⑴ 现代设计方法是指什么
现代设计方法是以研究产品设计为对象的科学。它以电子计算机为手段运用工程设计的新理论和新方法,使计算结果达到最优化,使设计过程实现高效化和自动化。产品的质量和经济效益取决于设计、制造和管理的综合水平,而产品设计则是关键,没有高质量的设计就不可能有高质量的产品,而要达到高质量的设计,就必须采用先进的设计方法和手段。
现代设计方法是研究产品设计方法的综合类科学,他涉及的科学范围非常广泛,是多学科交叉融合的产物,是人们把相关科学技术综合应用于设计领域的产物。而其中一个具体的设计方法,同样也是若干学科的交叉与融合。例如,优化设计是数学规划的方法与计算机编程的有机结合,计算机辅助设计可以看作是数学建模、计算机软件和硬件技术、工程图形学等的有机结合;同时现代设计是传统设计技术的继承、延伸和发展。从传统设计发展到现代设计,都有着时序性、继承性。例如,传统的运动学、动力学、结构学,以及强度理论等基本原理与方法,是现代设计方法的数学建立模型及许多分支学科(如可靠设计、健壮设计、疲劳设计)的基础,另外许多现代设计方法是在吸收了传统设计方法中的思想、观点、方法的精华而发展起来的,如模块化设计、优化设计、并行设计等。本节介绍几个常用的现代设计方法。
⑵ 简述现代机械设计方法有哪些
1)信息论方法,
如信息分析法、技术预测法等。它是现代设计方法的前提。
2)系统论方法,
如系统分析法、人机工程以及面向产品生命周期的设计。
3)控制论方法,
如动态分析法等。
4)优化论方法,
它是现代设计方法的目标。
5)对应论方法,
如相似设计、反求工程设计等。
6)智能论方法,
如CAE
、并行工程、人工智能等是现代设计方法的核心。
7)寿命论方法,
如可靠性设计、价值工程和稳健性设计等。
8)离散论方法,
如有限元和边界元方法。
9)模糊论方法,
如模糊评价和决策等。
10)突变论方法,
如创造性设计等。它是现代设计方法的基础。
11)艺术论方法
,
如艺术造型等。
⑶ 现代机械的设计方法有哪些
(1)功能分析法
在20世纪50年代,GE公司的Miles工程师提出了功能分析法的概念,这个概念具体是要将功能抽象化。在机械产品的设计过程中,通过原理来反推产品的设计过程,最终要实现具体的功能。功能分析法可以让设计者对加深对产品的理解。在这一套流程中,首先要对归纳出产品需要实现的总功能,然后将总功能按照先后关系划分为许多子功能,最终选择相关的机构来实现子功能,在这一过程中,因为每个子功能的可执行方案很多,从而可以获得多种可行性方案。如图1是功能分析法的原理示意图。
图1 功能分析法
(2)黑箱法
20世纪40年代,W.R. Ashby提出黑箱的概念。Pahl G, Beitz W利用该概念也是首先把总功能分解成子功能,紧接着在子功能的基础之上找到可执行功能机构,进而形成树状结构。黑箱顾名思义就是看不见内部结构,在输入输出都已经很明确的情况下,来利用黑箱的功能进行设计。图2就是黑箱的原理示意图。
黑箱法的设计诸多特点:1)对各个分功能以影响水平为因素进行评级,必要功能和基本功能作为最需要被满足的功能,其影响水平等级应该划分更高,至于附加功能作,其是在基础功能以上的扩展可有可无,对以分配较低的影响水平;2)用合适的功能载体将子功能合理表现出来,从而实现对必要功能和基本功能加以抽象的表达;3)整个设计系统的基本功能以及满足功能的相关约束条件要清晰的认识,从而找到设计过程中的主要矛盾并对此加以解决。
黑箱法解题思路:1)把总功能拆分为不同等级的分功能,;2)根据分功能建立相关原理结构图; 3)将每个子功能原理结构进行综合。
图2 黑箱法
(3)设计目录法
设计目录法旨在建立一个具有设计方案资料信息存储库。这个存储库可以对内部的设计资料进行分类处理。计算机作为存储终端,可以把工程所熟练应用的设计信息进行存储、传送,从而建立丰富的数据库。另外在这种数据库结构还要采用系统工程的方法从而对数据进行更快捷的提取和存入,进而在对设计方案的搜索时可以做的有的放矢。
(4)形态学矩阵法
瑞士天体物理学家Zwicky提出的形态学矩阵法可以结合分析所提出问题的所有可行性方案,该方法以功能分解为基础,以数学矩阵法和功能法为基本原理,可以让系统实现程序化的归纳分析。H Qin在该方法上作进一步探讨,加上数学建模方法使得分析的结果对汽车白身的设计有很大的好处。在形态学的概念之中,创新并不是创造从来没见过的东西,而是在现有东西基础之上来进行组合,从而设计出不同方案来实现创新。因素和形态作为在这套方法中的主要参数;其中因素是以上提到的功能分析法中被设计的机构的功能,形态是每个分功能的技术载体。总而言之,形态学矩阵法主要就是对不同的产品首先进行功能分析,然后对分解的子功能进行求解,最后对所有的可执行方案进行综合设计,其主要手段以功能分解和功能解。如表1是其建模过程。
形态学矩阵方法的实现流程:拆分总功能、构想形态和求解功能、方案综合、方案选优。
产品成型前的方案设计是重中之重,在整个方案设计过程中最主要是分析功能、筛选执行机构并进行组合从而找到最优解。此课题应用以上方法首先对真空吸吊机功能进行分解,然后找到分功能的可行性机构并进行功能组合从而获得更多的方案。
⑷ 现代设计技术包括哪些内容
内容包括:
1、现代建筑设计
2、现代产品设计
3、现代平面设计
4、广告设计
5、服装设计
6、纺织品设计
7、为平面设计和广告设计服务的几个特殊的技术部门,摄影,电影与电视制作,商业插图
⑸ 现代设计方法具有哪些特征
现代包装设计的文化观 摘要 应把现代包装设计作为一种文化形态来对待,从文化结构的三个层面,可以看出包装设计文化的结构是由内层的观众意识层,中层的组织制度层和外层的物质层所构成。
三者互为联系,包装设计文化既有民族性,又有时代性,它们表现在文化结构的不同层面上。
共同构成了包装设计文化的整体。
⑹ 求介绍现代设计方法有哪些
现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在涉及领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。它是以设计产品为目标的一个总的知识群体的总称。目前它的内容主要包括:优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、工业艺术造型设计、虚拟设计、疲劳设计、三次设计、相似性设计、模块化设计、反求工程设计、动态设计、有限元法、人机工程、价值工程、并行工程、人工神经元计算方法等。在运用他们进行工程设计时,一般都以计算机作为分析、计算、综合、决策的工具。本节以计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、有限元法、工业艺术造型设计、设计方法学、三次设计等为例来说明现代设计方法的基本内容与特点。
1、计算机辅助设计
计算机辅助设计(Computer Aided Design),简称CAD。他是把计算机技术引入设计过程并用来完成计算、选型、绘图及其他作业的一种现代设计方法。计算机、绘图积极其他外围设备构成CAD硬件系统,而操作系统、语言处理系统、数据库管理系统和应用软件等构成CAD的软件系统。通常所说的CAD系统是只由系统硬件和系统软件组成,兼有计算、图形处理、数据库等功能,并能综合利用这些功能完成设计作业的系统。典型的CAD工作过程如图1-3所示。
2、优化设计
优化设计(Optimal Design)是把最优化数学原理应用于工程设计问题,在所有可行方案中寻求最佳设计方案的一种现代设计方法。
在进行工程优化设计时,首先把工程问题按优化设计所规定的格式建立数学模型,然后选用合适的优化计算方法在计算机上对数学模型进行寻优求解,得到工程设计问题的最优设计方案。
在建立优化设计数学模型的过程中,把影响设计方案选取的那些参数称为设计变量;设计变量应当满足的条件称为约束条件;而设计者选定来衡量设计方案优劣并期望得到改进的指标表示为设计变量的函数,称为目标函数。设计变量、约束函数、目标函数组成了优化设计问题的数学模型。优化设计需要把数学模型和优化算发放到计算机程序中用计算机自动寻优求解。常用的优化算法有:0.618法、鲍威尔(Power)法、变尺度法、复合型法、惩罚函数法。
3、 可靠性设计
可靠性设计(Reliability Design)是以概率论和数理统计为理论基础,是以失效分析、失效预测及各种可靠性试验为依据,以保证产品的可靠性为目标的现代设计方法。
可靠性设计的基本内容是:选定产品的可靠性指标及量值,对可靠性指标进行合理的分配,再把规定的可靠性指标设计到产品中去。
4、有限元法
有限元法(Finite Method)是以电子计算机为工具的一种数值计算方法。目前,该方法不仅能用于工程中复杂的非线性问题、非稳态问题(如结构力学、流体力学、热传导、电磁场等方面的问题)的求解,而且还可以用于工程设计中进行复杂结构的静态和动力学分析,并能准确地计算复杂零件的应力分布和变形,成为复杂零件强度和刚度计算的有利分析工具。
5、工业艺术造型设计
工业艺术造型设计时工程技术与美学艺术相结合的一门新学科。他是旨在保证产品使用功能的前提下,用艺术手段按照美学法则对工业产品进行造型活动,包括结构尺寸、体面形态、色彩、材质、线条、装饰及人际关系等因素进行有机的综合处理,从而设计出优质美观的产品造型。实用和美观的最佳统一是工业艺术造型的基本原则。
这一学科的主要内容包括:造型设计的基本要素、造型设计的基本原则、美学法则、色彩设计、人机工程学等。
6、反求工程设计
反求工程设计(Reverse Engineering)是消化吸收并改进国内外先进技术的一系列工作方法和技术的总和。它是通过实物或技术资料对已有的先进产品进行分析、解剖、试验,了解其材料、组成、结构、性能、功能,掌握其工艺原理和工作机理,已进行消化仿制、改进或发展、创造新产品的一种方法和技术。它是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的组合。
⑺ 机械设计都有哪些现代设计方法
1)信息论方法,
如信息分析法、技术预测法等。它是现代设计方法的前提。
2)系统论方法,
如系统分析法、人机工程以及面向产品生命周期的设计。
3)控制论方法,
如动态分析法等。
4)优化论方法,
它是现代设计方法的目标。
5)对应论方法,
如相似设计、反求工程设计等。
6)智能论方法,
如cae
、并行工程、人工智能等是现代设计方法的核心。
7)寿命论方法,
如可靠性设计、价值工程和稳健性设计等。
8)离散论方法,
如有限元和边界元方法。
9)模糊论方法,
如模糊评价和决策等。
10)突变论方法,
如创造性设计等。它是现代设计方法的基础。
11)艺术论方法
,
如艺术造型等。
⑻ 在现代设计技术中有哪些支撑技术
市场竞争的需要和各种新方法、新技术、新工艺、新材料不断涌现,推动了设计方法和技术的进步,产品设计从传统的经验设计进入现代设计。
无论是设计对象的描述,设计信息的处理、加工、推理与映射及验证,都离不开设计方法学、产品的可信性设计技术及设计试验技术所提供的多种理论与方法及手段的支撑。设计方法学、可信性设计技术及试验设计技术所包含的种种内容,可视为现代设计技术群体的支撑技术。
⑼ 现代设计方法的介绍
《现代设计方法》可作为高等院校机械类各专业及近机类专业的教学用书,同时也可供工程技术人员参考。《现代设计方法》是根据教育部面向21世纪课程体系和教学内容改革计划项目的指导思想,为普通高等院校培养基础扎实、知识面宽、具有创新实践能力的新世纪应用型人才而编写的,是普通高等院校“十一五”规划教材和机械类精品教材。《现代设计方法》从适用性较强的角度来选择讲授内容,在“重基础、宽面向、重能力、新知识、少学时、低重心”的改革思路指导下,重点介绍了现代设计方法学、计算机辅助设计CAD、优化设计、有限元方法、可靠性设计的基本原理和方法。在此基础上,为反映现代设计方法的发展前沿,还简要介绍了创新设计、快速响应设计、绿色设计、并行设计、虚拟设计和协同设计等几种前沿的设计理念和方法。各章后均配有适量的习题。
⑽ 现代设计方法有哪些,各自内涵是什么
体验设计思维跟创意思维,对我来说都有非常大的价值,可以让我更灵活面对不同的任务。这两种思维方式的区别在于:一个是解决产品体验问题;一个是解决沟通问题。现在的设计师或者创意者需要同时具备这两种思维。