现代设计方法概述
【2019年整理】现代设计方法(ch1)
子系统，超系统：汽车=轮胎+发动机+转向系，交通系统性
③ 技术过程：加工过程，工作过程
④ 技术过程的特点：不唯一
1.3 技术系统及其确定
一、技术系统 2.技术过程的确定步骤：
① 根据信息集约和调研预测的资料，分析确定作业对 象及其主要转换要求；
② 分析比较传统理论、现代理论和实践，确定实现主 要转换的工作原理；
7 经济成本
8 人机工程
9安 全
10 包装运输
课题名称 起止时间 课题经费
基本功能 辅助功能 作业对象：物料形状、尺寸、理化性质等 工 况：负载情况 环 境：温度、湿度、振动、噪声、灰尘等 动 力：功率、力、转矩等 运 动：运动形式、速度、加速度等 结构尺寸：作业尺寸、体积、重量 生产率(理论的、额定的、实际的) 可靠度、维修度和有效度 一次性使用寿命、多次性使用寿命(大修) 材料费、设计费、制造加工费、管理费、税费 操作方便、省力、视野宽广、舒适、仪表显示清晰、造型美观适度 保证人身安全、设备安全、如：过载保护 触电保护、连锁装置等 考虑运输方法,如：防震 、防腐、防锈、各种标记等
3. 评价过程中的几项主要工作
选定评价准则。如：成本低、寿命长、结构简单、 可靠性高等等 为评价准则选定度量尺度。即评价好坏的标准
确定评价对象有关各项准则的价值。即按预定 度量尺度对评价对象进行评定
对各单独评价值进行合成，以便对评价对象做 出总的比较
4、评价的意义
评价是决策的基础和依据
方案评价是提高产品质量的首要前提
地设计，必须对每一设计程序的信息，随时进行审核， 决不许有错误的信息流入下一道工序。实践证明，产品 设计质量不好，其原因往往是审核不严造成的。因此， 适时而严格地审核是确保设计质量的一项重要原则。
现代设计方法概述
设计过程：
将
物资资源转化为技术装置以满足客观需求的实践
活动就是一个设计过程。
二．设计方法的发展
设计方法的研究包括设计步骤和程式以及与之相 联系的解决具体设计问题的方法和手段的研究。
设计的发展分为四个阶段: 1. 直观发展阶段（设计过程是凭当事人的智力和
灵感，是一种具有很大偶然性的自发设计） 2. 经验发展阶段（传统设计阶段）
第一章：绪 论
一．设计与设计过程
设计就是提出或拟订把某些人工制品组装起来 的方案，或者是对人工制品提出改进的措施， 以便最佳地满足人们某些特殊的需求。（如机 械设计，工业造型设计等) AUTOCAD,VG,SOLIDEDGE
任何设计活动都具有如下特征：
1). 时空性（设计活动受到时间空间的限制） 2). 设计活动的物质性（所有的设计活动都是在特 定的物质条件约束下进行的，如工程材料，资源） 3). 设计的需求性特征（科学研究和工程设计的最 大区别） 4). 创造性 5). 设计活动的过程性
1.字段
字
段是数据中最基本的用来描述实体某个属性的数
四．现代设计方法的主要内容
1.计算机辅助设计. 1）现代CAD技术的内涵及其主要内容 2）工程数据处理及数据库技术（LISP等） 3）绘图基本原理（图形学）及工程图的绘制
2.产品设计理论与方法
3.计算机辅助工程（CAE）
1）弹性力学基本知识
2）有限元法
3）
应用有限元软件
4.最优化设计
建立在经验与技巧能才的积累上。
3. 中间试验辅助设计阶段 局部试验，模拟试验，作为设计过程的辅助手 段。通过中间试验可取得可靠的数据，选择合 适的结构，从而缩短试制周期，提高设计的可 靠性。
现代汽车的设计方法
现代汽车的设计方法现代汽车的设计方法是一个复杂而综合性的过程，它涉及到多个方面，包括外观设计、车身结构设计、动力系统设计、内饰设计、人机工程学设计等等。
现代汽车的设计方法主要可分为以下几个步骤：1. 市场调研：在设计一款新车型之前，汽车设计师需要进行市场调研，了解消费者的需求和喜好。
这样可以使设计师更好地把握市场需求和潮流趋势，确保设计的产品能够满足消费者的需求。
2. 概念设计：在进行市场调研后，设计师会进行概念设计，包括外观造型、车身结构、车辆比例等。
概念设计是一个创意过程，设计师需要将市场需求和自己的创意相结合，形成独特而富有吸引力的设计方案。
3. 造型设计：在概念设计确定后，设计师会进行具体的造型设计。
这一过程涉及到外观线条的塑造、曲线的修饰、细节的雕琢等。
设计师需要运用各种设计软件和工具，如CAD、CAM等，来实现设计图纸的绘制和模型的制作。
4. 工程设计：在完成造型设计后，设计师需要进行工程设计，包括车身结构设计、动力系统设计、底盘设计等。
这一步骤需要考虑到安全性、可靠性、乘坐舒适性等方面的要求。
设计师需要与工程师紧密合作，确保设计方案的可行性。
5. 内饰设计：在设计过程中，内饰设计也是非常重要的一环。
内饰设计需要考虑到人机工程学、乘坐舒适性、功能性等方面的要求。
设计师需要和工程师、人机工程学专家等密切合作，确保内饰设计与整车设计相协调。
6. 原型制作：在设计方案确定后，设计师会制作原型车或3D打印模型。
通过原型的制作，设计师可以更好地了解设计方案的实际效果，并进行调整和改进。
原型制作是设计过程中的一个关键环节。
7. 试制和测试：在原型制作完成后，设计师会进行试制和测试。
这一步骤涉及到车辆性能测试、安全性测试等，以确保设计方案的可靠性和安全性。
8. 生产准备：在设计方案得到验证和完善后，设计师需要进行生产准备。
这一步骤涉及到工艺设计、生产工艺准备、供应链管理等。
设计师需要和工程师、生产经理等密切合作，确保设计方案能够顺利投入生产。
常用现代设计10大方法
常用现代设计十大方法一）计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Desi gn)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。
简称CAD。
在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
CAD能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。
发展概况20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术。
60年代初期出现了CAD的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。
70年代，完整的CAD系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了CAD技术的发展。
80 年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，工程工作站问世，cad技术在中小型企业逐步普及。
80 年代中期以来，C AD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。
一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为CAD 技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用；系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统；固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在CAD中的应用，极大地提高了C AD系统的性能；人工智能和专家系统技术引入CAD，出现了智能CAD技术，使CAD系统的问题求解能力大为增强，设计过程更趋自动化。
现代设计方法设计方法学
热、振动
热、振动、噪声、切屑
坯料
工艺系统
工件
(作业功能)
电源电器 (动力功能)
CNC系统 (控制功能)
传感器 (检测功能)
能量 信息
编程装置
机件 (结构功能)
图2-1 加工中心的功能构成
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二、技术系统的确定
(一) 信息集约
✓ 1. 情报部门 产品的技术资料及发展趋势，专利情报，行业技术经济
➢ (1)对象目录
提供有关物理、几何、材料、 工艺等设计对象的知识和信息， 设计时按目录选用。表2-2是给 定构件数的约束运动机构的对 象目录。图2-3是根据表2-2中所 选机构设计的几种铆机方案， 各方案下的编号2、4、7、9与 表2-2编号一致。
例 车床加工零件
把多余材料从毛坯 上分离出去
意义：只有用抽象的概念来表述系统 的功能，才能深入识别需求的本质，
获得合格表面
辨明主题，发散思维，启发创新。
强力磨削
从技术系统的功能出发进行功能原 理设计，还可防止设计人员知识经 车削 验的局限和过早地进入具体方案。
激光加工 成型挤压
冷轧
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总功能的描述要准确、简洁，合理抽象，抓住本质，这样便于 使设计目的明确，思路开阔。
*一般包括下列内容：
①用户的需求，包括产品的功能，质量，外观，价格等 ② 新产品的功能、类型、技术指标、市场寿命周期和对社会
环境的影响，新产品的经济效益和社会效益预测，国内外市 场上同类产品的生产情况和发展趋势等 ③待解决的关键设计、工艺问题 ④开发进度、投资估算和经济分析 ⑤产品开发的必要性和可能性
作为可行性报告附件的设计项目表中列出尽可能定量的 设计要求和设计参数，包括保证产品基本功能的要求与参数， 以及希望达到的附加要求与参数。
现代设计方法
绿色设计
在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性（可 拆卸性，可回收性、可维护性、可重复利用性等）并将其 作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应 有的功能、使用寿命、质量等要求。
并行设计
并行设计是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过 程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模 式。 Nhomakorabea 虚拟设计
虚拟设计技术是由多学科先进知识形成的综合系统技 术，其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。
相似性设计
人们在长期探索自然规律的过程中，逐渐形成了研究 自然界和工程中各种相似现象的“相似方法”、“模化设 计方法”和相应的相似理论、模拟理论。相似方法就是把 个别现象的研究结果推广到所有相似现象上去的方法。
模块化设计
模块化设计（Block-based design）就是将产品的某些 要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，将这 个子系统作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合， 构成新的系统，产生多种不同功能或相同功能、不同性能 的系列产品。
三次设计
三次设计即三阶段设计，所谓三阶段设计，是建立在 试验设计技术基础之上的一种在新产品开发设计过程中进 行三阶段设计的设计方法。
优化设计
优化设计（Optimal Design）是把最优化数学原理应 用于工程设计问题，在所有可行方案中寻求最佳设计方案 的一种现代设计方法。
可靠性设计
可靠性设计（Reliability Design）是以概率论和数理统 计为理论基础，是以失效分析、失效预测及各种可靠性试 验为依据，以保证产品的可靠性为目标的现代设计方法。
现代设计方法知识点
现代设计方法知识点现代设计方法是指应用于各种设计领域的一系列技术和策略。
它们旨在提高设计效率、创造力和用户体验。
以下是一些关键的现代设计方法知识点，可供设计师参考和应用于实际项目中。
1. 用户研究(User Research)用户研究是现代设计方法中至关重要的一环。
通过直接观察用户行为、开展调查问卷、进行面对面访谈等方式，设计师能够深入了解目标用户的需求、偏好和行为模式。
这有助于设计师在项目早期阶段就能够准确把握用户群体，并根据用户反馈进行相应的调整。
2. 设计思维(Design Thinking)设计思维是一种以用户为中心的创新方法。
它强调观察、理解、定义问题，并在解决问题的过程中进行迭代。
通过采用开放的、探索性的方式，设计师可以提供独特的见解和解决方案，从而满足用户的需求。
3. 原型制作(Prototyping)原型制作是现代设计方法中的重要环节。
通过快速制作可视化的原型，设计师可以验证和测试不同的设计概念。
原型可以是纸质的或数字化的，可以是低保真度的或高保真度的。
通过与用户进行互动，设计师能够及早发现和解决潜在的问题，并提升设计方案的可行性。
4. 用户界面设计(User Interface Design)用户界面设计关注的是如何使用户与产品或服务进行有效交互。
在现代设计方法中，用户界面设计强调简洁、直观和易用性。
通过运用合适的色彩、排版和互动元素，设计师可以创造出具有吸引力和良好用户体验的界面。
5. 响应式设计(Responsive Design)随着移动设备的普及，响应式设计已经成为现代设计方法中不可或缺的一部分。
响应式设计使得网页和应用程序能够适应不同屏幕尺寸和设备类型。
通过使用弹性布局、媒体查询和视口标签等技术，设计师可以确保用户无论使用手机、平板还是桌面电脑都能够获得良好的视觉和操作体验。
6. 交互设计(Interaction Design)交互设计关注的是用户与产品或服务之间的交互过程。
现代设计方法学概述及发展--王梁
现代设设计方法学概述与发展设计方法学是研究产品设计规律、设计程序及设计中思维和工作方法的一门综合性学科。
设计方法学以系统工程的观点分析设计的战略进程和设计方法、手段的战术问题。
在总结设计规律、启发创造性的基础上促进研究现代设计理论、科学方法、先进手段和工具在设计中的综合运用。
对开发新产品，改造旧产品和提高产品的市场竞争能力有积极的作用。
1 现代设计方法的内涵1.1现代设计方法的特征现代设计方法是传统设计的深入、丰富和完善，而非独立于传统设计的全新设计。
虽然目前对现代设计方法尚无确切定义，但可从以下特征来理解。
⑪以计算机技术为核心这是现代设计方法的主要特征。
计算机技术的飞速发展对设计产生了巨大影响，表现为以下几方面：①设计手段的更新计算机技术推动了设计手段从“手工”向“自动”的转变。
传统设计以图板、直尺、铅笔等作为工具，这种设计手段效率低、人工强度大。
CAD技术的出现和发展，甩掉图板的“无纸设计”作为现代设计方法的主流，显著提高了设计效率。
②产品表示的改变计算机技术推动了产品表示从“二维”向“三维”的转变。
传统设计利用投影原理表示产品结构，这种二维表示的数据单一，数据量少，不便于产品的进一步分析和制造。
随着CAD技术的发展，三维“产品模型(Product Model)”越来越得到广泛应用。
这种表示不仅包括反映产品形状和尺寸的几何信息，还可包括分析、加工、材料、特性等数据，从而可直接用于分析和制造。
③设计方法的发展促进了一些新的设计方法的出现，高性能的计算机硬件和先进的软件技术是这些方法实施的保证。
一些先进的设计方法如有限元分析、优化、模态分析等都涉及大量复杂计算，只有计算机技术的发展才能推动这些方法的进步和应用。
新的设计方法如并行设计、虚拟设计、计算机仿真等。
④工作方式的变化计算机技术促进了设计方式从“串行”到“并行”的变化。
受设计手段限制，传统设计过程采用串行方式进行，即设计任务按时序从一个环节传入下一环节。
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现代设计方法概述：
现代设计方法是指在现代设计过程中，设计师们运用各种理论、技巧和技术来解决问题和满足需求的方法。
现代设计方法不仅包括传统的设计方法，还涵盖了随着科技发展而产生的新方法。
以下是一些现代设计方法的概述：
1. 用户体验设计（UX Design）：用户体验设计是一种以用户为中心的设计方法，关注用户的需求、期望和感受。
设计师通过研究用户行为、心理和需求，来优化产品、服务或系统的易用性、可访问性和用户满意度。
2. 交互设计（Interaction Design）：交互设计是一种关注人与产品、系统或服务之间交互过程的设计方法。
交互设计师通过研究和分析用户的需求和行为，设计出有效的交互方式和界面布局，以提高用户的操作效率和满意度。
3. 可持续设计（Sustainable Design）：可持续设计是一种关注环境保护、资源节约和社会公平的设计方法。
设计师在设计中考虑产品的整个生命周期，从原材料的采集、制造、使用到废弃处理，以减少对环境的负面影响，提高资源利用率和生态效益。
4. 人体工程学设计（Ergonomic Design）：人体工程学设计是一种关注人与产品、设备或系统之间适应性、舒适性和效率的设计方法。
设计师通过研究人的生理、心理和认知特点，来优化产品、设备或系统的设计，以提高用户的使用效率和满意度。
5. 数据驱动设计（Data-driven Design）：数据驱动设计是一种基于数据和数据分析的设计方法。
设计师通过收集和分析用户行为数据、市场数据、竞品数据等，以数据为依据来指导设计决策，从而提高设计的有效性和成功率。
6. 敏捷设计（Agile Design）：敏捷设计是一种基于敏捷开发理念的设计方法。
设计师与开发团队密切合作，通过快速迭代、持续反馈和灵活性调整，以满足不断变化的需求和期望，提高设计的成功率。
7. 跨界设计（Cross-disciplinary Design）：跨界设计是一种融合多个学科、领域的设计方法。
设计师通过跨学科合作、交流和整合，将不同领域的理论、技术和方法应用于设计过程中，以提高设计的创新性和实用性。
这些现代设计方法在各个领域得到了广泛的应用，为设计师们提供了丰富的设计思路和工具。
设计师们可以根据项目需求和特点，灵活运用这些方法，以提高设计的质量和效果。