現代設計方法研究方法

A. 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。

B. 什麼是現代設計方法

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設計領域發展起來的一門新興的多元交叉學科，是以設計產品為目標的一個知識群體的統稱。

C. 簡述現代設計理論及其方法

1現代設計理論與方法是一門基於思維科學、信息科學、系統工程、計算機技術等學科，研究產品設計規律、設計技術和工具、設計實施方法的工程技術科學。

2設計的概念，廣義概念是指對發展過程的安排，包括發展的方向、程序、細節及達到的目標。狹義概念是指將客觀需求轉化為滿足需求的技術系統(或技術過程)的活動。

3設計的含義：為了滿足人類與社會的功能要求，將預定的目標通過人們創造性思維，經過一系列規劃、分析和決策，產生載有相應的文字、數據、圖形等信息的技術文件，以取得最滿意的社會與經濟效益，這就是設計。

4設計的特徵：需求特徵、創造性特徵、程序特徵、時代特徵。

5設計的四個發展階段：直覺設計階段、經驗設計階段、半理論半經驗設計階、現代設計階

6現代設計與傳統設計的區別:

傳統設計：以經驗總結為基礎，運用力學和數學而形成的經驗、公式、圖表、設計手冊等作為設計的依據，通過經驗公式、近似系數或類比等方法進行設計。傳統設計方法基本上是一種以靜態分析、近似計算、經驗設計、手工勞動為特徵的設計方法。

現代設計：是一種基於知識的，以動態分析、精確計算、優化設計和CAD為特徵的設計方法。

7現代設計方法與傳統設計方法相比，主要完成了以下幾方面的轉變：

1）產品結構分析的定量化；2）產品工況分析的動態化；3）產品質量分析的可靠性化；4）產品設計結果的最優化；5）產品設計過程的高效化和自動化。

8現代產品設計按其創新程度可分為：開發性設計、適應性設計、變形設計三種類型。

第二章

1功能分析組合方法：求總功能（黑箱法）分功能求解方法（調查分析法、創造性方法、設計目錄法）原理解組合（形態分析法）

第三章

1創造技法：（一）集體激智法：(專題會議法，德爾菲法，635法)通過多人的集體討論和書面交流，互相啟迪，並發靈感，進而引起創造性思維的連鎖反應，形成綜合創新思路的一種創新技法。（二）提問追溯法：（奧斯本提問法，阿諾爾特提問法，5W-1H提問法）是通過對問題進行分析和推理來擴展思路，或將復雜的問題加以分解，找到各種影響因素，從而扎到問題的解決方案的一種創造性技法。（三）聯想類比法：（聯想發明發，類比發明發，仿生法，綜攝法）通過啟發、聯想、類比、綜合等手段，創造出新的想法，這種創造技法就稱聯想類比法（四）組合創新法：（性能組合，原理組合，功能組合，結構組合）利用事物間的內在聯系，用已有的知識和現有的成果進行新的組合。從而產生新的方案。

第四章

1優化設計的數學模型三要素：設計變數、目標函數和約束條件

設計變數X=[]目標函數

約束條件根據形式不同分為不等式約束和等式約束根據性質分為邊界約束(是設計變數的約束）和性能約束（是對原料工時約束）

2數值迭代公式（可行性）且滿足（適用性）

3一維優化方法：直接法（斐波那契法和黃金分割法）間接法（牛頓法和二次插值法）

無約束優化方法：間接（梯度法、牛頓法、變尺度法、共軛方向法、共軛梯度法）。直接法：坐標輪換法、鮑威爾法。

常用的約束優化方法：（直接法）復合形法、可行方向法，（間接法)拉格朗日乘子法和懲罰函數法

4黃金分割法的演算法原理：黃金分割法亦稱0.618法。它是通過對黃金分割點函數值的計算和比較，不斷縮小初始區間得到極小點的一維搜索演算法。黃金分割法的特點每次區間縮小的比率都是相等的為0.618.

5二次插值法的演算法原理：二次插值法又稱拋物線法，是多項式逼近法的一種，它是利用目標函數在單峰區間的兩個端點和其間一點（3個點），構成一個與目標函數相接近的二次插值多項式，以該多項式的極小點作為新的中間插入點，進行區間縮小的一維搜索演算法。

6梯度法的基本思想：以迭代點的負梯度方向作為每次迭代的搜索方向，直至找到極小點。

D. 現代設計方法有哪些

現代設計的方法有現代建築設計，現代產品設計，現代平面設計，廣告設計，服裝設計等，具體介紹如下：

1、現代建築設計。無論在建築科學技術方面，還是在建築設計和建築藝術方面，都是歷史任何時期所不能比擬的。

2、現代產品設計。現代產品設計是工程技術與現代美學、材料學、計算機應用乃至社會心理學等多學科方法相結合的一種現代產品設計的應用學科。

3、現代平面設計。是適應社會需求，為藝術設計領域培養應用型專業人才的重要措施，也是多渠道發展高等藝術設計教育的一個重要組成部分。

4、廣告設計。包括廣告文字、廣告色彩、廣告插畫、廣告版式、企業宣傳冊、海報、報紙廣告、期刊廣告與戶外廣告的基本設計原則及創意理念。

5、服裝設計。服裝設計屬於工藝美術范疇，是實用性和藝術性相結合的一種藝術形式。

E. 求一篇關於現代設計方法的論文

現代包裝設計的文化觀 摘要 我們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，我們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。
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化為文化的需要；"現代包裝設計正是一門以文化為本位，以生活為基礎，以現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來對待：在現代社會中，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觀。把包裝設計活動作為一種文化現象來觀照，也就不僅是簡單的物質功能的滿足和精神需求能一言蔽之的，其中的內涵是現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造物資財富和精神財富的總和，那麼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造的事事物物，以及基於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載體，它具有物質性、基礎性、易變性的特徵。如各種包裝設計部門和包裝設計產品，交換商品的場所以及消費者在使用包裝產品中的消費行為等；

第二，包裝設計組織制度層。這是設計文化的中層，也是設計文化內層的物化。它有較強的時代性和連續性：主要包括協調設計系統各要素之間的關系，規范設計行為並判斷、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後的國家，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，所以也可以認為是設計文化的意識層。它處於核心和主導地位，是設計系統各要素一切活動的基礎和依據。科技的發展，生產力的提高和文化的進步，帶來的對包裝設計文化的沖擊，主要就表現在生產和生活觀念、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定的部分，也是設計文化的靈魂，它存在於人的內心，並發展變化，最終會直接或間接地在組織制度層上得到表現。並由此規定自己的發展和規律，吸收、改造或排斥異質文化要素，左右設計文化的發展趨勢。

包裝設計文化結構的三個方面，彼此相關，形成一個系統，構成了包裝設計文化的有機整體。包裝設計文化的物質層，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展又總是首先在它的身上得到體現。如我國的改革開放，學習國外的先進科學、文化與技術，產品的滲入正扮演著這場文化沖擊的先導的角色；在市場上，產品包裝更新換代．層出不窮。而組織制度層是最權威的因素，它規定包裝設計文化的整體性質，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在的准則系統所構成，從而成為包裝設計師從事設計活動的准繩。不同的設計觀念會帶來不同的行為方式和社會結果，認識到新環境所強加於我們的新要求，並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，並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，產生了包裝設計文化的民族性，由於文化在一定時間內存在，即同一定的社會歷史變遷相關的必然中，產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屬性。

包裝設計文化的民族性，涉及到文化的發生學，正因為全世界的文化不是來自於同一源頭，當然就有了民族性的問題。世界上每一個民族，由於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，不同的環境造成的不同的文化觀念，直接或間接地表現在自己的設計活動和產品中。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，以及義大利設計的優雅與浪漫情調等，這些無不誕生於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、圓滿寓意和形式上的完整性、對稱性、也正是我國人民內向心理特徵和相對保守的社會意識的折射。

由於設計組織制度脫胎於設計的意識觀念、是設計意識的物化、是民族設計意識的派生、於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後，便形成了漫長曲折的歷史發展過程，在這—歷史進程的不同階段上，該民族文化分別會表現出一系列的時代性特徵。只要我們承認包裝設計文化的承接性和發展性，就有包裝設計文化的時代性存在。這是因為包裝設計文化首先是一個歷史發展的過程，是該民族各個時代的設計文化的疊合及承接，是以該時代的現實的物質社會為基礎，是傳統設計文化的積淀和不斷揚棄的對立統一、歷史性與現實性的對立統一。

包裝設計文化有其時代性，主要反映在包裝設計文化的組織制度和物質外層上。但設計是緊隨時代、重在觀念的。在經濟全球化、科技迅猛發展的今天．社會主觀形式都已發生根本的改變．尤其是信息的廣泛高速的傳播，開放的觀念激盪愈趨激烈，社會結構與價值觀念、審美觀念等的多元化，人與人交往的頻繁，社會及人要求的不斷增加，工業文明的異化所帶來的能源、環境和生態的危機，面對這一切我們是否能適應它、利用它、使包裝設計成為該時代的產物，這已成為當今設計師的重要任務。

包裝設計文化的時代性特徵，很自然地使我們的設計活動和產品不能用一個絕對的標准去衡量。不同的時代都有自己的標准，不能把今天的或昨天的當作絕對的、唯一的標准。對於歷史的設計文化的評判必須認識到本身就是歷史的。文化的時代性決定了一切歷史的認識本身都是歷史的，每一時代的包裝設計文化都有其絕對的內容，都有自己的觀念體系、都有自己的歷史發展狀態、都有這個時代的烙印，所以也都相應地具有時代的局限性，沒有這些認識、我們就不能對包裝設計文化的時代性有一個全面的把握。

包裝設計文化的民族性與時代性既是內容又是形式，這兩種基本屬性，在包裝設計文化結構的三個層面上，一般說來，物質層面更富時代性，因而是最活躍的因素，最易被人們所接受，所流行。心理層面具有較強的民族性，較為穩定而保守，因而變化越來緩慢。當兩種異質的包裝設計文化在平等或不平等的條件下接觸時，首先被互相發現的多是物質的外層、習之即久，逐漸可以認識到中層即理論組織制度層的層面。最後，方能體味各自的核心層面即心理觀念層面。日本戰後包裝業的發展，以及我國包裝業自改革開放從引進物質技術設備開始、到各種先進的組織管理制度的引進，一直到現代包裝設計觀念的滲入都說明了這一點。

每一個民族的包裝設計文化形成一個設計文化系統，每一民族的一定時代的包裝設計文化也形成了自己的文化系統，而不同的包裝設計文化系統里都包含了一些共同的文化因素，也包含了一些不同的文化要素，前者表現了包裝設計文化的普遍性，後者表現了包裝設計文化的特殊性。每一民族的包裝設計文化，又都有其人類性的部分。包裝設計的人類性寓於民族性之中，永恆性寓於時代性之中，普通性富於特殊性之中，這是辯證統一的包裝設計文化觀。

因此、我認為我國的包裝設計無論是思維方式、價值判斷方式、社會組織方式等許多方面，都當隨著時代的前進、而不斷地多方位吸收、更新，以建立健全一個既有民族性、又有時代性的新的包裝設計文化系統，這是時代的要求、歷史的必然、是我國包裝設計水平躋身於世界先進之林的關鍵所在。

[本文系中國包協包裝教育委員會第七次全體會議優秀論文之一]

F. 現代設計方法具有哪些特徵

根據目前國內外設計學者進行機械產品方案設計所用方法的主要特徵，可以將方案的現代設計方法概括為下述四大類型。

1、系統化設計方法

系統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，每個設計要素具有獨立性，各個要素間存在著有機的聯系，並具有層次性，所有的設計要素結合後，即可實現設計系統所需完成的任務。

系統化設計思想於70年代由德國學者Pahl和Beitz教授提出，他們以系統理論為基礎，制訂了設計的一般模式，倡導設計工作應具備條理性。德國工程師協會在這一設計思想的基礎上，制訂出標准VDI2221「技術系統和產品的開發設計方法。

制定的機械產品方案設計進程模式，基本上沿用了德國標准VDI2221的設計方式。除此之外，我國許多設計學者在進行產品方案設計時還借鑒和引用了其他發達國家的系統化設計思想，其中具有代表性的是：

(1)將用戶需求作為產品功能特徵構思、結構設計和零件設計、工藝規劃、作業控制等的基礎，從產品開發的宏觀過程出發，利用質量功能布置方法，系統地將用戶需求信息合理而有效地轉換為產品開發各階段的技術目標和作業控制規程的方法。

(2)將產品看作有機體層次上的生命系統，並藉助於生命系統理論，把產品的設計過程劃分成功能需求層次、實現功能要求的概念層次和產品的具體設計層次。同時採用了生命系統圖符抽象地表達產品的功能要求，形成產品功能系統結構。

(3)將機械設計中系統科學的應用歸納為兩個基本問題：一是把要設計的產品作為一個系統處理，最佳地確定其組成部分(單元)及其相互關系；二是將產品設計過程看成一個系統，根據設計目標，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 。

由於每個設計者研究問題的角度以及考慮問題的側重點不同，進行方案設計時採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化設計方法。 http://www.sunsonchina.com/

G. 列舉5種現代設計方法論

聯想
靈感
逆向
復合
拆解

H. 什麼叫現代設計方法與傳統設計方法相比，有什麼優點

「現代設計方法」就是以滿足市場產品的質量、性能、時間、成本、價格綜合效益最有為目的，以計算機輔助設計技術為主體，以知識為依託，以多種科學方法及技術為手段，研究、改進、創造產品活動過程用到的技術群體的總稱。

與「傳統設計方法」相比，「現代設計方法」具有系統性、社會性、創造性、宜人性，設計過程智能化，設計與製造一體，設計周期短等優點。

(8)現代設計方法研究方法擴展閱讀：

傳統設計師以經驗總結為基礎，運用長期設計實踐和理論計算而形成的經驗、公式、圖表、設計手冊等作為設計的依據，通過經驗公式、近似系數或類比等方法進行設計。

參考資料：現代設計-網路

I. 現代設計方法的內容簡介

本書在對多種現代設計方法進行概括介紹的基礎上，重點講述了在實踐中獲得廣泛應用的四種設計方法，其具體內容包括設計方法學、機械最優化設計、可靠性設計和有限元方法。通過對本書的學習，讀者可以了解現代設計方法與傳統設計方法的聯系與區別，掌握現代設計方法的原理，開拓設計思路，提高設計水平。
本書可作為高等學校「機械設計製造及自動化」及相關專業本科高年級學生和研究生的教材，亦可供從事機電設計的工程技術人員參考。

J. 機械設計都有哪些現代設計方法

機械設計的現代設計方法：
一、專業現代
由機械設計和計算機專業人員共同開發的計算機軟體，能夠反映和描述機械產品在實際工況下的各種損傷、失效和破壞的機理，可以定量分析和計算機械零件和機械的動態行為，並形成固定的設計程序，這就是專業的現代設計方法，如：振動分析和設計，摩擦學設計，熱力學傳熱設計，強度、剛度設計，溫度場分析等等。這些軟體都是在傳統的設計方法基礎上，應用計算機技術開發出來的。例如：用Pro/M軟體分析機械裝置的動態特性，用ANSYS軟體分析應力都是這方面很好的例子，為准確判斷裝置的可靠性和選擇設計參數奠定了基礎。
二、通用現代
為了滿足機械產品性能的高要求，在機械設計中大量採用計算機技術進行輔助設計和系統分析，這就是通用的現代設計方法。常見的方法包括優化、有限元、可靠性、模擬、專家系統、CAD等。這些方法並不只是針對機械產品去研究，還有其自身的科學理論和方法。
1、優化設計
機械優化設計是最優化技術在機械設計領域的移植和應用，其基本思想是根據機械設計的理論，方法和標准規范等建立一反映工程設計問題和符合數學規劃要求的數學模型，然後採用數學規劃方法和計算機計算技術自動找出設計問題的最優方案。它是機械設計理論與優化數學、電子計算機相互結合而形成的一種現代設計方法。
2、模擬與虛擬設計
計算機模擬技術是以計算機為工具「建立實際或聯想的系統模型」並在不同條件下對模型進行動態運行實驗的一門綜合性技術。而虛擬技術的本質是以計算機支持的模擬技術為前提，在產品設計階段，實時地並行地模擬出產品開發全過程及其對產品設計的影響，預測產品性能、產品製造成本、產品的可製造性、產品的可維護性和可拆卸性等，從而提高產品設計的一次成功率。這種方法不但縮短產品開發周期，也實現了縮短產品開發與用戶之間的距離。
3、有限元設計
這種方法是利用數學近似的方法對真實物理系統（幾何和載荷工況）進行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數量的未知量去逼近無限未知量的真實系統。它不僅能用於工程中復雜的非線行問題、非穩態問題的求解，而且還可用於工程設計中進行復雜結構的靜態和動力分析，並能准確地計算形狀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力分析工具。
4、模糊設計
它是將模糊數學知識應用到機械設計中的一種設計方法。機械設計中就存在大量的模糊信息。如機械零部件設計中，零件的安全系數往往從保守觀點出發，取較大值而不經濟，但在其允許的范圍內存在很大的模糊區間。機械產品的開發在各階段常會遇到各種模糊問題，雖然這些問題的特點、性質及對計策的要求不盡相同，但所採取的模糊分析方法是相似的。它的最大特點是，可以將各因素對設計結果的影響進行全面定量地分析，得出綜合的數量化指標，作為選擇決斷的依據。
機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。機械設計的努力目標是：在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設計出最好的機械，即做出優化設計。優化設計需要綜合地考慮許多要求，一般有：最好工作性能、最低製造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少環境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。設計者的任務是按具體情況權衡輕重，統籌兼顧，使設計的機械有最優的綜合技術經濟效果。過去，設計的優化主要依靠設計者的知識、經驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統分析等新學科的發展，製造和使用的技術經濟數據資料的積累,以及計算機的推廣應用,優化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。