“現代設計方法”就是以滿(mǎn)足市場(chǎng)產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時(shí)間、成本、價(jià)格綜合效益最有為目的,以計算機輔助設計技術(shù)為主體,以知識為依托,以多種科學(xué)方法及技術(shù)為手段,研究、改進(jìn)、創(chuàng )造產(chǎn)品活動(dòng)過(guò)程用到的技術(shù)群體的總稱(chēng)。
與“傳統設計方法”相比,“現代設計方法”具有系統性、社會(huì )性、創(chuàng )造性、宜人性,設計過(guò)程智能化,設計與制造一體,設計周期短等優(yōu)點(diǎn)。
擴展資料:
傳統設計師以經(jīng)驗總結為基礎,運用長(cháng)期設計實(shí)踐和理論計算而形成的經(jīng)驗、公式、圖表、設計手冊等作為設計的依據,通過(guò)經(jīng)驗公式、近似系數或類(lèi)比等方法進(jìn)行設計。
參考資料:現代設計-百度百科
根據目前國內外設計學(xué)者進(jìn)行機械產(chǎn)品方案設計所用方法的主要特征,可以將方案的現代設計方法概括為下述四大類(lèi)型。
1、系統化設計方法系統化設計方法的主要特點(diǎn)是:將設計看成由若干個(gè)設計要素組成的一個(gè)系統,每個(gè)設計要素具有獨立性,各個(gè)要素間存在著(zhù)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(shí)現設計系統所需完成的任務(wù)。系統化設計思想于70年代由德國學(xué)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(xié)會(huì )在這一設計思想的基礎上,制訂出標準VDI2221“技術(shù)系統和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設計方法。制定的機械產(chǎn)品方案設計進(jìn)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(xué)者在進(jìn)行產(chǎn)品方案設計時(shí)還借鑒和引用了其他發(fā)達國家的系統化設計思想,其中具有代表性的是:(1)將用戶(hù)需求作為產(chǎn)品功能特征構思、結構設計和零件設計、工藝規劃、作業(yè)控制等的基礎,從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的宏觀(guān)過(guò)程出發(fā),利用質(zhì)量功能布置方法,系統地將用戶(hù)需求信息合理而有效地轉換為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)各階段的技術(shù)目標和作業(yè)控制規程的方法。(2)將產(chǎn)品看作有機體層次上的生命系統,并借助于生命系統理論,把產(chǎn)品的設計過(guò)程劃分成功能需求層次、實(shí)現功能要求的概念層次和產(chǎn)品的具體設計層次。
同時(shí)采用了生命系統圖符抽象地表達產(chǎn)品的功能要求,形成產(chǎn)品功能系統結構。(3)將機械設計中系統科學(xué)的應用歸納為兩個(gè)基本問(wèn)題:一是把要設計的產(chǎn)品作為一個(gè)系統處理,最佳地確定其組成部分(單元)及其相互關(guān)系;二是將產(chǎn)品設計過(guò)程看成一個(gè)系統,根據設計目標,正確、合理地確定設計中各個(gè)方面的工作和各個(gè)不同的設計階段 。
由于每個(gè)設計者研究問(wèn)題的角度以及考慮問(wèn)題的側重點(diǎn)不同,進(jìn)行方案設計時(shí)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化設計方法。
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現代設計因為有了計算機和豐富的的支持,更能把一些設計思想可視化,大大縮短了作品與之產(chǎn)生思想的吻合度。當然隨之而來(lái)的是設計者要學(xué)習的技術(shù)性東西越來(lái)越多,從而壓縮了對思想的追求。傳統設計需要更多的人文思想積淀與藝術(shù)修養素質(zhì),作品被實(shí)現的周期相對而言很長(cháng)。但是精品也是很多的。
與傳統的設計相比,現代設計有如下一些具體的特點(diǎn):
1.傳統的設計中靈感和經(jīng)驗的成分占有很大的比重,思維借有很大的被動(dòng)性。
2.傳統的產(chǎn)品設計著(zhù)重于實(shí)現產(chǎn)品本身預定的功能,現代設計則要求把對象置于“人—機—環(huán)境”大系統中。
3.傳統的產(chǎn)品設計偏重于強度堆則,現代的有限單元法、斷裂力學(xué)等領(lǐng)域的研究成果,進(jìn)一步強化了強度設計的能力。在此基礎上,現代產(chǎn)品設計的喉則
4.傳統的產(chǎn)品設計過(guò)程往往是根據任務(wù)和目標,先作出第一方案,甚至造出樣機,然后通過(guò)評定與考核,進(jìn)行修改,形成第二輪方案.如此反復,直到滿(mǎn)意為止。
現代設計方法是隨著(zhù)當代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計算機技術(shù)的廣泛應用而在涉及領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興的多元交叉學(xué)科。它是以設計產(chǎn)品為目標的一個(gè)總的知識群體的總稱(chēng)。目前它的內容主要包括:優(yōu)化設計、可靠性設計、計算機輔助設計、工業(yè)藝術(shù)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(dòng)態(tài)設計、有限元法、人機工程、價(jià)值工程、并行工程、人工神經(jīng)元計算方法等。在運用他們進(jìn)行工程設計時(shí),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(yōu)化設計、可靠性設計、有限元法、工業(yè)藝術(shù)造型設計、設計方法學(xué)、三次設計等為例來(lái)說(shuō)明現代設計方法的基本內容與特點(diǎn)。
?1、計算機輔助設計
計算機輔助設計(Computer Aided Design),簡(jiǎn)稱(chēng)CAD。他是把計算機技術(shù)引入設計過(guò)程并用來(lái)完成計算、選型、繪圖及其他作業(yè)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硬件系統,而操作系統、語(yǔ)言處理系統、數據庫管理系統和應用軟件等構成CAD的軟件系統。通常所說(shuō)的CAD系統是只由系統硬件和系統軟件組成,兼有計算、圖形處理、數據庫等功能,并能綜合利用這些功能完成設計作業(yè)的系統。典型的CAD工作過(guò)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)化數學(xué)原理應用于工程設計問(wèn)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(jìn)行工程優(yōu)化設計時(shí),首先把工程問(wèn)題按優(yōu)化設計所規定的格式建立數學(xué)模型,然后選用合適的優(yōu)化計算方法在計算機上對數學(xué)模型進(jìn)行尋優(yōu)求解,得到工程設計問(wèn)題的最優(yōu)設計方案。
在建立優(yōu)化設計數學(xué)模型的過(guò)程中,把影響設計方案選取的那些參數稱(chēng)為設計變量;設計變量應當滿(mǎn)足的條件稱(chēng)為約束條件;而設計者選定來(lái)衡量設計方案優(yōu)劣并期望得到改進(jìn)的指標表示為設計變量的函數,稱(chēng)為目標函數。設計變量、約束函數、目標函數組成了優(yōu)化設計問(wèn)題的數學(xué)模型。優(yōu)化設計需要把數學(xué)模型和優(yōu)化算發(fā)放到計算機程序中用計算機自動(dòng)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(chǎn)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(chǎn)品的可靠性指標及量值,對可靠性指標進(jìn)行合理的分配,再把規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值計算方法。目前,該方法不僅能用于工程中復雜的非線(xiàn)性問(wèn)題、非穩態(tài)問(wèn)題(如結構力學(xué)、流體力學(xué)、熱傳導、電磁場(chǎng)等方面的問(wèn)題)的求解,而且還可以用于工程設計中進(jìn)行復雜結構的靜態(tài)和動(dòng)力學(xué)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(shù)造型設計
工業(yè)藝術(shù)造型設計時(shí)工程技術(shù)與美學(xué)藝術(shù)相結合的一門(mén)新學(xué)科。他是旨在保證產(chǎn)品使用功能的前提下,用藝術(shù)手段按照美學(xué)法則對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行造型活動(dòng),包括結構尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質(zhì)、線(xiàn)條、裝飾及人際關(guān)系等因素進(jìn)行有機的綜合處理,從而設計出優(yōu)質(zhì)美觀(guān)的產(chǎn)品造型。實(shí)用和美觀(guān)的最佳統一是工業(yè)藝術(shù)造型的基本原則。
這一學(xué)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(xué)法則、色彩設計、人機工程學(xué)等。
?6、反求工程設計
反求工程設計(Reverse Engineering)是消化吸收并改進(jìn)國內外先進(jìn)技術(shù)的一系列工作方法和技術(shù)的總和。它是通過(guò)實(shí)物或技術(shù)資料對已有的先進(jìn)產(chǎn)品進(jìn)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(jìn)行消化仿制、改進(jìn)或發(fā)展、創(chuàng )造新產(chǎn)品的一種方法和技術(shù)。它是針對消化吸收先進(jìn)技術(shù)的系列分析方法和應用技術(shù)的組合。
現代設計因為有了計算機和豐富的的支持,更能把一些設計思想可視化,大大縮短了作品與之產(chǎn)生思想的吻合度。當然隨之而來(lái)的是設計者要學(xué)習的技術(shù)性東西越來(lái)越多,從而壓縮了對思想的追求。傳統設計需要更多的人文思想積淀與藝術(shù)修養素質(zhì),作品被實(shí)現的周期相對而言很長(cháng)。但是精品也是很多的。
與傳統的設計相比,現代設計有如下一些具體的特點(diǎn):
1.傳統的設計中靈感和經(jīng)驗的成分占有很大的比重,思維借有很大的被動(dòng)性。
2.傳統的產(chǎn)品設計著(zhù)重于實(shí)現產(chǎn)品本身預定的功能,現代設計則要求把對象置于“人—機—環(huán)境”大系統中。
3.傳統的產(chǎn)品設計偏重于強度堆則,現代的有限單元法、斷裂力學(xué)等領(lǐng)域的研究成果,進(jìn)一步強化了強度設計的能力。在此基礎上,現代產(chǎn)品設計的喉則
4.傳統的產(chǎn)品設計過(guò)程往往是根據任務(wù)和目標,先作出第一方案,甚至造出樣機,然后通過(guò)評定與考核,進(jìn)行修改,形成第二輪方案.如此反復,直到滿(mǎn)意為止。
為了反映設計思想和方法隨社會(huì )發(fā)展的變化,人們通常用“傳統設計”和”現代設計”這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)。不難理解“傳統設計”和“現代設計”都只是相對概念。人們把當前認為先進(jìn)的那部分系統稱(chēng)為現代的,而其余的都自然成為傳統的。若干年后目前的現代部分就可能被新發(fā)展了的東西所取代而成為傳統的
傳統的設計中靈感和經(jīng)驗的成分占有很大的比重,思維借有很大的被動(dòng)性,但是今天,技術(shù)的加速發(fā)展和市場(chǎng)競爭的激烈化,要求人們不斷地提出大膽的沒(méi)想和新的開(kāi)發(fā)目標,要求運用現有的最新技術(shù)去創(chuàng )造前所未有的產(chǎn)品,并爭取第一代就非常完美成功
現代設計則要求把對象置于“人—機—環(huán)境”大系統中。 進(jìn)行系統的設計,將預定功能在人、機、環(huán)境三者間進(jìn)行科學(xué)的分配。
現代的有限單元法、斷裂力學(xué)等領(lǐng)域的研究成果,進(jìn)一步強化了強度設計的能力。在此基礎上,現代產(chǎn)品設計的喉則。拓寬到產(chǎn)品涉及的更多領(lǐng)域。
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內容來(lái)自用戶(hù):張曉英
汽車(chē)零部件傳統設計方法與現代設計方法的比較
姓名:XXX學(xué)院:機械與汽車(chē)工程學(xué)院專(zhuān)業(yè):車(chē)輛工程學(xué)號: XXX
摘要:汽車(chē)零部件的設計方法,可以從不同的角度做出分類(lèi)。目前較為流行的分類(lèi)方法是把過(guò)去長(cháng)期采用的設計方法稱(chēng)為傳統設計方法,近幾十年發(fā)展起來(lái)的設計方法稱(chēng)為現代設計方法。文中對傳統設計方法與現代設計方法的特點(diǎn)、二者的關(guān)系進(jìn)行了詳細的說(shuō)明。
1前言
在近百年中,汽車(chē)零部件設計技術(shù)經(jīng)歷了由經(jīng)驗設計發(fā)展到以科學(xué)實(shí)驗和技術(shù)分析為基礎的現代設計階段。20世紀60年代中期,在設計中引入電子計算機后又形成了計算機輔助設計(CAD,Computer Aided Design)等新方法,使設計逐步實(shí)現半自動(dòng)化和自動(dòng)化。
經(jīng)驗設計是以已有產(chǎn)品的經(jīng)驗數據為依據,運用一些帶有經(jīng)驗常數或安全系數的經(jīng)驗公式進(jìn)行設計計算的一種傳統的設計方法。這種設計由于缺乏精確的設計數據和科學(xué)的計算方法,使所設計的產(chǎn)品不是過(guò)于笨重就是可靠性差。
隨著(zhù)測試技術(shù)的發(fā)展與完善,在機械設計過(guò)程中引進(jìn)新的測試技術(shù),和各種專(zhuān)用的試驗設備,進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗,從各方面對產(chǎn)品的結構、性能和零部件的強度、壽命進(jìn)行測試。同時(shí)廣泛采用近代數學(xué)物理分析方法,對產(chǎn)品及其總成、零部件進(jìn)行全面的技術(shù)分析、研究,這樣就使汽車(chē)設計發(fā)展到以科學(xué)實(shí)驗和技術(shù)分析為基礎的階段。電子計算機的出現和在工程設計中的推廣應用,使機械設計技術(shù)飛躍發(fā)展,設計過(guò)程完全改觀(guān)。(3.1現代設計不僅指設計方法的更新,也包
1)信息論方法, 如信息分析法、技術(shù)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(chǎn)品生命周期的設計。
3)控制論方法, 如動(dòng)態(tài)分析法等。
4)優(yōu)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 、并行工程、人工智能等是現代設計方法的核心。
7)壽命論方法, 如可靠性設計、價(jià)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(jià)和決策等。
10)突變論方法, 如創(chuàng )造性設計等。
它是現代設計方法的基礎。
11)藝術(shù)論方法 , 如藝術(shù)造型等。
現代主義設計特征:
1、強調創(chuàng )新設計,反對模仿因襲,墨守成規。
2、以現代社會(huì )、現代生活為舞臺背景,以工業(yè)革命發(fā)生以來(lái)的技術(shù)革命作支持。
3、融匯各門(mén)類(lèi)藝術(shù)于基礎訓練之中。
4、加強實(shí)踐性,推崇既有理論素養,又具備動(dòng)手能力。
5、堅持學(xué)校教育與社會(huì )生產(chǎn)相聯(lián)系。
6、主張標準化的批量化。
現代主義設計是從建筑設計發(fā)展起來(lái)的,20 世紀20 年代前后,歐洲一批先進(jìn)的設計家、建筑家形成一個(gè)強力集團,推動(dòng)所謂的新建筑運動(dòng),這場(chǎng)運動(dòng)的內容非常龐雜。
其中包括精神上的、思想上的改革——設計的民主主義傾向和社會(huì )主義傾向;也包括技術(shù)上的進(jìn)步,特別是新的材料——鋼筋混凝土、平版玻璃、鋼材的運用。
擴展資料
萌起
19世紀末葉、20世紀初,世界各地,特別是歐美國家的工業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速,新的設備、機械、工具不斷被發(fā)明出來(lái),極大地促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展,這種飛速的工業(yè)技術(shù)發(fā)展,同時(shí)對社會(huì )結構和社會(huì )生活帶來(lái)了很大的沖擊。
設計界此時(shí)面臨的問(wèn)題主要有兩方面:
一、如何解決眾多的工業(yè)產(chǎn)品、現代建筑、城市規劃、傳達媒介的設計問(wèn)題,必須迅速形成新的策略,新的體系,新的設計觀(guān),新的技術(shù)體系,來(lái)解決這些問(wèn)題,這是社會(huì )需求和商業(yè)需求迫在眉睫的任務(wù)。
二、針對往昔所有設計運動(dòng)只是強調為社會(huì )權貴服務(wù)的中心,如何形成新的設計理論和原則,以至使設計能夠第一次為廣大的人民大眾服務(wù),徹底改變設計服務(wù)的對象問(wèn)題。
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