簡述現(xiàn)代設計方法都(現(xiàn)代設計方法主要)
1.現(xiàn)代設計方法主要有哪些
現(xiàn)代設計方法是隨著當代科學技術的飛速發(fā)展和計算機技術的廣泛應用而在涉及領域發(fā)展起來的一門新興的多元交叉學科。它是以設計產(chǎn)品為目標的一個總的知識群體的總稱。目前它的內(nèi)容主要包括：優(yōu)化設計、可靠性設計、計算機輔助設計、工業(yè)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(tài)設計、有限元法、人機工程、價值工程、并行工程、人工神經(jīng)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(jié)以計算機輔助設計、優(yōu)化設計、可靠性設計、有限元法、工業(yè)藝術造型設計、設計方法學、三次設計等為例來說明現(xiàn)代設計方法的基本內(nèi)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并用來完成計算、選型、繪圖及其他作業(yè)的一種現(xiàn)代設計方法。計算機、繪圖積極其他外圍設備構成CAD硬件系統(tǒng)，而操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應用軟件等構成CAD的軟件系統(tǒng)。通常所說的CAD系統(tǒng)是只由系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件組成，兼有計算、圖形處理、數(shù)據(jù)庫等功能，并能綜合利用這些功能完成設計作業(yè)的系統(tǒng)。典型的CAD工作過程如圖1-3所示。
?2、優(yōu)化設計
優(yōu)化設計（Optimal Design）是把最優(yōu)化數(shù)學原理應用于工程設計問題，在所有可行方案中尋求最佳設計方案的一種現(xiàn)代設計方法。
在進行工程優(yōu)化設計時，首先把工程問題按優(yōu)化設計所規(guī)定的格式建立數(shù)學模型，然后選用合適的優(yōu)化計算方法在計算機上對數(shù)學模型進行尋優(yōu)求解，得到工程設計問題的最優(yōu)設計方案。
在建立優(yōu)化設計數(shù)學模型的過程中，把影響設計方案選取的那些參數(shù)稱為設計變量；設計變量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(yōu)劣并期望得到改進的指標表示為設計變量的函數(shù)，稱為目標函數(shù)。設計變量、約束函數(shù)、目標函數(shù)組成了優(yōu)化設計問題的數(shù)學模型。優(yōu)化設計需要把數(shù)學模型和優(yōu)化算發(fā)放到計算機程序中用計算機自動尋優(yōu)求解。常用的優(yōu)化算法有：0.618法、鮑威爾（Power）法、變尺度法、復合型法、懲罰函數(shù)法。
3、可靠性設計
可靠性設計（Reliability Design）是以概率論和數(shù)理統(tǒng)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(jù)，以保證產(chǎn)品的可靠性為目標的現(xiàn)代設計方法。
可靠性設計的基本內(nèi)容是：選定產(chǎn)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(guī)定的可靠性指標設計到產(chǎn)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(shù)值計算方法。目前，該方法不僅能用于工程中復雜的非線性問題、非穩(wěn)態(tài)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，而且還可以用于工程設計中進行復雜結構的靜態(tài)和動力學分析，并能準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(yè)藝術造型設計
工業(yè)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(chǎn)品使用功能的前提下，用藝術手段按照美學法則對工業(yè)產(chǎn)品進行造型活動，包括結構尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質(zhì)、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(yōu)質(zhì)美觀的產(chǎn)品造型。實用和美觀的最佳統(tǒng)一是工業(yè)藝術造型的基本原則。
這一學科的主要內(nèi)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）是消化吸收并改進國內(nèi)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(chǎn)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，已進行消化仿制、改進或發(fā)展、創(chuàng)造新產(chǎn)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。
2.求介紹現(xiàn)代設計方法有哪些
現(xiàn)代設計方法是隨著當代科學技術的飛速發(fā)展和計算機技術的廣泛應用而在涉及領域發(fā)展起來的一門新興的多元交叉學科。
它是以設計產(chǎn)品為目標的一個總的知識群體的總稱。目前它的內(nèi)容主要包括：優(yōu)化設計、可靠性設計、計算機輔助設計、工業(yè)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(tài)設計、有限元法、人機工程、價值工程、并行工程、人工神經(jīng)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(jié)以計算機輔助設計、優(yōu)化設計、可靠性設計、有限元法、工業(yè)藝術造型設計、設計方法學、三次設計等為例來說明現(xiàn)代設計方法的基本內(nèi)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并用來完成計算、選型、繪圖及其他作業(yè)的一種現(xiàn)代設計方法。
計算機、繪圖積極其他外圍設備構成CAD硬件系統(tǒng)，而操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應用軟件等構成CAD的軟件系統(tǒng)。通常所說的CAD系統(tǒng)是只由系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件組成，兼有計算、圖形處理、數(shù)據(jù)庫等功能，并能綜合利用這些功能完成設計作業(yè)的系統(tǒng)。
典型的CAD工作過程如圖1-3所示。 ?2、優(yōu)化設計 優(yōu)化設計（Optimal Design）是把最優(yōu)化數(shù)學原理應用于工程設計問題，在所有可行方案中尋求最佳設計方案的一種現(xiàn)代設計方法。
在進行工程優(yōu)化設計時，首先把工程問題按優(yōu)化設計所規(guī)定的格式建立數(shù)學模型，然后選用合適的優(yōu)化計算方法在計算機上對數(shù)學模型進行尋優(yōu)求解，得到工程設計問題的最優(yōu)設計方案。 在建立優(yōu)化設計數(shù)學模型的過程中，把影響設計方案選取的那些參數(shù)稱為設計變量；設計變量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(yōu)劣并期望得到改進的指標表示為設計變量的函數(shù)，稱為目標函數(shù)。
設計變量、約束函數(shù)、目標函數(shù)組成了優(yōu)化設計問題的數(shù)學模型。優(yōu)化設計需要把數(shù)學模型和優(yōu)化算發(fā)放到計算機程序中用計算機自動尋優(yōu)求解。
常用的優(yōu)化算法有：0.618法、鮑威爾（Power）法、變尺度法、復合型法、懲罰函數(shù)法。 3、可靠性設計 可靠性設計（Reliability Design）是以概率論和數(shù)理統(tǒng)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(jù)，以保證產(chǎn)品的可靠性為目標的現(xiàn)代設計方法。
可靠性設計的基本內(nèi)容是：選定產(chǎn)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(guī)定的可靠性指標設計到產(chǎn)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(shù)值計算方法。
目前，該方法不僅能用于工程中復雜的非線性問題、非穩(wěn)態(tài)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，而且還可以用于工程設計中進行復雜結構的靜態(tài)和動力學分析，并能準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(yè)藝術造型設計 工業(yè)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(chǎn)品使用功能的前提下，用藝術手段按照美學法則對工業(yè)產(chǎn)品進行造型活動，包括結構尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質(zhì)、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(yōu)質(zhì)美觀的產(chǎn)品造型。實用和美觀的最佳統(tǒng)一是工業(yè)藝術造型的基本原則。
這一學科的主要內(nèi)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）是消化吸收并改進國內(nèi)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(chǎn)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，已進行消化仿制、改進或發(fā)展、創(chuàng)造新產(chǎn)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。
3.現(xiàn)代設計方法有哪些,各自內(nèi)涵是什么
現(xiàn)代包裝設計的文化觀 摘要 我們應把現(xiàn)代包裝設計作為一種文化形態(tài)來對待，從文化結構的三個層面，我們可以看出包裝設計文化的結構是由內(nèi)層的觀眾意識層，中層的組織制度層和外層的物質(zhì)層所構成。
三者互為聯(lián)系，包裝設計文化既有民族性，又有時代性，它們表現(xiàn)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。
關鍵詞：設計文化結構 民族性 時代性 著名文化人類學家馬林洛夫斯基說過"在人類社會生活中，一切生物的需要己轉(zhuǎn)化為文化的需要；"現(xiàn)代包裝設計正是一門以文化為本位，以生活為基礎，以現(xiàn)代為導向的設計學科。因此我們無論是在理論上，還是在實踐中，都應把包裝設計作為一種文化形態(tài)來對待：在現(xiàn)代社會中，設計理論的研究已不僅是一門學科的深入剖析，而應是多種學科交叉的統(tǒng)觀。
把包裝設計活動作為一種文化現(xiàn)象來觀照，也就不僅是簡單的物質(zhì)功能的滿足和精神需求能一言蔽之的，其中的內(nèi)涵是現(xiàn)代設計師們所必須探究的。文化是人類歷史實踐過程中所創(chuàng)造物資財富和精神財富的總和，那么包裝設計文化是否可以說是包括人們的一切行為方式和滿足這些行為方式所創(chuàng)造的事事物物，以及基于這些方面所形成的心理觀念。
一般說來，這些有許多設計文化要素構成的復合整體，可分為三個層次。第一，包裝設計的物質(zhì)層，它是設計文化的表層，主要指包含了設計文化要素的物質(zhì)載體，它具有物質(zhì)性、基礎性、易變性的特征。
如各種包裝設計部門和包裝設計產(chǎn)品，交換商品的場所以及消費者在使用包裝產(chǎn)品中的消費行為等；第二，包裝設計組織制度層。這是設計文化的中層，也是設計文化內(nèi)層的物化。
它有較強的時代性和連續(xù)性：主要包括協(xié)調(diào)設計系統(tǒng)各要素之間的關系，規(guī)范設計行為并判斷、矯正設計的組織制度。世界上包裝設計文化比較先進的國家都有自己相應的較為完整的組織制度。
而包裝設計文化比較落后的國家，組織制度大都不完整。第三，包裝設計的觀念層。
它是一種文化心理狀態(tài)，所以也可以認為是設計文化的意識層。它處于核心和主導地位，是設計系統(tǒng)各要素一切活動的基礎和依據(jù)。
科技的發(fā)展，生產(chǎn)力的提高和文化的進步，帶來的對包裝設計文化的沖擊，主要就表現(xiàn)在生產(chǎn)和生活觀念、價值觀念、思維觀念、審美觀念、道德倫理觀念、民族心理觀念等方面上。它是設計文化結構中最為穩(wěn)定的部分，也是設計文化的靈魂，它存在于人的內(nèi)心，并發(fā)展變化，最終會直接或間接地在組織制度層上得到表現(xiàn)。
并由此規(guī)定自己的發(fā)展和規(guī)律，吸收、改造或排斥異質(zhì)文化要素，左右設計文化的發(fā)展趨勢。包裝設計文化結構的三個方面，彼此相關，形成一個系統(tǒng)，構成了包裝設計文化的有機整體。
包裝設計文化的物質(zhì)層，是最活躍的因素，它變動活躍，交流方便頻繁，同時，包裝設計文化的變化發(fā)展又總是首先在它的身上得到體現(xiàn)。如我國的改革開放，學習國外的先進科學、文化與技術，產(chǎn)品的滲入正扮演著這場文化沖擊的先導的角色；在市場上，產(chǎn)品包裝更新?lián)Q代.層出不窮。
而組織制度層是最權威的因素，它規(guī)定包裝設計文化的整體性質(zhì)，是設計的群際關系得以維系的重要紐帶，更是包裝設計得以科學有效實施的保障。這一層面由一整套內(nèi)在的準則系統(tǒng)所構成，從而成為包裝設計師從事設計活動的準繩。
不同的設計觀念會帶來不同的行為方式和社會結果，認識到新環(huán)境所強加于我們的新要求，并掌握符合這樣新要求的新思想、新觀念和新手段，這正是設計觀念的新高度。三者間互相依存，互相結合，互相滲透，并融合反映在每一個具體的包裝設計活動和設計作品中。
包裝文化要素在時空中傳播，在一定空間中存在，即同一社會人群相關的必然中，產(chǎn)生了包裝設計文化的民族性，由于文化在一定時間內(nèi)存在，即同一定的社會歷史變遷相關的必然中，產(chǎn)生了包裝設計文化的時代性和民族性，構成了包裝設計文化的社會屬性和本質(zhì)屬性。包裝設計文化的民族性，涉及到文化的發(fā)生學，正因為全世界的文化不是來自于同一源頭，當然就有了民族性的問題。
世界上每一個民族，由于不同的自然條件和社會條件的制約，都形成與其他民族不問的語言、習慣、道德、思維、價值和審美觀念，因而也就必然形成與眾不同的民族文化。包裝設計文化的民族性主要表現(xiàn)在包裝設計文化結構的觀念層面上，它反映了整個民族的心理共性。
不同的民族，不同的環(huán)境造成的不同的文化觀念，直接或間接地表現(xiàn)在自己的設計活動和產(chǎn)品中。如德國設計的科學性、邏輯性和嚴謹、理性的造型風格，日本的新穎、靈巧、輕薄玲瓏而有充滿人情味的特點，以及意大利設計的優(yōu)雅與浪漫情調(diào)等，這些無不誕生于他們不同民族的文化觀念的氛圍中，再如中國包裝設計風格上的平穩(wěn)、圓滿寓意和形式上的完整性、對稱性、也正是我國人民內(nèi)向心理特征和相對保守的社會意識的折射。
由于設計組織制度脫胎于設計的意識觀念、是設計意識的物化、是民族設計意識的派生、于是它同人們設計觀念指導下的活動方式和實踐成果，都因此拉上了不同的民族色彩，打上了民族性的烙印。包裝設計文化既是民族的，又是時代的。
一個民族共同形成之后，便形成了。
4.現(xiàn)代設計方法是指什么
現(xiàn)代設計方法是以研究產(chǎn)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(yōu)化，使設計過程實現(xiàn)高效化和自動化。產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟效益取決于設計、制造和管理的綜合水平，而產(chǎn)品設計則是關鍵，沒有高質(zhì)量的設計就不可能有高質(zhì)量的產(chǎn)品，而要達到高質(zhì)量的設計，就必須采用先進的設計方法和手段。
現(xiàn)代設計方法是研究產(chǎn)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(chǎn)物，是人們把相關科學技術綜合應用于設計領域的產(chǎn)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(yōu)化設計是數(shù)學規(guī)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(shù)學建模、計算機軟件和硬件技術、工程圖形學等的有機結合；同時現(xiàn)代設計是傳統(tǒng)設計技術的繼承、延伸和發(fā)展。從傳統(tǒng)設計發(fā)展到現(xiàn)代設計，都有著時序性、繼承性。例如，傳統(tǒng)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(xiàn)代設計方法的數(shù)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(xiàn)代設計方法是在吸收了傳統(tǒng)設計方法中的思想、觀點、方法的精華而發(fā)展起來的，如模塊化設計、優(yōu)化設計、并行設計等。本節(jié)介紹幾個常用的現(xiàn)代設計方法。
5.簡述現(xiàn)代機械設計方法有哪些
1）信息論方法， 如信息分析法、技術預測法等。它是現(xiàn)代設計方法的前提。
2）系統(tǒng)論方法， 如系統(tǒng)分析法、人機工程以及面向產(chǎn)品生命周期的設計。
3）控制論方法， 如動態(tài)分析法等。
4）優(yōu)化論方法， 它是現(xiàn)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 、并行工程、人工智能等是現(xiàn)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(wěn)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(chuàng)造性設計等。它是現(xiàn)代設計方法的基礎。
11）藝術論方法 ， 如藝術造型等。
6.現(xiàn)代設計方法具有哪些特征
根據(jù)目前國內(nèi)外設計學者進行機械產(chǎn)品方案設計所用方法的主要特征，可以將方案的現(xiàn)代設計方法概括為下述四大類型。
1、系統(tǒng)化設計方法
系統(tǒng)化設計方法的主要特點是：將設計看成由若干個設計要素組成的一個系統(tǒng)，每個設計要素具有獨立性，各個要素間存在著有機的聯(lián)系，并具有層次性，所有的設計要素結合后，即可實現(xiàn)設計系統(tǒng)所需完成的任務。
系統(tǒng)化設計思想于70年代由德國學者Pahl和Beitz教授提出，他們以系統(tǒng)理論為基礎，制訂了設計的一般模式，倡導設計工作應具備條理性。德國工程師協(xié)會在這一設計思想的基礎上，制訂出標準VDI2221“技術系統(tǒng)和產(chǎn)品的開發(fā)設計方法。
制定的機械產(chǎn)品方案設計進程模式，基本上沿用了德國標準VDI2221的設計方式。除此之外，我國許多設計學者在進行產(chǎn)品方案設計時還借鑒和引用了其他發(fā)達國家的系統(tǒng)化設計思想，其中具有代表性的是：
(1)將用戶需求作為產(chǎn)品功能特征構思、結構設計和零件設計、工藝規(guī)劃、作業(yè)控制等的基礎，從產(chǎn)品開發(fā)的宏觀過程出發(fā)，利用質(zhì)量功能布置方法，系統(tǒng)地將用戶需求信息合理而有效地轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品開發(fā)各階段的技術目標和作業(yè)控制規(guī)程的方法。
(2)將產(chǎn)品看作有機體層次上的生命系統(tǒng)，并借助于生命系統(tǒng)理論，把產(chǎn)品的設計過程劃分成功能需求層次、實現(xiàn)功能要求的概念層次和產(chǎn)品的具體設計層次。同時采用了生命系統(tǒng)圖符抽象地表達產(chǎn)品的功能要求，形成產(chǎn)品功能系統(tǒng)結構。
(3)將機械設計中系統(tǒng)科學的應用歸納為兩個基本問題：一是把要設計的產(chǎn)品作為一個系統(tǒng)處理，最佳地確定其組成部分（單元）及其相互關系；二是將產(chǎn)品設計過程看成一個系統(tǒng)，根據(jù)設計目標，正確、合理地確定設計中各個方面的工作和各個不同的設計階段 。
由于每個設計者研究問題的角度以及考慮問題的側重點不同，進行方案設計時采用的具體研究方法亦存在差異。下面介紹一些具有代表性的系統(tǒng)化設計方法。 /
7.現(xiàn)代設計方法的介紹
《現(xiàn)代設計方法》可作為高等院校機械類各專業(yè)及近機類專業(yè)的教學用書，同時也可供工程技術人員參考。
《現(xiàn)代設計方法》是根據(jù)教育部面向21世紀課程體系和教學內(nèi)容改革計劃項目的指導思想，為普通高等院校培養(yǎng)基礎扎實、知識面寬、具有創(chuàng)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(guī)劃教材和機械類精品教材?！冬F(xiàn)代設計方法》從適用性較強的角度來選擇講授內(nèi)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(xiàn)代設計方法學、計算機輔助設計CAD、優(yōu)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(xiàn)代設計方法的發(fā)展前沿，還簡要介紹了創(chuàng)新設計、快速響應設計、綠色設計、并行設計、虛擬設計和協(xié)同設計等幾種前沿的設計理念和方法。各章后均配有適量的習題。
