簡述現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法都(現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法主要)

1.現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法主要有哪些

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用而在涉及領(lǐng)域發(fā)展起來的一門新興的多元交叉學(xué)科。它是以設(shè)計(jì)產(chǎn)品為目標(biāo)的一個(gè)總的知識群體的總稱。目前它的內(nèi)容主要包括：優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、疲勞設(shè)計(jì)、三次設(shè)計(jì)、相似性設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、反求工程設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、有限元法、人機(jī)工程、價(jià)值工程、并行工程、人工神經(jīng)元計(jì)算方法等。在運(yùn)用他們進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，一般都以計(jì)算機(jī)作為分析、計(jì)算、綜合、決策的工具。本節(jié)以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元法、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、三次設(shè)計(jì)等為例來說明現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的基本內(nèi)容與特點(diǎn)。

?1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design），簡稱CAD。他是把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入設(shè)計(jì)過程并用來完成計(jì)算、選型、繪圖及其他作業(yè)的一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。計(jì)算機(jī)、繪圖積極其他外圍設(shè)備構(gòu)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(yīng)用軟件等構(gòu)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(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)

優(yōu)化設(shè)計(jì)（Optimal Design）是把最優(yōu)化數(shù)學(xué)原理應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)問題，在所有可行方案中尋求最佳設(shè)計(jì)方案的一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

在進(jìn)行工程優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，首先把工程問題按優(yōu)化設(shè)計(jì)所規(guī)定的格式建立數(shù)學(xué)模型，然后選用合適的優(yōu)化計(jì)算方法在計(jì)算機(jī)上對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行尋優(yōu)求解，得到工程設(shè)計(jì)問題的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

在建立優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的過程中，把影響設(shè)計(jì)方案選取的那些參數(shù)稱為設(shè)計(jì)變量；設(shè)計(jì)變量應(yīng)當(dāng)滿足的條件稱為約束條件；而設(shè)計(jì)者選定來衡量設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣并期望得到改進(jìn)的指標(biāo)表示為設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，稱為目標(biāo)函數(shù)。設(shè)計(jì)變量、約束函數(shù)、目標(biāo)函數(shù)組成了優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)模型。優(yōu)化設(shè)計(jì)需要把數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算發(fā)放到計(jì)算機(jī)程序中用計(jì)算機(jī)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(fù)合型法、懲罰函數(shù)法。

3、可靠性設(shè)計(jì)

可靠性設(shè)計(jì)（Reliability Design）是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ)，是以失效分析、失效預(yù)測及各種可靠性試驗(yàn)為依據(jù)，以保證產(chǎn)品的可靠性為目標(biāo)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容是：選定產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)及量值，對可靠性指標(biāo)進(jìn)行合理的分配，再把規(guī)定的可靠性指標(biāo)設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去。

?4、有限元法

有限元法（Finite Method）是以電子計(jì)算機(jī)為工具的一種數(shù)值計(jì)算方法。目前，該方法不僅能用于工程中復(fù)雜的非線性問題、非穩(wěn)態(tài)問題（如結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、熱傳導(dǎo)、電磁場等方面的問題）的求解，而且還可以用于工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動(dòng)力學(xué)分析，并能準(zhǔn)確地計(jì)算復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形，成為復(fù)雜零件強(qiáng)度和剛度計(jì)算的有利分析工具。

?5、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)

工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)時(shí)工程技術(shù)與美學(xué)藝術(shù)相結(jié)合的一門新學(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(jié)構(gòu)尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質(zhì)、線條、裝飾及人際關(guān)系等因素進(jìn)行有機(jī)的綜合處理，從而設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)美觀的產(chǎn)品造型。實(shí)用和美觀的最佳統(tǒng)一是工業(yè)藝術(shù)造型的基本原則。

這一學(xué)科的主要內(nèi)容包括：造型設(shè)計(jì)的基本要素、造型設(shè)計(jì)的基本原則、美學(xué)法則、色彩設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)等。

?6、反求工程設(shè)計(jì)

反求工程設(shè)計(jì)（Reverse Engineering）是消化吸收并改進(jìn)國內(nèi)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(yàn)，了解其材料、組成、結(jié)構(gòu)、性能、功能，掌握其工藝原理和工作機(jī)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(yīng)用技術(shù)的組合。

2.求介紹現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法有哪些

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用而在涉及領(lǐng)域發(fā)展起來的一門新興的多元交叉學(xué)科。

它是以設(shè)計(jì)產(chǎn)品為目標(biāo)的一個(gè)總的知識群體的總稱。目前它的內(nèi)容主要包括：優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、疲勞設(shè)計(jì)、三次設(shè)計(jì)、相似性設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、反求工程設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、有限元法、人機(jī)工程、價(jià)值工程、并行工程、人工神經(jīng)元計(jì)算方法等。

在運(yùn)用他們進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，一般都以計(jì)算機(jī)作為分析、計(jì)算、綜合、決策的工具。本節(jié)以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元法、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、三次設(shè)計(jì)等為例來說明現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的基本內(nèi)容與特點(diǎn)。

?1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design），簡稱CAD。他是把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入設(shè)計(jì)過程并用來完成計(jì)算、選型、繪圖及其他作業(yè)的一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

計(jì)算機(jī)、繪圖積極其他外圍設(shè)備構(gòu)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(yīng)用軟件等構(gòu)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(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì) 優(yōu)化設(shè)計(jì)（Optimal Design）是把最優(yōu)化數(shù)學(xué)原理應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)問題，在所有可行方案中尋求最佳設(shè)計(jì)方案的一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

在進(jìn)行工程優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，首先把工程問題按優(yōu)化設(shè)計(jì)所規(guī)定的格式建立數(shù)學(xué)模型，然后選用合適的優(yōu)化計(jì)算方法在計(jì)算機(jī)上對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行尋優(yōu)求解，得到工程設(shè)計(jì)問題的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。 在建立優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的過程中，把影響設(shè)計(jì)方案選取的那些參數(shù)稱為設(shè)計(jì)變量；設(shè)計(jì)變量應(yīng)當(dāng)滿足的條件稱為約束條件；而設(shè)計(jì)者選定來衡量設(shè)計(jì)方案優(yōu)劣并期望得到改進(jìn)的指標(biāo)表示為設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，稱為目標(biāo)函數(shù)。

設(shè)計(jì)變量、約束函數(shù)、目標(biāo)函數(shù)組成了優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)模型。優(yōu)化設(shè)計(jì)需要把數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算發(fā)放到計(jì)算機(jī)程序中用計(jì)算機(jī)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(fù)合型法、懲罰函數(shù)法。 3、可靠性設(shè)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì)（Reliability Design）是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ)，是以失效分析、失效預(yù)測及各種可靠性試驗(yàn)為依據(jù)，以保證產(chǎn)品的可靠性為目標(biāo)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容是：選定產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)及量值，對可靠性指標(biāo)進(jìn)行合理的分配，再把規(guī)定的可靠性指標(biāo)設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去。 ?4、有限元法 有限元法（Finite Method）是以電子計(jì)算機(jī)為工具的一種數(shù)值計(jì)算方法。

目前，該方法不僅能用于工程中復(fù)雜的非線性問題、非穩(wěn)態(tài)問題（如結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、熱傳導(dǎo)、電磁場等方面的問題）的求解，而且還可以用于工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動(dòng)力學(xué)分析，并能準(zhǔn)確地計(jì)算復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形，成為復(fù)雜零件強(qiáng)度和剛度計(jì)算的有利分析工具。 ?5、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì) 工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)時(shí)工程技術(shù)與美學(xué)藝術(shù)相結(jié)合的一門新學(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(jié)構(gòu)尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質(zhì)、線條、裝飾及人際關(guān)系等因素進(jìn)行有機(jī)的綜合處理，從而設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)美觀的產(chǎn)品造型。實(shí)用和美觀的最佳統(tǒng)一是工業(yè)藝術(shù)造型的基本原則。

這一學(xué)科的主要內(nèi)容包括：造型設(shè)計(jì)的基本要素、造型設(shè)計(jì)的基本原則、美學(xué)法則、色彩設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)等。 ?6、反求工程設(shè)計(jì) 反求工程設(shè)計(jì)（Reverse Engineering）是消化吸收并改進(jìn)國內(nèi)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(yàn)，了解其材料、組成、結(jié)構(gòu)、性能、功能，掌握其工藝原理和工作機(jī)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(yīng)用技術(shù)的組合。

3.現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法有哪些,各自內(nèi)涵是什么

現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)的文化觀 摘要 我們應(yīng)把現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)作為一種文化形態(tài)來對待，從文化結(jié)構(gòu)的三個(gè)層面，我們可以看出包裝設(shè)計(jì)文化的結(jié)構(gòu)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(gòu)成。

三者互為聯(lián)系，包裝設(shè)計(jì)文化既有民族性，又有時(shí)代性，它們表現(xiàn)在文化結(jié)構(gòu)的不同層面上。共同構(gòu)成了包裝設(shè)計(jì)文化的整體。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)文化結(jié)構(gòu) 民族性 時(shí)代性 著名文化人類學(xué)家馬林洛夫斯基說過"在人類社會(huì)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(shè)計(jì)正是一門以文化為本位，以生活為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)學(xué)科。因此我們無論是在理論上，還是在實(shí)踐中，都應(yīng)把包裝設(shè)計(jì)作為一種文化形態(tài)來對待：在現(xiàn)代社會(huì)中，設(shè)計(jì)理論的研究已不僅是一門學(xué)科的深入剖析，而應(yīng)是多種學(xué)科交叉的統(tǒng)觀。

把包裝設(shè)計(jì)活動(dòng)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(shè)計(jì)師們所必須探究的。文化是人類歷史實(shí)踐過程中所創(chuàng)造物資財(cái)富和精神財(cái)富的總和，那么包裝設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)文化要素構(gòu)成的復(fù)合整體，可分為三個(gè)層次。第一，包裝設(shè)計(jì)的物質(zhì)層，它是設(shè)計(jì)文化的表層，主要指包含了設(shè)計(jì)文化要素的物質(zhì)載體，它具有物質(zhì)性、基礎(chǔ)性、易變性的特征。

如各種包裝設(shè)計(jì)部門和包裝設(shè)計(jì)產(chǎn)品，交換商品的場所以及消費(fèi)者在使用包裝產(chǎn)品中的消費(fèi)行為等；第二，包裝設(shè)計(jì)組織制度層。這是設(shè)計(jì)文化的中層，也是設(shè)計(jì)文化內(nèi)層的物化。

它有較強(qiáng)的時(shí)代性和連續(xù)性：主要包括協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)系統(tǒng)各要素之間的關(guān)系，規(guī)范設(shè)計(jì)行為并判斷、矯正設(shè)計(jì)的組織制度。世界上包裝設(shè)計(jì)文化比較先進(jìn)的國家都有自己相應(yīng)的較為完整的組織制度。

而包裝設(shè)計(jì)文化比較落后的國家，組織制度大都不完整。第三，包裝設(shè)計(jì)的觀念層。

它是一種文化心理狀態(tài)，所以也可以認(rèn)為是設(shè)計(jì)文化的意識層。它處于核心和主導(dǎo)地位，是設(shè)計(jì)系統(tǒng)各要素一切活動(dòng)的基礎(chǔ)和依據(jù)。

科技的發(fā)展，生產(chǎn)力的提高和文化的進(jìn)步，帶來的對包裝設(shè)計(jì)文化的沖擊，主要就表現(xiàn)在生產(chǎn)和生活觀念、價(jià)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(shè)計(jì)文化結(jié)構(gòu)中最為穩(wěn)定的部分，也是設(shè)計(jì)文化的靈魂，它存在于人的內(nèi)心，并發(fā)展變化，最終會(huì)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(shè)計(jì)文化的發(fā)展趨勢。包裝設(shè)計(jì)文化結(jié)構(gòu)的三個(gè)方面，彼此相關(guān)，形成一個(gè)系統(tǒng)，構(gòu)成了包裝設(shè)計(jì)文化的有機(jī)整體。

包裝設(shè)計(jì)文化的物質(zhì)層，是最活躍的因素，它變動(dòng)活躍，交流方便頻繁，同時(shí)，包裝設(shè)計(jì)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(xué)習(xí)國外的先進(jìn)科學(xué)、文化與技術(shù)，產(chǎn)品的滲入正扮演著這場文化沖擊的先導(dǎo)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(quán)威的因素，它規(guī)定包裝設(shè)計(jì)文化的整體性質(zhì)，是設(shè)計(jì)的群際關(guān)系得以維系的重要紐帶，更是包裝設(shè)計(jì)得以科學(xué)有效實(shí)施的保障。這一層面由一整套內(nèi)在的準(zhǔn)則系統(tǒng)所構(gòu)成，從而成為包裝設(shè)計(jì)師從事設(shè)計(jì)活動(dòng)的準(zhǔn)繩。

不同的設(shè)計(jì)觀念會(huì)帶來不同的行為方式和社會(huì)結(jié)果，認(rèn)識到新環(huán)境所強(qiáng)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(shè)計(jì)觀念的新高度。三者間互相依存，互相結(jié)合，互相滲透，并融合反映在每一個(gè)具體的包裝設(shè)計(jì)活動(dòng)和設(shè)計(jì)作品中。

包裝文化要素在時(shí)空中傳播，在一定空間中存在，即同一社會(huì)人群相關(guān)的必然中，產(chǎn)生了包裝設(shè)計(jì)文化的民族性，由于文化在一定時(shí)間內(nèi)存在，即同一定的社會(huì)歷史變遷相關(guān)的必然中，產(chǎn)生了包裝設(shè)計(jì)文化的時(shí)代性和民族性，構(gòu)成了包裝設(shè)計(jì)文化的社會(huì)屬性和本質(zhì)屬性。包裝設(shè)計(jì)文化的民族性，涉及到文化的發(fā)生學(xué)，正因?yàn)槿澜绲奈幕皇莵碜杂谕辉搭^，當(dāng)然就有了民族性的問題。

世界上每一個(gè)民族，由于不同的自然條件和社會(huì)條件的制約，都形成與其他民族不問的語言、習(xí)慣、道德、思維、價(jià)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(shè)計(jì)文化的民族性主要表現(xiàn)在包裝設(shè)計(jì)文化結(jié)構(gòu)的觀念層面上，它反映了整個(gè)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(shè)計(jì)活動(dòng)和產(chǎn)品中。如德國設(shè)計(jì)的科學(xué)性、邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)、理性的造型風(fēng)格，日本的新穎、靈巧、輕薄玲瓏而有充滿人情味的特點(diǎn)，以及意大利設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)風(fēng)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(huì)意識的折射。

由于設(shè)計(jì)組織制度脫胎于設(shè)計(jì)的意識觀念、是設(shè)計(jì)意識的物化、是民族設(shè)計(jì)意識的派生、于是它同人們設(shè)計(jì)觀念指導(dǎo)下的活動(dòng)方式和實(shí)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(shè)計(jì)文化既是民族的，又是時(shí)代的。

一個(gè)民族共同形成之后，便形成了。

4.現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是指什么

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是以研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)為對象的科學(xué)。它以電子計(jì)算機(jī)為手段運(yùn)用工程設(shè)計(jì)的新理論和新方法，使計(jì)算結(jié)果達(dá)到最優(yōu)化，使設(shè)計(jì)過程實(shí)現(xiàn)高效化和自動(dòng)化。產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益取決于設(shè)計(jì)、制造和管理的綜合水平，而產(chǎn)品設(shè)計(jì)則是關(guān)鍵，沒有高質(zhì)量的設(shè)計(jì)就不可能有高質(zhì)量的產(chǎn)品，而要達(dá)到高質(zhì)量的設(shè)計(jì)，就必須采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和手段。

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的綜合類科學(xué)，他涉及的科學(xué)范圍非常廣泛，是多學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物，是人們把相關(guān)科學(xué)技術(shù)綜合應(yīng)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域的產(chǎn)物。而其中一個(gè)具體的設(shè)計(jì)方法，同樣也是若干學(xué)科的交叉與融合。例如，優(yōu)化設(shè)計(jì)是數(shù)學(xué)規(guī)劃的方法與計(jì)算機(jī)編程的有機(jī)結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可以看作是數(shù)學(xué)建模、計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)、工程圖形學(xué)等的有機(jī)結(jié)合；同時(shí)現(xiàn)代設(shè)計(jì)是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的繼承、延伸和發(fā)展。從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)展到現(xiàn)代設(shè)計(jì)，都有著時(shí)序性、繼承性。例如，傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)，以及強(qiáng)度理論等基本原理與方法，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的數(shù)學(xué)建立模型及許多分支學(xué)科（如可靠設(shè)計(jì)、健壯設(shè)計(jì)、疲勞設(shè)計(jì)）的基礎(chǔ)，另外許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是在吸收了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中的思想、觀點(diǎn)、方法的精華而發(fā)展起來的，如模塊化設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)等。本節(jié)介紹幾個(gè)常用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

5.簡述現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法有哪些

1）信息論方法， 如信息分析法、技術(shù)預(yù)測法等。它是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的前提。

2）系統(tǒng)論方法， 如系統(tǒng)分析法、人機(jī)工程以及面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)。

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(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的目標(biāo)。

5）對應(yīng)論方法， 如相似設(shè)計(jì)、反求工程設(shè)計(jì)等。

6）智能論方法， 如CAE 、并行工程、人工智能等是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的核心。

7）壽命論方法， 如可靠性設(shè)計(jì)、價(jià)值工程和穩(wěn)健性設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)等。它是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)。

11）藝術(shù)論方法 ， 如藝術(shù)造型等。

6.現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法具有哪些特征

根據(jù)目前國內(nèi)外設(shè)計(jì)學(xué)者進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)所用方法的主要特征，可以將方案的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法概括為下述四大類型。

1、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法

系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是：將設(shè)計(jì)看成由若干個(gè)設(shè)計(jì)要素組成的一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)設(shè)計(jì)要素具有獨(dú)立性，各個(gè)要素間存在著有機(jī)的聯(lián)系，并具有層次性，所有的設(shè)計(jì)要素結(jié)合后，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。

系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想于70年代由德國學(xué)者Pahl和Beitz教授提出，他們以系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，制訂了設(shè)計(jì)的一般模式，倡導(dǎo)設(shè)計(jì)工作應(yīng)具備條理性。德國工程師協(xié)會(huì)在這一設(shè)計(jì)思想的基礎(chǔ)上，制訂出標(biāo)準(zhǔn)VDI2221“技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)方法。

制定的機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)進(jìn)程模式，基本上沿用了德國標(biāo)準(zhǔn)VDI2221的設(shè)計(jì)方式。除此之外，我國許多設(shè)計(jì)學(xué)者在進(jìn)行產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)時(shí)還借鑒和引用了其他發(fā)達(dá)國家的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)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(gòu)思、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、作業(yè)控制等的基礎(chǔ)，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(shù)目標(biāo)和作業(yè)控制規(guī)程的方法。

(2)將產(chǎn)品看作有機(jī)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(shè)計(jì)過程劃分成功能需求層次、實(shí)現(xiàn)功能要求的概念層次和產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)層次。同時(shí)采用了生命系統(tǒng)圖符抽象地表達(dá)產(chǎn)品的功能要求，形成產(chǎn)品功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

(3)將機(jī)械設(shè)計(jì)中系統(tǒng)科學(xué)的應(yīng)用歸納為兩個(gè)基本問題：一是把要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品作為一個(gè)系統(tǒng)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(shè)計(jì)過程看成一個(gè)系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，正確、合理地確定設(shè)計(jì)中各個(gè)方面的工作和各個(gè)不同的設(shè)計(jì)階段 。

由于每個(gè)設(shè)計(jì)者研究問題的角度以及考慮問題的側(cè)重點(diǎn)不同，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)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(tǒng)化設(shè)計(jì)方法。 /

7.現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的介紹

《現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法》可作為高等院校機(jī)械類各專業(yè)及近機(jī)類專業(yè)的教學(xué)用書，同時(shí)也可供工程技術(shù)人員參考。

《現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法》是根據(jù)教育部面向21世紀(jì)課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革計(jì)劃項(xiàng)目的指導(dǎo)思想，為普通高等院校培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬、具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的新世紀(jì)應(yīng)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(jī)械類精品教材。《現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法》從適用性較強(qiáng)的角度來選擇講授內(nèi)容，在“重基礎(chǔ)、寬面向、重能力、新知識、少學(xué)時(shí)、低重心”的改革思路指導(dǎo)下，重點(diǎn)介紹了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元方法、可靠性設(shè)計(jì)的基本原理和方法。

在此基礎(chǔ)上，為反映現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的發(fā)展前沿，還簡要介紹了創(chuàng)新設(shè)計(jì)、快速響應(yīng)設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)和協(xié)同設(shè)計(jì)等幾種前沿的設(shè)計(jì)理念和方法。各章后均配有適量的習(xí)題。