现代设计方法研究方法

A. 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。

B. 什么是现代设计方法

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设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科，是以设计产品为目标的一个知识群体的统称。

C. 简述现代设计理论及其方法

1现代设计理论与方法是一门基于思维科学、信息科学、系统工程、计算机技术等学科，研究产品设计规律、设计技术和工具、设计实施方法的工程技术科学。

2设计的概念，广义概念是指对发展过程的安排，包括发展的方向、程序、细节及达到的目标。狭义概念是指将客观需求转化为满足需求的技术系统(或技术过程)的活动。

3设计的含义：为了满足人类与社会的功能要求，将预定的目标通过人们创造性思维，经过一系列规划、分析和决策，产生载有相应的文字、数据、图形等信息的技术文件，以取得最满意的社会与经济效益，这就是设计。

4设计的特征：需求特征、创造性特征、程序特征、时代特征。

5设计的四个发展阶段：直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验设计阶、现代设计阶

6现代设计与传统设计的区别:

传统设计：以经验总结为基础，运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。传统设计方法基本上是一种以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动为特征的设计方法。

现代设计：是一种基于知识的，以动态分析、精确计算、优化设计和CAD为特征的设计方法。

7现代设计方法与传统设计方法相比，主要完成了以下几方面的转变：

1）产品结构分析的定量化；2）产品工况分析的动态化；3）产品质量分析的可靠性化；4）产品设计结果的最优化；5）产品设计过程的高效化和自动化。

8现代产品设计按其创新程度可分为：开发性设计、适应性设计、变形设计三种类型。

第二章

1功能分析组合方法：求总功能（黑箱法）分功能求解方法（调查分析法、创造性方法、设计目录法）原理解组合（形态分析法）

第三章

1创造技法：（一）集体激智法：(专题会议法，德尔菲法，635法)通过多人的集体讨论和书面交流，互相启迪，并发灵感，进而引起创造性思维的连锁反应，形成综合创新思路的一种创新技法。（二）提问追溯法：（奥斯本提问法，阿诺尔特提问法，5W-1H提问法）是通过对问题进行分析和推理来扩展思路，或将复杂的问题加以分解，找到各种影响因素，从而扎到问题的解决方案的一种创造性技法。（三）联想类比法：（联想发明发，类比发明发，仿生法，综摄法）通过启发、联想、类比、综合等手段，创造出新的想法，这种创造技法就称联想类比法（四）组合创新法：（性能组合，原理组合，功能组合，结构组合）利用事物间的内在联系，用已有的知识和现有的成果进行新的组合。从而产生新的方案。

第四章

1优化设计的数学模型三要素：设计变量、目标函数和约束条件

设计变量X=[]目标函数

约束条件根据形式不同分为不等式约束和等式约束根据性质分为边界约束(是设计变量的约束）和性能约束（是对原料工时约束）

2数值迭代公式（可行性）且满足（适用性）

3一维优化方法：直接法（斐波那契法和黄金分割法）间接法（牛顿法和二次插值法）

无约束优化方法：间接（梯度法、牛顿法、变尺度法、共轭方向法、共轭梯度法）。直接法：坐标轮换法、鲍威尔法。

常用的约束优化方法：（直接法）复合形法、可行方向法，（间接法)拉格朗日乘子法和惩罚函数法

4黄金分割法的算法原理：黄金分割法亦称0.618法。它是通过对黄金分割点函数值的计算和比较，不断缩小初始区间得到极小点的一维搜索算法。黄金分割法的特点每次区间缩小的比率都是相等的为0.618.

5二次插值法的算法原理：二次插值法又称抛物线法，是多项式逼近法的一种，它是利用目标函数在单峰区间的两个端点和其间一点（3个点），构成一个与目标函数相接近的二次插值多项式，以该多项式的极小点作为新的中间插入点，进行区间缩小的一维搜索算法。

6梯度法的基本思想：以迭代点的负梯度方向作为每次迭代的搜索方向，直至找到极小点。

D. 现代设计方法有哪些

现代设计的方法有现代建筑设计，现代产品设计，现代平面设计，广告设计，服装设计等，具体介绍如下：

1、现代建筑设计。无论在建筑科学技术方面，还是在建筑设计和建筑艺术方面，都是历史任何时期所不能比拟的。

2、现代产品设计。现代产品设计是工程技术与现代美学、材料学、计算机应用乃至社会心理学等多学科方法相结合的一种现代产品设计的应用学科。

3、现代平面设计。是适应社会需求，为艺术设计领域培养应用型专业人才的重要措施，也是多渠道发展高等艺术设计教育的一个重要组成部分。

4、广告设计。包括广告文字、广告色彩、广告插画、广告版式、企业宣传册、海报、报纸广告、期刊广告与户外广告的基本设计原则及创意理念。

5、服装设计。服装设计属于工艺美术范畴，是实用性和艺术性相结合的一种艺术形式。

E. 求一篇关于现代设计方法的论文

现代包装设计的文化观 摘要 我们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，我们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。
关键词：设计文化结构 民族性 时代性

着名文化人类学家马林洛夫斯基说过"在人类社会生活中，一切生物的需要己转化为文化的需要；"现代包装设计正是一门以文化为本位，以生活为基础，以现代为导向的设计学科。因此我们无论是在理论上，还是在实践中，都应把包装设计作为一种文化形态来对待：在现代社会中，设计理论的研究已不仅是一门学科的深入剖析，而应是多种学科交叉的统观。把包装设计活动作为一种文化现象来观照，也就不仅是简单的物质功能的满足和精神需求能一言蔽之的，其中的内涵是现代设计师们所必须探究的。

文化是人类历史实践过程中所创造物资财富和精神财富的总和，那么包装设计文化是否可以说是包括人们的一切行为方式和满足这些行为方式所创造的事事物物，以及基于这些方面所形成的心理观念。一般说来，这些有许多设计文化要素构成的复合整体，可分为三个层次。

第一，包装设计的物质层，它是设计文化的表层，主要指包含了设计文化要素的物质载体，它具有物质性、基础性、易变性的特征。如各种包装设计部门和包装设计产品，交换商品的场所以及消费者在使用包装产品中的消费行为等；

第二，包装设计组织制度层。这是设计文化的中层，也是设计文化内层的物化。它有较强的时代性和连续性：主要包括协调设计系统各要素之间的关系，规范设计行为并判断、矫正设计的组织制度。世界上包装设计文化比较先进的国家都有自己相应的较为完整的组织制度。而包装设计文化比较落后的国家，组织制度大都不完整。

第三，包装设计的观念层。它是一种文化心理状态，所以也可以认为是设计文化的意识层。它处于核心和主导地位，是设计系统各要素一切活动的基础和依据。科技的发展，生产力的提高和文化的进步，带来的对包装设计文化的冲击，主要就表现在生产和生活观念、价值观念、思维观念、审美观念、道德伦理观念、民族心理观念等方面上。它是设计文化结构中最为稳定的部分，也是设计文化的灵魂，它存在于人的内心，并发展变化，最终会直接或间接地在组织制度层上得到表现。并由此规定自己的发展和规律，吸收、改造或排斥异质文化要素，左右设计文化的发展趋势。

包装设计文化结构的三个方面，彼此相关，形成一个系统，构成了包装设计文化的有机整体。包装设计文化的物质层，是最活跃的因素，它变动活跃，交流方便频繁，同时，包装设计文化的变化发展又总是首先在它的身上得到体现。如我国的改革开放，学习国外的先进科学、文化与技术，产品的渗入正扮演着这场文化冲击的先导的角色；在市场上，产品包装更新换代．层出不穷。而组织制度层是最权威的因素，它规定包装设计文化的整体性质，是设计的群际关系得以维系的重要纽带，更是包装设计得以科学有效实施的保障。这一层面由一整套内在的准则系统所构成，从而成为包装设计师从事设计活动的准绳。不同的设计观念会带来不同的行为方式和社会结果，认识到新环境所强加于我们的新要求，并掌握符合这样新要求的新思想、新观念和新手段，这正是设计观念的新高度。三者间互相依存，互相结合，互相渗透，并融合反映在每一个具体的包装设计活动和设计作品中。

包装文化要素在时空中传播，在一定空间中存在，即同一社会人群相关的必然中，产生了包装设计文化的民族性，由于文化在一定时间内存在，即同一定的社会历史变迁相关的必然中，产生了包装设计文化的时代性和民族性，构成了包装设计文化的社会属性和本质属性。

包装设计文化的民族性，涉及到文化的发生学，正因为全世界的文化不是来自于同一源头，当然就有了民族性的问题。世界上每一个民族，由于不同的自然条件和社会条件的制约，都形成与其他民族不问的语言、习惯、道德、思维、价值和审美观念，因而也就必然形成与众不同的民族文化。包装设计文化的民族性主要表现在包装设计文化结构的观念层面上，它反映了整个民族的心理共性。不同的民族，不同的环境造成的不同的文化观念，直接或间接地表现在自己的设计活动和产品中。如德国设计的科学性、逻辑性和严谨、理性的造型风格，日本的新颖、灵巧、轻薄玲珑而有充满人情味的特点，以及意大利设计的优雅与浪漫情调等，这些无不诞生于他们不同民族的文化观念的氛围中，再如中国包装设计风格上的平稳、圆满寓意和形式上的完整性、对称性、也正是我国人民内向心理特征和相对保守的社会意识的折射。

由于设计组织制度脱胎于设计的意识观念、是设计意识的物化、是民族设计意识的派生、于是它同人们设计观念指导下的活动方式和实践成果，都因此拉上了不同的民族色彩，打上了民族性的烙印。

包装设计文化既是民族的，又是时代的。

一个民族共同形成之后，便形成了漫长曲折的历史发展过程，在这—历史进程的不同阶段上，该民族文化分别会表现出一系列的时代性特征。只要我们承认包装设计文化的承接性和发展性，就有包装设计文化的时代性存在。这是因为包装设计文化首先是一个历史发展的过程，是该民族各个时代的设计文化的叠合及承接，是以该时代的现实的物质社会为基础，是传统设计文化的积淀和不断扬弃的对立统一、历史性与现实性的对立统一。

包装设计文化有其时代性，主要反映在包装设计文化的组织制度和物质外层上。但设计是紧随时代、重在观念的。在经济全球化、科技迅猛发展的今天．社会主观形式都已发生根本的改变．尤其是信息的广泛高速的传播，开放的观念激荡愈趋激烈，社会结构与价值观念、审美观念等的多元化，人与人交往的频繁，社会及人要求的不断增加，工业文明的异化所带来的能源、环境和生态的危机，面对这一切我们是否能适应它、利用它、使包装设计成为该时代的产物，这已成为当今设计师的重要任务。

包装设计文化的时代性特征，很自然地使我们的设计活动和产品不能用一个绝对的标准去衡量。不同的时代都有自己的标准，不能把今天的或昨天的当作绝对的、唯一的标准。对于历史的设计文化的评判必须认识到本身就是历史的。文化的时代性决定了一切历史的认识本身都是历史的，每一时代的包装设计文化都有其绝对的内容，都有自己的观念体系、都有自己的历史发展状态、都有这个时代的烙印，所以也都相应地具有时代的局限性，没有这些认识、我们就不能对包装设计文化的时代性有一个全面的把握。

包装设计文化的民族性与时代性既是内容又是形式，这两种基本属性，在包装设计文化结构的三个层面上，一般说来，物质层面更富时代性，因而是最活跃的因素，最易被人们所接受，所流行。心理层面具有较强的民族性，较为稳定而保守，因而变化越来缓慢。当两种异质的包装设计文化在平等或不平等的条件下接触时，首先被互相发现的多是物质的外层、习之即久，逐渐可以认识到中层即理论组织制度层的层面。最后，方能体味各自的核心层面即心理观念层面。日本战后包装业的发展，以及我国包装业自改革开放从引进物质技术设备开始、到各种先进的组织管理制度的引进，一直到现代包装设计观念的渗入都说明了这一点。

每一个民族的包装设计文化形成一个设计文化系统，每一民族的一定时代的包装设计文化也形成了自己的文化系统，而不同的包装设计文化系统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，前者表现了包装设计文化的普遍性，后者表现了包装设计文化的特殊性。每一民族的包装设计文化，又都有其人类性的部分。包装设计的人类性寓于民族性之中，永恒性寓于时代性之中，普通性富于特殊性之中，这是辩证统一的包装设计文化观。

因此、我认为我国的包装设计无论是思维方式、价值判断方式、社会组织方式等许多方面，都当随着时代的前进、而不断地多方位吸收、更新，以建立健全一个既有民族性、又有时代性的新的包装设计文化系统，这是时代的要求、历史的必然、是我国包装设计水平跻身于世界先进之林的关键所在。

[本文系中国包协包装教育委员会第七次全体会议优秀论文之一]

F. 现代设计方法具有哪些特征

根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征，可以将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。

1、系统化设计方法

系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。

系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出，他们以系统理论为基础，制订了设计的一般模式，倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上，制订出标准VDI2221“技术系统和产品的开发设计方法。

制定的机械产品方案设计进程模式，基本上沿用了德国标准VDI2221的设计方式。除此之外，我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想，其中具有代表性的是：

(1)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础，从产品开发的宏观过程出发，利用质量功能布置方法，系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。

(2)将产品看作有机体层次上的生命系统，并借助于生命系统理论，把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求，形成产品功能系统结构。

(3)将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题：一是把要设计的产品作为一个系统处理，最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系；二是将产品设计过程看成一个系统，根据设计目标，正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段 。

由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。 http://www.sunsonchina.com/

G. 列举5种现代设计方法论

联想
灵感
逆向
复合
拆解

H. 什么叫现代设计方法与传统设计方法相比，有什么优点

“现代设计方法”就是以满足市场产品的质量、性能、时间、成本、价格综合效益最有为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程用到的技术群体的总称。

与“传统设计方法”相比，“现代设计方法”具有系统性、社会性、创造性、宜人性，设计过程智能化，设计与制造一体，设计周期短等优点。

(8)现代设计方法研究方法扩展阅读：

传统设计师以经验总结为基础，运用长期设计实践和理论计算而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。

参考资料：现代设计-网络

I. 现代设计方法的内容简介

本书在对多种现代设计方法进行概括介绍的基础上，重点讲述了在实践中获得广泛应用的四种设计方法，其具体内容包括设计方法学、机械最优化设计、可靠性设计和有限元方法。通过对本书的学习，读者可以了解现代设计方法与传统设计方法的联系与区别，掌握现代设计方法的原理，开拓设计思路，提高设计水平。
本书可作为高等学校“机械设计制造及自动化”及相关专业本科高年级学生和研究生的教材，亦可供从事机电设计的工程技术人员参考。

J. 机械设计都有哪些现代设计方法

机械设计的现代设计方法：
一、专业现代
由机械设计和计算机专业人员共同开发的计算机软件，能够反映和描述机械产品在实际工况下的各种损伤、失效和破坏的机理，可以定量分析和计算机械零件和机械的动态行为，并形成固定的设计程序，这就是专业的现代设计方法，如：振动分析和设计，摩擦学设计，热力学传热设计，强度、刚度设计，温度场分析等等。这些软件都是在传统的设计方法基础上，应用计算机技术开发出来的。例如：用Pro/M软件分析机械装置的动态特性，用ANSYS软件分析应力都是这方面很好的例子，为准确判断装置的可靠性和选择设计参数奠定了基础。
二、通用现代
为了满足机械产品性能的高要求，在机械设计中大量采用计算机技术进行辅助设计和系统分析，这就是通用的现代设计方法。常见的方法包括优化、有限元、可靠性、仿真、专家系统、CAD等。这些方法并不只是针对机械产品去研究，还有其自身的科学理论和方法。
1、优化设计
机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用，其基本思想是根据机械设计的理论，方法和标准规范等建立一反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型，然后采用数学规划方法和计算机计算技术自动找出设计问题的最优方案。它是机械设计理论与优化数学、电子计算机相互结合而形成的一种现代设计方法。
2、仿真与虚拟设计
计算机仿真技术是以计算机为工具“建立实际或联想的系统模型”并在不同条件下对模型进行动态运行实验的一门综合性技术。而虚拟技术的本质是以计算机支持的仿真技术为前提，在产品设计阶段，实时地并行地模拟出产品开发全过程及其对产品设计的影响，预测产品性能、产品制造成本、产品的可制造性、产品的可维护性和可拆卸性等，从而提高产品设计的一次成功率。这种方法不但缩短产品开发周期，也实现了缩短产品开发与用户之间的距离。
3、有限元设计
这种方法是利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。它不仅能用于工程中复杂的非线行问题、非稳态问题的求解，而且还可用于工程设计中进行复杂结构的静态和动力分析，并能准确地计算形状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力分析工具。
4、模糊设计
它是将模糊数学知识应用到机械设计中的一种设计方法。机械设计中就存在大量的模糊信息。如机械零部件设计中，零件的安全系数往往从保守观点出发，取较大值而不经济，但在其允许的范围内存在很大的模糊区间。机械产品的开发在各阶段常会遇到各种模糊问题，虽然这些问题的特点、性质及对计策的要求不尽相同，但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特点是，可以将各因素对设计结果的影响进行全面定量地分析，得出综合的数量化指标，作为选择决断的依据。
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。