、技術預測法等。它是現代設計方法的前提。
2)系統論方法,
如系統分析法、人機工程以及面向產品生命周期的設計。
3)控制論方法,
如動態分析法等。
4)優化論方法,
它是現代設計方法的目標。
5)對應論方法,
如相似設計、反求工程設計等。
6)智能論方法,
如CAE
、並行工程、人工智慧等是現代設計方法的核心。
7)壽命論方法,
如可靠性設計、價值工程和穩健性設計等。
8)離散論方法,
如有限元和邊界元方法。
9)模糊論方法,
如模糊評價和決策等。
10)突變論方法,
如創造性設計等。它是現代設計方法的基礎。
11)藝術論方法
,
如藝術造型等。
⑶ 現代機械的設計方法有哪些
(1)功能分析法
在20世紀50年代,GE公司的Miles工程師提出了功能分析法的概念,這個概念具體是要將功能抽象化。在機械產品的設計過程中,通過原理來反推產品的設計過程,最終要實現具體的功能。功能分析法可以讓設計者對加深對產品的理解。在這一套流程中,首先要對歸納出產品需要實現的總功能,然後將總功能按照先後關系劃分為許多子功能,最終選擇相關的機構來實現子功能,在這一過程中,因為每個子功能的可執行方案很多,從而可以獲得多種可行性方案。如圖1是功能分析法的原理示意圖。
圖1 功能分析法
(2)黑箱法
20世紀40年代,W.R. Ashby提出黑箱的概念。Pahl G, Beitz W利用該概念也是首先把總功能分解成子功能,緊接著在子功能的基礎之上找到可執行功能機構,進而形成樹狀結構。黑箱顧名思義就是看不見內部結構,在輸入輸出都已經很明確的情況下,來利用黑箱的功能進行設計。圖2就是黑箱的原理示意圖。
黑箱法的設計諸多特點:1)對各個分功能以影響水平為因素進行評級,必要功能和基本功能作為最需要被滿足的功能,其影響水平等級應該劃分更高,至於附加功能作,其是在基礎功能以上的擴展可有可無,對以分配較低的影響水平;2)用合適的功能載體將子功能合理表現出來,從而實現對必要功能和基本功能加以抽象的表達;3)整個設計系統的基本功能以及滿足功能的相關約束條件要清晰的認識,從而找到設計過程中的主要矛盾並對此加以解決。
黑箱法解題思路:1)把總功能拆分為不同等級的分功能,;2)根據分功能建立相關原理結構圖; 3)將每個子功能原理結構進行綜合。
圖2 黑箱法
(3)設計目錄法
設計目錄法旨在建立一個具有設計方案資料信息存儲庫。這個存儲庫可以對內部的設計資料進行分類處理。計算機作為存儲終端,可以把工程所熟練應用的設計信息進行存儲、傳送,從而建立豐富的資料庫。另外在這種資料庫結構還要採用系統工程的方法從而對數據進行更快捷的提取和存入,進而在對設計方案的搜索時可以做的有的放矢。
(4)形態學矩陣法
瑞士天體物理學家Zwicky提出的形態學矩陣法可以結合分析所提出問題的所有可行性方案,該方法以功能分解為基礎,以數學矩陣法和功能法為基本原理,可以讓系統實現程序化的歸納分析。H Qin在該方法上作進一步探討,加上數學建模方法使得分析的結果對汽車白身的設計有很大的好處。在形態學的概念之中,創新並不是創造從來沒見過的東西,而是在現有東西基礎之上來進行組合,從而設計出不同方案來實現創新。因素和形態作為在這套方法中的主要參數;其中因素是以上提到的功能分析法中被設計的機構的功能,形態是每個分功能的技術載體。總而言之,形態學矩陣法主要就是對不同的產品首先進行功能分析,然後對分解的子功能進行求解,最後對所有的可執行方案進行綜合設計,其主要手段以功能分解和功能解。如表1是其建模過程。
形態學矩陣方法的實現流程:拆分總功能、構想形態和求解功能、方案綜合、方案選優。
產品成型前的方案設計是重中之重,在整個方案設計過程中最主要是分析功能、篩選執行機構並進行組合從而找到最優解。此課題應用以上方法首先對真空吸吊機功能進行分解,然後找到分功能的可行性機構並進行功能組合從而獲得更多的方案。
⑷ 現代設計技術包括哪些內容
內容包括:
1、現代建築設計
2、現代產品設計
3、現代平面設計
4、廣告設計
5、服裝設計
6、紡織品設計
7、為平面設計和廣告設計服務的幾個特殊的技術部門,攝影,電影與電視製作,商業插圖
⑸ 現代設計方法具有哪些特徵
現代包裝設計的文化觀 摘要 應把現代包裝設計作為一種文化形態來對待,從文化結構的三個層面,可以看出包裝設計文化的結構是由內層的觀眾意識層,中層的組織制度層和外層的物質層所構成。
三者互為聯系,包裝設計文化既有民族性,又有時代性,它們表現在文化結構的不同層面上。
共同構成了包裝設計文化的整體。
⑹ 求介紹現代設計方法有哪些
現代設計方法是隨著當代科學技術的飛速發展和計算機技術的廣泛應用而在涉及領域發展起來的一門新興的多元交叉學科。它是以設計產品為目標的一個總的知識群體的總稱。目前它的內容主要包括:優化設計、可靠性設計、計算機輔助設計、工業藝術造型設計、虛擬設計、疲勞設計、三次設計、相似性設計、模塊化設計、反求工程設計、動態設計、有限元法、人機工程、價值工程、並行工程、人工神經元計算方法等。在運用他們進行工程設計時,一般都以計算機作為分析、計算、綜合、決策的工具。本節以計算機輔助設計、優化設計、可靠性設計、有限元法、工業藝術造型設計、設計方法學、三次設計等為例來說明現代設計方法的基本內容與特點。
1、計算機輔助設計
計算機輔助設計(Computer Aided Design),簡稱CAD。他是把計算機技術引入設計過程並用來完成計算、選型、繪圖及其他作業的一種現代設計方法。計算機、繪圖積極其他外圍設備構成CAD硬體系統,而操作系統、語言處理系統、資料庫管理系統和應用軟體等構成CAD的軟體系統。通常所說的CAD系統是只由系統硬體和系統軟體組成,兼有計算、圖形處理、資料庫等功能,並能綜合利用這些功能完成設計作業的系統。典型的CAD工作過程如圖1-3所示。
2、優化設計
優化設計(Optimal Design)是把最優化數學原理應用於工程設計問題,在所有可行方案中尋求最佳設計方案的一種現代設計方法。
在進行工程優化設計時,首先把工程問題按優化設計所規定的格式建立數學模型,然後選用合適的優化計算方法在計算機上對數學模型進行尋優求解,得到工程設計問題的最優設計方案。
在建立優化設計數學模型的過程中,把影響設計方案選取的那些參數稱為設計變數;設計變數應當滿足的條件稱為約束條件;而設計者選定來衡量設計方案優劣並期望得到改進的指標表示為設計變數的函數,稱為目標函數。設計變數、約束函數、目標函數組成了優化設計問題的數學模型。優化設計需要把數學模型和優化算發放到計算機程序中用計算機自動尋優求解。常用的優化演算法有:0.618法、鮑威爾(Power)法、變尺度法、復合型法、懲罰函數法。
3、 可靠性設計
可靠性設計(Reliability Design)是以概率論和數理統計為理論基礎,是以失效分析、失效預測及各種可靠性試驗為依據,以保證產品的可靠性為目標的現代設計方法。
可靠性設計的基本內容是:選定產品的可靠性指標及量值,對可靠性指標進行合理的分配,再把規定的可靠性指標設計到產品中去。
4、有限元法
有限元法(Finite Method)是以電子計算機為工具的一種數值計算方法。目前,該方法不僅能用於工程中復雜的非線性問題、非穩態問題(如結構力學、流體力學、熱傳導、電磁場等方面的問題)的求解,而且還可以用於工程設計中進行復雜結構的靜態和動力學分析,並能准確地計算復雜零件的應力分布和變形,成為復雜零件強度和剛度計算的有利分析工具。
5、工業藝術造型設計
工業藝術造型設計時工程技術與美學藝術相結合的一門新學科。他是旨在保證產品使用功能的前提下,用藝術手段按照美學法則對工業產品進行造型活動,包括結構尺寸、體面形態、色彩、材質、線條、裝飾及人際關系等因素進行有機的綜合處理,從而設計出優質美觀的產品造型。實用和美觀的最佳統一是工業藝術造型的基本原則。
這一學科的主要內容包括:造型設計的基本要素、造型設計的基本原則、美學法則、色彩設計、人機工程學等。
6、反求工程設計
反求工程設計(Reverse Engineering)是消化吸收並改進國內外先進技術的一系列工作方法和技術的總和。它是通過實物或技術資料對已有的先進產品進行分析、解剖、試驗,了解其材料、組成、結構、性能、功能,掌握其工藝原理和工作機理,已進行消化仿製、改進或發展、創造新產品的一種方法和技術。它是針對消化吸收先進技術的系列分析方法和應用技術的組合。
⑺ 機械設計都有哪些現代設計方法
1)資訊理論方法,
如信息分析法、技術預測法等。它是現代設計方法的前提。
2)系統論方法,
如系統分析法、人機工程以及面向產品生命周期的設計。
3)控制論方法,
如動態分析法等。
4)優化論方法,
它是現代設計方法的目標。
5)對應論方法,
如相似設計、反求工程設計等。
6)智能論方法,
如cae
、並行工程、人工智慧等是現代設計方法的核心。
7)壽命論方法,
如可靠性設計、價值工程和穩健性設計等。
8)離散論方法,
如有限元和邊界元方法。
9)模糊論方法,
如模糊評價和決策等。
10)突變論方法,
如創造性設計等。它是現代設計方法的基礎。
11)藝術論方法
,
如藝術造型等。
⑻ 在現代設計技術中有哪些支撐技術
市場競爭的需要和各種新方法、新技術、新工藝、新材料不斷涌現,推動了設計方法和技術的進步,產品設計從傳統的經驗設計進入現代設計。
無論是設計對象的描述,設計信息的處理、加工、推理與映射及驗證,都離不開設計方法學、產品的可信性設計技術及設計試驗技術所提供的多種理論與方法及手段的支撐。設計方法學、可信性設計技術及試驗設計技術所包含的種種內容,可視為現代設計技術群體的支撐技術。
⑼ 現代設計方法的介紹
《現代設計方法》可作為高等院校機械類各專業及近機類專業的教學用書,同時也可供工程技術人員參考。《現代設計方法》是根據教育部面向21世紀課程體系和教學內容改革計劃項目的指導思想,為普通高等院校培養基礎扎實、知識面寬、具有創新實踐能力的新世紀應用型人才而編寫的,是普通高等院校「十一五」規劃教材和機械類精品教材。《現代設計方法》從適用性較強的角度來選擇講授內容,在「重基礎、寬面向、重能力、新知識、少學時、低重心」的改革思路指導下,重點介紹了現代設計方法學、計算機輔助設計CAD、優化設計、有限元方法、可靠性設計的基本原理和方法。在此基礎上,為反映現代設計方法的發展前沿,還簡要介紹了創新設計、快速響應設計、綠色設計、並行設計、虛擬設計和協同設計等幾種前沿的設計理念和方法。各章後均配有適量的習題。
⑽ 現代設計方法有哪些,各自內涵是什麼
體驗設計思維跟創意思維,對我來說都有非常大的價值,可以讓我更靈活面對不同的任務。這兩種思維方式的區別在於:一個是解決產品體驗問題;一個是解決溝通問題。現在的設計師或者創意者需要同時具備這兩種思維。