第五章 其他现代设计方法及其应用
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工业设计史-第五章第三节
第七节 麦金托什与维也纳分离派
麦金托什（Charles R.Mackintosh，1868—1928） • 英国格拉斯哥建筑师和设计师。 • 组成格拉斯四人派，很多方面都与新艺术运动相呼应，但其设
计更接近于现代主义。 • 直线和方格，预示着机器美学的出现
一.简介
1897—1899年间，麦金托什设计 了格拉斯哥艺术学校大楼及其主 要房间的全部家具及室内陈设， 获得了极大成功。
第六节 新艺术运动
新艺术在本质上仍是一场装 饰运动，但它用抽象的自然 花纹与曲线，脱掉了守旧、 折衷的外衣，是现代设计简 化和净化过程中的重要步骤 之一。
第六节 新艺术运动
第六节 新艺术运动
１、概述 潜在动机：彻底反对１９世纪下半叶的西方艺术流行趋势 • 与历史风格决裂：表现在反对怀旧和折衷主义 • 拒绝自然主义：追求华美和精致的装饰 但又是崇拜自然
• 恩内斯特·查普列特（Ernest chaplet）
奥古斯特·德拉哈切（Auguste Delaherche）
• 艾德蒙·拉切纳尔（Edmond Lachenal）
亚历山大·比戈特alexandre bigot和艾米尔·穆勒emile muller
• 亚历山大·比戈特alexandre bigot
蜿蜒的曲线因素第一次受到节制，逐步转变为几何因素 的形式构图 • 雷迈斯克米德 （Richard Riemerschmid） • 贝伦斯 （Peter Behrens）早期受日本影响 自然形象 ，后来逐渐趋向于抽象的几何形式，标志着德国的新 艺术开始走向理性
Peter Behrens
美国： 泰凡尼 （LC·Tiffany）
维也纳分离派
1897年创立分离派，宣称要与过去传统决裂。
第五章立体构成设计
二、造型方法
将各种材料按照点、线、面、块分类，然后再进行加工制作，具体选择哪一 种造型方法，要根据所需材料的最终使用目的来确定。
1. 解构与破坏
解构与破坏是指对原型材料进行初加工，是通过人们有意识的审美行为对材料进行 的解构、破坏，形成一种特殊的视觉效果，又称“减法创造”或“减形加工”。具体包 括：切割、破坏、撕扯、剪口、挖孔、刮锉、刨削、拆卸、残缺等。
二、立体构成的学习目的与任务
立体构成是研究空间立体造型的学科，是立体设计的基础。学习立体构成的 目的在于培养造型感觉、启发设计思维、树立空间意识。在空间中，把具有三维的 形态要素，按美的构成原理进行组合、拼装、构造，从而创造一个符合设计意图的， 有一定美感的，全新三维形态的过程。
立体构成的主要任务是探索形态的本质和造型的逻辑结构，揭示立体造型的 基本规律。通过对立体构成的研究，可以了解立体造型的构成方法，提高对立体设 计中美的形式规律的认识，提高其设计能力和审美能力。
一、 材料
人类造物离不开材料，而设计是人类造物的活动。正是材料的发现、发明和 使用才使人类与自然相融合。从设计的角度来讲，对材料开发和利用的过程，既是 对物质世界的认识过程，又是对人类自身的完善和提升的过程。不同材料具有不同 的性能特性，同样，产品因材料不同而产生不同的视觉肌理，给人以不同的视觉效 果及心理感受，不同的材料加工工艺和成型工艺，也会改变产品的形态及使用方式。
2. 组合与重建
组合与重建是指将简单形体破坏、拆散后的材料重新组接，创造一个新的整体的形 态造型，又称“加法创造”或“增形加工”。具体包括：拼贴、堆积、叠合、贯穿、捆 扎、钉接、链接等。
3. 扭曲与变形
扭曲与变形是指将规则的实体造型或原材料进行扭曲、异化变形处理，使单调冷漠 的形体变成复杂生动的形态，使平面形态变为曲面形态、凹凸面的形态，使立体造型富 有变化，又称“变形加工”。 具体包括：块状变形、骨架变形、伸缩变形、转折变形、 省略变形、自由变形等变形方法。
第5章：人机信息界面(操纵装置设计)
操纵装置的类型及特征分析
三.操纵装置的特征编码与识别
形 状 编 码
在(a)、(b)、(c) 三 类旋纽之间不易混 淆，而同一类之间 容易混淆；(a)和 (b) 类旋纽适合作360 度以上旋转操作； (c) 类旋纽适合360 度以内旋转操作； (d)类适合作定位指 示调节。
旋纽的形状编码
操纵装置的类型及特征分析
三.操纵装置的特征编码与识别
在控制器上标以不同的文字或图形符号以区别不同的控制器。这种编 码的优点是，可以用示意性符号对每个控制器的作用给以直观性指示，不 需要事先去记忆每个控制器的功能和用途，减少了大脑译码的过程，因此 效率和准确度都较高。在设计符号时，这些符号应力求简单、达意、明显、
符 颜 号 色 编 码
按压式操纵器
按钮的设计 1.外形：常为圆形和矩形，有的还带 有信号灯。作用：系统的启动和关停。 分类：单工位和双工位。
按 钮 的 形 体 设 计
单工位按纽是手按后，它处于工作状 态，手指一离开按纽就自动脱离工作 状态，回复原位； 双工位的按纽 是一经手指按下就一直处于工作状态， 当手指在按一下时，它才回复原位2. 按纽的尺寸主要按成人手指端的尺寸 和操作要求而定。圆弧形按纽直径： 8—18mm ，矩形按纽10*10、10*15或 15*20，按纽应高出盘面5—12mm，行 程为3—6mm,按纽间距一般为12.5— 25mm,最小不得小于6mm。
旋转式操纵器
手轮—汽车方向盘—设计 ③高级轿车在方向盘中设置了一个空气袋，平时折合在立柱 顶端的一个圆盆中，一旦汽车发生碰撞使汽车骤然停止时气 袋就会自动充气，以保护司机的面部和胸部。同时还应保证 快速排气，及时排气，以免造成司机窒息。
旋转式操纵器
手柄的设计
手 柄 的 形 体 设 计
三.操纵装置的特征编码与识别
形 状 编 码
在(a)、(b)、(c) 三 类旋纽之间不易混 淆，而同一类之间 容易混淆；(a)和 (b) 类旋纽适合作360 度以上旋转操作； (c) 类旋纽适合360 度以内旋转操作； (d)类适合作定位指 示调节。
旋纽的形状编码
操纵装置的类型及特征分析
三.操纵装置的特征编码与识别
在控制器上标以不同的文字或图形符号以区别不同的控制器。这种编 码的优点是，可以用示意性符号对每个控制器的作用给以直观性指示，不 需要事先去记忆每个控制器的功能和用途，减少了大脑译码的过程，因此 效率和准确度都较高。在设计符号时，这些符号应力求简单、达意、明显、
符 颜 号 色 编 码
按压式操纵器
按钮的设计 1.外形：常为圆形和矩形，有的还带 有信号灯。作用：系统的启动和关停。 分类：单工位和双工位。
按 钮 的 形 体 设 计
单工位按纽是手按后，它处于工作状 态，手指一离开按纽就自动脱离工作 状态，回复原位； 双工位的按纽 是一经手指按下就一直处于工作状态， 当手指在按一下时，它才回复原位2. 按纽的尺寸主要按成人手指端的尺寸 和操作要求而定。圆弧形按纽直径： 8—18mm ，矩形按纽10*10、10*15或 15*20，按纽应高出盘面5—12mm，行 程为3—6mm,按纽间距一般为12.5— 25mm,最小不得小于6mm。
旋转式操纵器
手轮—汽车方向盘—设计 ③高级轿车在方向盘中设置了一个空气袋，平时折合在立柱 顶端的一个圆盆中，一旦汽车发生碰撞使汽车骤然停止时气 袋就会自动充气，以保护司机的面部和胸部。同时还应保证 快速排气，及时排气，以免造成司机窒息。
旋转式操纵器
手柄的设计
手 柄 的 形 体 设 计
现代设计方法课件----讲稿
讲稿课程名称：现代设计方法Modern Design Method 课型：选修课总学时：40学分数：2任课教师：ooooo授课对象：2006级华中农业大学工学院《现代设计方法》课程大纲第一章绪论（2h）第一节概述第二节现代设计方法的概念第三节现代设计方法的主要内容第四节现代设计方法的学习的目的与意义第二章优化设计（20h）第一节优化设计的基本概念与数学模型第二节优化设计的几何意义与终止准则第三节一维搜索方法第四节无约束优化方法第五节约束优化方法第六节多目标优化方法与离散变量优化问题第三章可靠性设计（8h）第一节可靠性设计概述第二节可靠性基本概念和理论第三节系统可靠性模型的建立、可靠性预计和分配第四节可靠性设计方法第四章有限元法（8h）第一节有限元法概述第二节有限元法的基本思想及其应用第三节有限元法求解实例第四节几种大型有限元分析系统简介第五章其他现代设计方法（2h）第一节可靠性设计第二节动态设计第三节人机工程学第四节其它方法简介本章小结第一章绪论第一节概述一、现代设计的概念设计：设计在通俗中说来是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。
它是从给出的合理的目标参数出发，通过各种方法和手段创造出一个所需的优化系统或结构的过程。
设计方法设计中的一般过程及解决具体设计问题的方法、手段。
传统设计(Traditional Design)：人类的设计活动经历了直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验设计阶段，即所谓的传统设计阶段。
现代设计(Modern Design)：以市场需求为驱动、以知识获取为中心、以现代设计思想、方法和现代技术手段为工具，考虑产品的整个生命周期和人、机、环境相容性等因素的设计。
二、现代设计方法的产生背景（以机械工业为例）：1)设计理论和实践的变化：过去，机械产品设计理论主要以力学为基础，在实践上主要以经验作为基础，现在，作为基础的理论远不止力学，还有系统论、控制论、信息论、传感理论、信号处理理论、电子学、计算机等等，作为实践的基础远不止经验，而且还涉及各有关的学科，同时，自身也在形成自己的学科体系——制造理论、工艺理论。
现代设计方法范文
现代设计方法范文
首先，现代设计方法要求将设计分解为各个子系统，并且要分析每个
子系统之间的关系。
这样，可以有效地根据客户要求，深入分析每一个子
系统，并且可以根据客户要求，完成细节设计。
其次，现代设计方法要求设计师负责更加全面的洞察，让设计师能够
从客观的角度去审视设计中存在的问题，从而作出更加恰当的设计决策，
而不是单纯的直觉。
此外，现代设计方法要求深入了解全局，以便设计者能够更加全面地
理解用户的需求，从而做出更加精确的设计。
设计者还要从用户的角度去
思考，试图了解用户需要什么，以及用户期望的交互。
另外，现代设计方法要求设计者使用多样的工具，以协助设计的创新。
比如，可以使用流程图来识别子系统之间的关系，也可以使用设计语言或
设计系统来辅助设计师的创意。
此外，现代设计方法还要求设计者善于利用工具，从而有效的挖掘设
计中的有价值的内容，而不仅仅是单纯的视觉效果。
《现代设计方法及其应用》
例：用二分法求一元三次方程 x3 x 1 0 在区间 [1.0,1.5] 内的一个实根。
图 2 例程代码
(1) #include <stdio.h> #include 指示和头文件，该行告诉编译器包含文件 stdio.h 中的全部信息。该 语句的作用相当于在这一行粘贴了文件 stdio.h 中的全部代码。文件 stdio.h 是所 有 C 语言编译包的一个标准部分，它包含了有关输入输出函数的信息。(如格式 化输入函数 scanf 和格式化输出函数 printf) (2) int main() 这行代码声明了一个 main 函数，C 程序中可以包含一个或多个函数，但其 中必须有且仅有一个 main 函数。一个 C 程序总是从被称为 main 的函数开始执 行，这个函数是 C 程序的基本模块。int 表明该函数的返回值为整型。main 后面 的()中为空表明该函数不接受任何参数，也就是形参为空。另外 main 函数还有 一种写法 int main(int argc, char *argv[])，这种情况下 main 函数就接受两个参数。 因为 main 函数的返回值为 int 型，因此在函数执行完毕要加上一句 return 0。 (3) double min=1.0,max=1.5; double middle=(max+min)*0.5; int num=1; 这三行代码定义了四个变量并对它们进行了初始化：三个 double 型的变量 min、max 和 middle；一个 int 型的变量 num。C 语言的基本内置数据类型有 int、 long、float、double、short、char、bool 等，关于这些数据类型的具体介绍可参考 C 语言的相关资料。 注意以下区别： int num;//声明语句，声明一个名为 num 的 int 类型的变量 num=1;//将这个变量赋值为 1 并将其值初始化为 1(复制初始化) int num=1;//定义一个 int 型的名为 num 的变量， int num(1);//直接初始化 声明不分配内存，定义分配内存。初始化不是赋值，初始化是创建变量并给 它赋初始值。赋值是擦除对象的当前值并用新值代替。内置类型的成员初始值依 赖于对象的作用域：在局部作用域中这些成员不被初始化，在全局作用域中它们 被初始化为 0。 (4) {...} 花括号划定了函数以及控制语句的界限， 用来表示函数体或者控制语句的开 始与结束。 (5) while(fabs(max-min)>0.00001) while 语句是 C 语言的循环控制语句，跟在 while 后面括号中的部分为判断 表达式。当括号中的判断表达式产生一个非零的结果时，就会执行 while 之后花 括号内的部分。然后再次判断括号中的表达式，如果非零就继续循环，如果为零 则跳出循环。对 while 循环至关重要的一点是：当构建一个 while 循环时，循环 中必须包含能改变判断表达式的值来使表达式的值变为零， 否则循环永远不会终 止。 除了 while 以外，C 语言的循环控制语句还有 for 语句和 do...while 语句。具 体用法参考 C 语言的相关资料，至于选择哪种循环要根据实际要编写的程序而 定，当然有些也是个人爱好的问题。 另外要说明一点 while 语句的循环体部分如果只有一条语句，可以不用加花
现代设计理论与方法
第一章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。
现代设计方法
一、 可靠性设计
机械零件的可靠性设计又称概率设计， 它是将概率论和数理统计理论运用到机 !!!!! !!!! 械设计中， 并将可靠度指标引进机械设计的一种方法。其任务是针对设计对象的失 效和防止失效问题， 建立设计计算理论和方法， 通过设计， 解决产品的不可靠性问题， 使之具有固有的可靠性。 传统的机械设计往往以许用应力或者安全系数来判断机械零件性能是否满足要 求， 是否失效。这种设计方法将在一定条件下的材料强度或许用应力、 载荷及其产生 的应力、 材料性能及零件尺寸等都视为常量。然而， 由于受许多偶然因素的影响， 它 们都是在一定范围内取值并服从某种概率密度分布规律的随机量。因此， 传统的机 械设计方法已很难说明所设计的机械零件究竟在多大的程度上是安全的。生产和技
图)&*&%
应力 & 强度分布干涉模型
机械零件的可靠性设计方法是以 “应力 & 强度干涉理论” 为理论基础的， 该理论 的随机变量， 而 认为机械零件材料的强度 （极限应力） & !） ! 是服从于概率密度函数 （ 作用于机械零件危险截面上的工作应力 ’ 是服从于概率密度函数 ( （ ’） 的随机变量。 如图 ) & * & % 所示， 当机械零件的强度和应力的概率密度函数曲线相互重叠时， 即发 生 “干涉” 现象， 阴影部分表示不能保证工作应力在任何情况下都小于极限应力， 说明 设计时原属于安全的零件， 实际上并不一定安全， 存在一定的失效概率。可靠性设计 的基本原理就是要保证在一定的可靠度的前提下， 确定有关的设计参数。其核心问 题是确定零件的可靠度。在实际设计中， 往往预先规定可靠度， 或已知应力和强度分 布的均值及标准差值时， 按相关的计算确定其可靠度， 再利用概率分布和数理统计的
中外设计史第五章 现代设计的探索
第五章
现代设计的探索
现代艺术 现代主义设计的早期代表 装饰艺术运动
大西洋游轮海报， 拉桑德拉设计
特点：大量使用抽象几何形来 表现画面主题放弃了具象写实 的表现手法。抛弃过多的装饰、 画面变得简洁之后，视觉冲击 力得以增强，海报的主题也更 加突出。 拉桑德拉为游轮火车等交通工 具绘制了大量的海报，固有交 通招贴画之王的称号。
写照及表达人的潜意识，如超现实主义
在艺术表达形式上寻找可以代表新时代的
方式，如立体主义、构成主义、风格派等。 兼有两个方向的：达达主义、未来主义
5.1.2 现代艺术的主要流派 一、立体主义
立体主义是现代艺术中最重要的运动，被看做现代艺
术与传统艺术的分水岭。 起源于后印象派大师保罗.塞尚的作品。
马蒂斯一生的艺术，倾向于在极端简化和装饰性细节这两个极端之间交替进展。
《舞》，马蒂斯，野兽派最重要的代表。作品只用简单而纯粹的三种 颜色和简洁的线条，描绘出自然和谐的舞姿及舞蹈者的喜悦之情。
三、现代艺术的产生和主要发展方向
现代艺术主要沿两个方向发展： 强调艺术家的个人表现，强调心理的真实
5.1.1 传统艺术与现代艺术 一、传统艺术的表现特点
强调再现性与视觉取悦的效果 中世纪以来，题材主要是道德、宗教故事
和权贵者。
文艺复兴后，写实效果与道德要求没有变
化。 17、18世纪，“学院 派”传统艺术，难以再 有突破。
二、印象派和后印象派对传统艺术 的影响
19世纪60年代出现的“印象派”是西方艺术史上划时
轮廓线变得更破碎、更松弛。色彩 飘浮在物体上，以保持独立于对象 之外的自身的特征。《圣· 维克多 山》就是这样一类绘画的杰作之一。 笔触在这里起了优秀交响乐团里独 奏家的作用。每个笔触都根据自身 的作用，很得当存在于画面之中， 但又服从于整体的和谐。这幅画里 既有结构又有抒情味
现代设计的探索
现代艺术 现代主义设计的早期代表 装饰艺术运动
大西洋游轮海报， 拉桑德拉设计
特点：大量使用抽象几何形来 表现画面主题放弃了具象写实 的表现手法。抛弃过多的装饰、 画面变得简洁之后，视觉冲击 力得以增强，海报的主题也更 加突出。 拉桑德拉为游轮火车等交通工 具绘制了大量的海报，固有交 通招贴画之王的称号。
写照及表达人的潜意识，如超现实主义
在艺术表达形式上寻找可以代表新时代的
方式，如立体主义、构成主义、风格派等。 兼有两个方向的：达达主义、未来主义
5.1.2 现代艺术的主要流派 一、立体主义
立体主义是现代艺术中最重要的运动，被看做现代艺
术与传统艺术的分水岭。 起源于后印象派大师保罗.塞尚的作品。
马蒂斯一生的艺术，倾向于在极端简化和装饰性细节这两个极端之间交替进展。
《舞》，马蒂斯，野兽派最重要的代表。作品只用简单而纯粹的三种 颜色和简洁的线条，描绘出自然和谐的舞姿及舞蹈者的喜悦之情。
三、现代艺术的产生和主要发展方向
现代艺术主要沿两个方向发展： 强调艺术家的个人表现，强调心理的真实
5.1.1 传统艺术与现代艺术 一、传统艺术的表现特点
强调再现性与视觉取悦的效果 中世纪以来，题材主要是道德、宗教故事
和权贵者。
文艺复兴后，写实效果与道德要求没有变
化。 17、18世纪，“学院 派”传统艺术，难以再 有突破。
二、印象派和后印象派对传统艺术 的影响
19世纪60年代出现的“印象派”是西方艺术史上划时
轮廓线变得更破碎、更松弛。色彩 飘浮在物体上，以保持独立于对象 之外的自身的特征。《圣· 维克多 山》就是这样一类绘画的杰作之一。 笔触在这里起了优秀交响乐团里独 奏家的作用。每个笔触都根据自身 的作用，很得当存在于画面之中， 但又服从于整体的和谐。这幅画里 既有结构又有抒情味
2024版现代教育技术第五章多媒体课件设计与制作
现代教育技术第五章多媒体课件设计与制作目录•多媒体课件设计概述•多媒体课件制作工具与技术•多媒体课件界面设计•多媒体课件交互设计•多媒体课件内容编排与呈现•多媒体课件评价与优化建议01多媒体课件设计概述定义与特点定义多媒体课件是指基于计算机技术和多媒体技术，将文字、图像、声音、动画等多种媒体元素进行集成，用于辅助教学和学习的软件。
特点多媒体课件具有交互性、集成性、多样性、非线性等特点，能够生动形象地呈现教学内容，提高学生的学习兴趣和效果。
多媒体课件能够将传统教学手段难以表达的教学内容以更加生动、形象的方式呈现出来，提高教学效果。
丰富教学手段多媒体课件通过多媒体元素的集成和交互性设计，能够激发学生的学习兴趣和积极性，提高学生的学习效果。
激发学生兴趣多媒体课件的设计和制作需要遵循一定的教学原则和方法，能够促进教学改革和课程建设的深入发展。
促进教学改革多媒体课件的作用多媒体课件的设计应紧扣教学目标和内容，遵循学生的认知规律和心理特点，突出教学重点，化解教学难点。
教育性原则多媒体课件的设计应符合科学原理和学科知识体系，保证教学内容的科学性和准确性。
科学性原则多媒体课件的设计应充分利用计算机技术和多媒体技术的优势，保证课件的技术性和实用性。
技术性原则多媒体课件的设计应注重色彩搭配、版面布局、动画效果等艺术元素的应用，提高课件的观赏性和美感。
艺术性原则多媒体课件设计的原则02多媒体课件制作工具与技术常见制作工具介绍PowerPoint一款常用的演示文稿制作软件，提供丰富的模板和素材，支持动画、音效等多媒体元素，适合制作简单的课件。
Flash一款专业的动画制作软件，可以制作富有动感和交互性的课件，支持矢量图形和音频、视频等多媒体元素。
Authorware一款流程图式的多媒体课件制作工具，提供丰富的交互功能和媒体支持，适合制作复杂的课件。
多媒体元素添加根据课件内容需要，添加图片、音频、视频等多媒体元素，丰富课件内容，提高学习兴趣。
李砚祖《艺术设计概论》第五章_设计方法、程序与管理
献。
4、 20世纪中叶以来的综合、交叉方法论时期： 这一时期新的综合 学科如环境科学、能源科学、航天科学等相继成立，出现了边缘学科、 横断学科如系统论、控制论、信息论等。新的学科的不断涌现，反映人文和自然科学及其
方法论正处于一个新的发展时期
设 计 概 论 | 第 五 章 设计方法、程序与管理
科学方法论从经验到哲学有不同的层面，大致可分为； 1、 作为技术手段、操作规程的经验层面。
功能整理 （功能价值分析）
2、功能论方法在设计中具有的优点 （1）、它一直以产品的功能作为设计的核心，设计构思以功能系统为主。 （2）、克服单一思维模式的桎枯，是一种推陈出新的设计方法。
（3）、在功能分析中能有效的排除不必要的功能，从而降低功能成本，高效的实现产品
的价值。 （4）、以功能为中心的设计方法，最大限度的保障产品的实用性与可靠性。 （5）、功能论方法融合了系统的方法，将功能分析与造型要素结合起来，为产品设计提 供了新的设计思路。
艺术 设计 概论
设 计 概 论 | 第 五 章 设计方法、程序与管理
第五章：设计方法、程序与管理
第一节：设计方法学
content
第二节：设计程序 第三节：设计管理
设 计 概 论 | 第 五 章 设计方法、程序与管理
一、课程内容 本章主要介绍经过千万年的设计实践，人类已经积累了丰富的设计经验，20世纪60年代，
3．熟练掌握：科学方法论的四个层面、方法学派、现代设计方法的具体内涵、功能方法论
的优势、价值工程在产品设计中的步骤、设计系统分析包涵的方面、产品开发设计的程序、 设计管理的目标与原则
一、概论
思考： 什么是方法？ 什么是方法论？
设 计 概 论 | 第 五 章 设计方法、程序与管理
第五章田口方法 Ⅰ
（四）稳健设计的基本程序
何谓三阶段设计：
三阶段设计就是在专业设计的基础上，用正交设计方法选 择最佳参数组合和最合理的容差范围，尽量用价格低廉的、低 等级的零部件来组装整机的优化设计方法。 三阶段设计由以下三个阶段组成： 1) 系统设计 (system design) 2) 参数设计 (parameter design) 3) 容差设计 (tolerance design) 系统设计的设计质量由设计人员的专业技术水平和应用这些 专业知识的能力所决定。三阶段设计的重点是参数设计和容差 设计。
2. 减少变异性，与额定值或目标值更为一致；
3. 减少开发时间； 4. 减少总成本；
实验设计的发展过程:
试验设计始于20世纪20年代，其发展过程大致可分为三个阶段： 1. 早期的方差分析法: 20世纪20年代由英国生物统计学 家、数学 家费歇(R.A.Fisher)提出的，开始主要应用于农业、生物学、遗 传学方面，取得了丰硕成果。二战期间，英、美采用这种方法在 工业生产中取得显著效果；
内设计：在稳健设计中，可控因素与标示因素安排在同一张正交表内， 进行试验方案的设计。相应的正交表称为内表（内侧正交表），所对应的设 计称为内设计。 外设计：在稳健设计中，将误差因素和信号因素安排在一张正交表内， 进行试验方案的设计。相应的正交表称为外表（外侧正交表），所对应的设 计称为外设计。
第二节 正交试验
容差设计：
容差设计又叫公差设计，是在参数设计完成之后再进行的 一种设计.
容差设计是对产品质量和成本(包括市场情况)进行综合考
虑，通过试验设计方法找出各因素重要性的大小，据此给予各 参数更合理的容差范围。 在容差设计中，为减少用户的损失，需要计算质量损失， 以便对容差设计方案的优劣进行评价。
第五章 现代主义时期的各国设计
系统设计的基本概念是以系统思维为基础的， 目的在于给纷乱的世界以秩序，通过系统设计使 标准化生产与多样化的选择结合起来，以满足不 同的需要。 系统设计不仅要求功能上的连续性，而且要求 有简便的和可组合的基本形态。
古格洛特和拉姆斯将系 统设计理论应用到了产品设 计中。 1959年他们设计了袖珍 型电唱机收音机组合，这与 先前的音响组合不同，其中 的电唱机和收音机是可分可 合的标准部件，使用十分方 便。 这种积木式的设计是以 后高保真音响设备设计的开 端。到了20世纪70年代，几 乎所有的公司都采用这种积 木式的组合体系。
维纳设计的其它椅子: 左上：孔雀椅 左下：折叠椅 右上：圈椅 右下：义骨椅
雅各布森在20世纪50年代设计了三种经典性的椅子
为斯堪的纳维亚航空公司旅馆设计的“天鹅”椅和“蛋”椅
“蚁”椅
汉宁森在战后设计了许多新型的PH灯具,特别是他设计的PH吊灯取 得了很大成功,至今畅销不衰。
第三节 美国现代设计
第二节
斯堪的纳维亚的艺术设计
就风格而言,斯堪的纳维亚设计是功能主义的。 几何形式被柔化了,边角被光顺成S形曲线或波浪线, 常常被描述为“有机形”,使形式更富人性和生气。
战后丹麦的家具设计成就很大,在国际上享有盛誉。 丹麦战后最重要的设计师之一是汉斯·维纳。
维纳的设计极少有生硬的棱角,转角处一般都处理成圆滑的曲线, 给人以亲近之感,“椅”的设计也是如此。“椅”原是为有腰疾的人 设计的,因而坐上去十分舒适。
乌尔姆与布劳恩
乌尔姆设计学院的成立以及它与布劳恩成 功合作模式的形成和拉姆斯等设计大师卓有成 效设计实践，加速了现代理性主义设计思想的 传播，促进了德国重理性化、功能化、高质量 而冷漠的特征，为德国工业产品在国际市场上 赢得了良好的声誉，德国产品几乎成为优秀产 品的同义词。
居住空间设计第二版电子课件第五章居住空间照明应用
第二节 居住空间照明设计的目的和原则
3.美观性原则
灯具不但起到保证照明的作用，而且由于其造型、材料、色彩、比例等十分讲究， 现已成为居住空间不可或缺的装饰品。可以通过控制灯光的明暗、隐现、强弱等，采 用透射、反射、折射等多种手段，创造风格各异的艺术情调气氛。
4.经济性原则
灯光照明并不一定是以多为好，关键是要科学合理。灯光照明设计是为了满足人 们视觉和审美的需要，使居住空间最大限度地体现实用价值和欣赏价值，并达到使用 功能和审美功能的统一。华而不实的灯饰非但不能锦上添花，反而会画蛇添足，同时 造成电力消耗和经济上的损失，甚至还会造成光环境污染而有损身体的健康。
荧光灯发光的颜色取决于灯管内侧的磷光体涂层，颜色有日光色、暖白色、蓝色、 黄色、绿色、粉红色等。
第三节 居住空间照明常用灯具
3.钠灯
钠灯（见图5-8）是指利用钠蒸气放电发光的气体放电灯，分为高压钠灯和低压 钠灯两大类。
钠灯的光色呈橙黄色，显色性差，但节能、光效高，穿透云雾能力强，非常适合 于大面积照明，如广场照明、道路照明、泛光照明等。
2.按光照形式分类
（1）直接照明 直接照明是指绝大部分灯光直接照射到物体上。其特点是光效高、亮度大、构造 相对简单、适用范围广，常用于对光照无特殊要求的整体环境照明和局部需要高照度 的局部照明（见图5-2）。
第一节 居住空间照明影响因素和种类
（2）间接照明 间接照明是指光线通过折射、反射后 再照射到被照射物体上。其特点是光线柔 和，没有很强的阴影，但光效低，一般以 烘托室内气氛为主，是装饰照明和艺术照 明常用的方式之一（见图5-3）。
第二节 居住空间照明设计的目的和原则
5.避免光污染原则
科学、合理、健康是人性化设计的基本理念。居住空间如何避免光污染尤为重要， 设计时应注意以下几点：
实验设计与数据处理第五章-现代当代的其他实验设计方法
则该因素为次要因素，不要在该因素上继续试验， 而从其他因素中找到主要因素再做优选试验。
我们取出其中一段，便可以接着使用黄金分割法了
双因素优选法
双因素优选问题，就是要迅速找到二元函数Z=f(x,y)的最大 值。 在这里x，y代表的是双因素。假定处理的是单峰问题，也 就是把x，y平面作为水平面，实验结果z看成平面上的山峰。
x,y,z
画出x，y，z的等高线，等高线的最高点就 是山峰，即最优值
爬山法效果和快慢和起点关系很大，起点选得好，可以省很多 次实验，很多时候直觉和经验可以帮助我们选一个好的起点。
使用技巧：
爬山法的步伐大小很关键，一般来说先向各个方向迈出一小步 试探，找对方向后开始阶段可稍大一些步伐，快到顶点时，减 小步伐。一般来说，越接顶点，试验指标随因素变化越缓慢。
多峰情况：
前面介绍的方法只适用于单峰情况，遇到多峰怎么办？ 可以采用下述两种方法： 1）先不管单峰多峰，使用上面介绍的方法，找到一个峰后，如 果达到生产要求，就先按它生产，以后再找其他更高的峰，可 采用分区寻找的方法。 2）先做一批分布比较均匀，疏松的实验，看它是否有“多峰” 现象。如果有，则在每个可能出现的高峰范围内做实验，把这 些峰找出来，这时，第一批试验点最好按照a：b=0.618:0.382的 比例划分，如下图所示：
310分钟
150 80 30分钟
55度
A
B
C
65
67
75度
平行线法
• 两个因素中，一个例如x易于调整，另一个 例如y不容易调整，则建议用平行线法，先 将Y固定在范围（c，d）的0.618处，即取
Y=c+（d-c）X0.618
用单因素法找最大值，假定在p点取得这一值 ，再把Y固定在范围（c，d）的0.382处，即 取
我们取出其中一段，便可以接着使用黄金分割法了
双因素优选法
双因素优选问题，就是要迅速找到二元函数Z=f(x,y)的最大 值。 在这里x，y代表的是双因素。假定处理的是单峰问题，也 就是把x，y平面作为水平面，实验结果z看成平面上的山峰。
x,y,z
画出x，y，z的等高线，等高线的最高点就 是山峰，即最优值
爬山法效果和快慢和起点关系很大，起点选得好，可以省很多 次实验，很多时候直觉和经验可以帮助我们选一个好的起点。
使用技巧：
爬山法的步伐大小很关键，一般来说先向各个方向迈出一小步 试探，找对方向后开始阶段可稍大一些步伐，快到顶点时，减 小步伐。一般来说，越接顶点，试验指标随因素变化越缓慢。
多峰情况：
前面介绍的方法只适用于单峰情况，遇到多峰怎么办？ 可以采用下述两种方法： 1）先不管单峰多峰，使用上面介绍的方法，找到一个峰后，如 果达到生产要求，就先按它生产，以后再找其他更高的峰，可 采用分区寻找的方法。 2）先做一批分布比较均匀，疏松的实验，看它是否有“多峰” 现象。如果有，则在每个可能出现的高峰范围内做实验，把这 些峰找出来，这时，第一批试验点最好按照a：b=0.618:0.382的 比例划分，如下图所示：
310分钟
150 80 30分钟
55度
A
B
C
65
67
75度
平行线法
• 两个因素中，一个例如x易于调整，另一个 例如y不容易调整，则建议用平行线法，先 将Y固定在范围（c，d）的0.618处，即取
Y=c+（d-c）X0.618
用单因素法找最大值，假定在p点取得这一值 ，再把Y固定在范围（c，d）的0.382处，即 取
最新世界平面设计史第五章-“新艺术”运动分析课件PPT
“新艺术”运动
5.比利时“新艺术”运动的平面设计 1890年“新艺术”运动进入比利时，当时经济落后， 自然设计的需求也就不足。 约1900年前后，进入了“新艺术”运动的成熟发展 阶段。19世纪80年代出现了“二十人小组”、1889 年高更画展、1890年文森·梵高画展。设计家们提 出了“人民的艺术”口号，称为现代设计思想的奠 基人。
“新艺术”运动
不同点：
英国和美国的“工艺美术”运动重视中世纪哥德风格，把哥德风格作 为一个重要的参与和借鉴来源，“工艺美术”运动把中世纪的设计作 为追求的核心。而“新艺术”运动则认为传统风格是历史的遗留，对 于发展新的设计没有参考价值，因此这个设计运动基本完全放弃任何 一种传统装饰风格的借鉴，以自然风格作为本身的依据，这个设计运 动的自然主义倾向是它的最主要形式特征，他强调自然中不存在直线， 强调自然中没有完全的平面，因此，它在装饰上突出表现出线和有机 形态，而装饰的动机基本来源于自然形态，特别是植物的纹样、部 分动物的形态。大量曲线运用，给这个风格以“面条风格”、“蚯蚓 风格”。
同，收款凭证；物业费用收取时间；限价房 政策。）
土地使用权的取得方式：
1
协议
2
招标
3
拍卖
合同内容：出让、转让、划拨
土地使用权的取得方式：
出让土地：是指开发商以有偿的方式取得土地，并且根 据评估地价的相关比例支付了土地出让金。 转让：包含协议、招标，同属于与出让性质
划拨土地是指开发商在当初获得土地的时候是无偿获取 的，没有向国家缴纳过土地出让金；
1.谢列特和格拉谢特
法国是新艺术的发源地，两个中心：巴黎和南斯市。由法国家居设 计师萨穆尔•宝1895年开办设计事务所“新艺术之家”而产生。 巴黎的设计中心有： 萨穆尔*宾的新艺术之家设计事务所、 “现代之家”设计事务所 和“六人集团”-家居设计。
4 现代设计方法--优化设计
4
ADM
目录
第三章 平面问题有限元 3.1 平面问题基本方程及有限元矩阵方程 3.1.1 基本方程 3.1.2 有限元矩阵方程 3.2 三角形场应变单元 3.2.1 离散化 3.2.2 位移模式 3.2.3 应变 3.4 刚度矩阵 3.4.1 单元刚度矩阵 3.4.2 总体刚度矩阵的组装 3.4.3 总体位移向量 3.5 单元的等效节点力与总体载荷向量 3.5.1 单元的等效节点力 3.5.2 总体载荷向量
现代设计方法
——优化设计、有限元
Advanced Design Methods
——Design Optimization and Finite Element Method
江南大学 机械工程学院
1
ADM
目录
序论
第一部分 优化设计
第一章 优化设计的数学基础
1.1 矢量 1.2 矩阵 1.3 多元函数
目录
7
ADM
目录
第六章 杆件系统 第七章 薄板弯曲问题 第八章 结构动力学问题
8.1 结构动力学微分方程 8.2 结构动力学虚功方程 8.3 结构动力学有限元矩阵方程 8.4 结构自由振动有限元矩阵方程——模态分析
8
ADM
序论
现代设计方法的基本内容：
1. CAD 2. CAE——有限元分析* 3. 优化设计* 4. 可靠性设计 5. 逆向设计 6. 模块化设计 7. 设计专家系统 8. 价值工程 9. 虚拟设计 10. ……………
F(X0) 0
极值存在的充分条件：
DF
DX TF(X0 )
1 2
DX T H (X0 )DX
1 2
DX T H (X0 )DX
H(X0)正定， F(X0)为极小值；
ADM
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第三章 平面问题有限元 3.1 平面问题基本方程及有限元矩阵方程 3.1.1 基本方程 3.1.2 有限元矩阵方程 3.2 三角形场应变单元 3.2.1 离散化 3.2.2 位移模式 3.2.3 应变 3.4 刚度矩阵 3.4.1 单元刚度矩阵 3.4.2 总体刚度矩阵的组装 3.4.3 总体位移向量 3.5 单元的等效节点力与总体载荷向量 3.5.1 单元的等效节点力 3.5.2 总体载荷向量
现代设计方法
——优化设计、有限元
Advanced Design Methods
——Design Optimization and Finite Element Method
江南大学 机械工程学院
1
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序论
第一部分 优化设计
第一章 优化设计的数学基础
1.1 矢量 1.2 矩阵 1.3 多元函数
目录
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第六章 杆件系统 第七章 薄板弯曲问题 第八章 结构动力学问题
8.1 结构动力学微分方程 8.2 结构动力学虚功方程 8.3 结构动力学有限元矩阵方程 8.4 结构自由振动有限元矩阵方程——模态分析
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序论
现代设计方法的基本内容：
1. CAD 2. CAE——有限元分析* 3. 优化设计* 4. 可靠性设计 5. 逆向设计 6. 模块化设计 7. 设计专家系统 8. 价值工程 9. 虚拟设计 10. ……………
F(X0) 0
极值存在的充分条件：
DF
DX TF(X0 )
1 2
DX T H (X0 )DX
1 2
DX T H (X0 )DX
H(X0)正定， F(X0)为极小值；
世界平面设计史 第五章
奥伯利 比亚兹莱
亚瑟王之死
《莎乐美》
4.美国“新艺术”运动的平面设计
英国的路易斯 里德 路易斯*里德 路易斯 里德。把英国“工艺美术”运动的风格和法国“新 艺术”运动的风格结合起来。 影响了美国的威廉 布莱德利 。强调曲线和黑白对比的强烈效果， 威廉*布莱德利 威廉 版面自由，具有很高的艺术特点，更富装饰性，有明确的功能区 域。 艾瑟*里德 里德-女平面设计家和艺术家。 艾瑟 里德 爱德华*平菲尔德 平菲尔德-1893-1898年为《哈泼杂志》设计海报。 爱德华 平菲尔德 威廉*卡魁维尔 卡魁维尔-创办《里平科特》杂志。 威廉 卡魁维尔 马科斯菲尔德*派里什 派里什。 马科斯菲尔德 派里什。 约瑟夫*林戴克 约瑟夫 林戴克。 林戴克
威尔德的作品
6.德国“青年风格”运动的平面设计
名称出自1896年慕尼黑出版社《青年》杂志。受英国和法国影 响但更具有与学院和学术界的密切关系，具有知识分子气息。 杂志的设计家是汉斯 克里斯提安森。 汉斯*克里斯提安森 汉斯 克里斯提安森。 奥托*艾克曼 艾克曼-风格写实自然，刊物封面都有女性人物和花卉、 奥托 艾克曼 单线平涂的平面特点，非常浪漫。创造了“艾克曼体 艾克曼体”。 艾克曼体 彼德*贝 伦斯-设计了《色彩鸟》《岛》。他设计了世界 彼德 贝（拜）伦斯 最早的现代主义风格企业识别标识系列 。
贝伦斯
贝伦斯1898年设计的插图《吻》
“新艺术”运动风格细腻、装饰性强，被称为“女性风 格”。 是世纪之交的一次承上启下的设计运动，继承了英国 “工艺美术”运动的思想和设计探索，重新以自然主义 的设计风格开设既新鲜空气的先河复兴设计的优秀传统。 艺术流派对“新艺术”运动造成了影响。如维也纳“分 艺术流派 离派”的画家古斯塔夫 克林姆 古斯塔夫*克林姆 古斯塔夫 克林姆设计了玻璃器皿。象征 主义体现在“新艺术”运动曲线的运用，设计家沃尔特 沃尔特 *克莱恩 克莱恩，也有日本风格影响。 克莱恩
5工业设计史-第五章设计改革-何人可
（新材料 可重复批量生产构件）
பைடு நூலகம்
“水晶宫”是20 世纪现代建筑的先声，是指向未来的一个标志，是世 界上第一座用金属和玻璃建造起来的大型建筑，并采用了重复生产的 标准预制单元构件。与19 世纪其他的工程杰作一样，它在现代设计的 发展进程中占有重要地位。但“水晶宫”中展出的内容却与其建筑形 成了鲜明的对比。各国送展的展品大多数是机制产品，其中不少是为 参展而特制的。展品中有各种各样的历史式样，反映出一种普遍的、 为装饰而装饰的热情，漠视任何基本的设计原则，其滥用装饰的程度 甚至超过了为市场生产的商品。生产厂家试图通过这次隆重的博览会， 向公众展示其通过应用“艺术”来提高产品身份的妙方。这显然与组 织者的本意相距甚远。其中的有些展品把相对来说无足轻重的家用品 作为建筑性的纪念碑来设计。
➢ 促进设计改革运动发生和发展的原因，主要有两点： 1、对粗制滥造的机制产品的反感； 2、设计上折衷主义所带来的风格上的混乱
• 怀旧、借鉴过去的形式和价值观、但设计、制造工艺、材料等导致难以与手工制品媲美 ；
在19 世纪，一个更为直接和严峻的问题是风格上的折衷主义。所谓 折衷主义就是任意模仿历史上的各种风格，或自由组合各种式样而 不拘泥于某种特定风格，所以也被称为“集仿主义”。随着生产的商 品化，需要用丰富多彩的式样来满足和刺激市场，于是希腊、罗马、 拜占庭、中世纪、文艺复兴的情调杂然并存，汇为奇观。同时，19 世纪的交通已很便利，考古学大为发达，加上摄影术的发明，帮助人 们认识和掌握了古代遗产，以致有可能对各种式样进行拼凑与模仿。
第五章 设计改革
19 世纪下半叶，正当美国大批量地生产机械产品，并在后来开始生产家用 电器和办公机器的时候，欧洲依然热衷于更加传统的“艺术”工业产品，如家 具、陶瓷和金属制品等。尽管这些工业部门在18 世纪下半叶至19 世纪初期已 不同程度地实现了组织化和机械化，但欧美之间对于机器生产和设计的态度是 很不相同的。在美国，针对富有阶层的欧洲风格产品与大众化批量产品之间的 分界是十分明确的。前者大都是装饰性产品，其中多数是为满足顾客需求而从 欧洲进口的，也有少数是刻意模仿欧洲趣味的复制品。批量生产的商品，如鞋 类、缝纫机、打字机、自行车以及后来的汽车、家电产品等，在其早期阶段的 设计主要是由生产方式决定的。销售给普通大众的电器产品主要依赖于它们技 术上的新奇来吸引顾客，而不是取决于任何显而易见的功能上的优点在市场竞 争变得激化时，设计师们便试图用各种方法赋予产品以“附加价值”。而在英 国，对于传统艺术的关注，使人们对所谓趣味的衰落问题深表关切，从而导致 了设计改革的浪潮，其目的是力图重新建立起先前的趣味标准，以矫正生产方 式的变革和市场扩大所带来的“破坏效应”。
பைடு நூலகம்
“水晶宫”是20 世纪现代建筑的先声，是指向未来的一个标志，是世 界上第一座用金属和玻璃建造起来的大型建筑，并采用了重复生产的 标准预制单元构件。与19 世纪其他的工程杰作一样，它在现代设计的 发展进程中占有重要地位。但“水晶宫”中展出的内容却与其建筑形 成了鲜明的对比。各国送展的展品大多数是机制产品，其中不少是为 参展而特制的。展品中有各种各样的历史式样，反映出一种普遍的、 为装饰而装饰的热情，漠视任何基本的设计原则，其滥用装饰的程度 甚至超过了为市场生产的商品。生产厂家试图通过这次隆重的博览会， 向公众展示其通过应用“艺术”来提高产品身份的妙方。这显然与组 织者的本意相距甚远。其中的有些展品把相对来说无足轻重的家用品 作为建筑性的纪念碑来设计。
➢ 促进设计改革运动发生和发展的原因，主要有两点： 1、对粗制滥造的机制产品的反感； 2、设计上折衷主义所带来的风格上的混乱
• 怀旧、借鉴过去的形式和价值观、但设计、制造工艺、材料等导致难以与手工制品媲美 ；
在19 世纪，一个更为直接和严峻的问题是风格上的折衷主义。所谓 折衷主义就是任意模仿历史上的各种风格，或自由组合各种式样而 不拘泥于某种特定风格，所以也被称为“集仿主义”。随着生产的商 品化，需要用丰富多彩的式样来满足和刺激市场，于是希腊、罗马、 拜占庭、中世纪、文艺复兴的情调杂然并存，汇为奇观。同时，19 世纪的交通已很便利，考古学大为发达，加上摄影术的发明，帮助人 们认识和掌握了古代遗产，以致有可能对各种式样进行拼凑与模仿。
第五章 设计改革
19 世纪下半叶，正当美国大批量地生产机械产品，并在后来开始生产家用 电器和办公机器的时候，欧洲依然热衷于更加传统的“艺术”工业产品，如家 具、陶瓷和金属制品等。尽管这些工业部门在18 世纪下半叶至19 世纪初期已 不同程度地实现了组织化和机械化，但欧美之间对于机器生产和设计的态度是 很不相同的。在美国，针对富有阶层的欧洲风格产品与大众化批量产品之间的 分界是十分明确的。前者大都是装饰性产品，其中多数是为满足顾客需求而从 欧洲进口的，也有少数是刻意模仿欧洲趣味的复制品。批量生产的商品，如鞋 类、缝纫机、打字机、自行车以及后来的汽车、家电产品等，在其早期阶段的 设计主要是由生产方式决定的。销售给普通大众的电器产品主要依赖于它们技 术上的新奇来吸引顾客，而不是取决于任何显而易见的功能上的优点在市场竞 争变得激化时，设计师们便试图用各种方法赋予产品以“附加价值”。而在英 国，对于传统艺术的关注，使人们对所谓趣味的衰落问题深表关切，从而导致 了设计改革的浪潮，其目的是力图重新建立起先前的趣味标准，以矫正生产方 式的变革和市场扩大所带来的“破坏效应”。
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第六章 其他现代设计方法及其应用
随着设计方法学、优化设计等新学科的发展，出现了一 些新技术，如并行设计、相似设计、稳健设计、绿色设计、 智能设计、模糊设计、虚拟设计、动态设计和疲劳设计等。 随着网络经济时代的带来，全球式经济进程的加速，跨地域 的联合设计将成为主要的设计方法。 第一节 常用现代设计方法简介 6.1.创新设计方法 设计的本质是创新，在现代设计方法中，强调创新设计， 是为了使设计者更充分地发挥创造力，更好地利用最新科技 成果，设计出更具有竞争力的新颖产品内容
实际产品往往是由一定数量的零件通过各种方式联接而成的机械系统，这 时需要对整个系统进行静态和动态分析。 用黑箱法对此进行分析：首些要建立对象的数学模型，通常用复域中的传 递函数、频域中的频率特性及时域中的微分特性来描述其数学模型。 理论基础：模态分析和模态综合理论 主要方法：有限元分析方法、模型实验方法及传递函数分析法。
6.8 绿色设计
6.8.1 基本概念 1．产品的生命周期 绿色设计是面向全生命周期的设计，从不同的角度有不同的划分方式。按设计角度 分有： 传统设计的产品生命周期和绿色设计的生命周期。前者主要包括：从环境中提取原材 料、加工成产品，并流通给消费者使用。 为了消除或减轻环境污染，产品制造企业不得不越来越多地思考如何通过再循环和重 复利用来适当地处置产品，并把产品废弃问题，如回收和拆卸作为设计需求纳入其设计过 程。
3. 反求工程 反求工程以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为技术， 运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有的产品进行解 剖、分析、重构和再创造。 所谓反求工程是将数据采集设备获取的实物样件表面或表面及内腔数据， 输入专门的数据处理软件或带有数据处理能力的三维CAD软件进行处理和三 维重构，在计算机上复现实物样机的几何形状，并在此基础上进行原样复制、 修改或重设计，该方法主要用于对难以精确表达的曲面形状或未知设计方法 的构件形状进行三维重构和再设计。。
6.5 快速响应设计及其技术
1.快速响应设计 追求新产品的快速响应设计，加快产品的试制、试验和定型，以快速形成 生产里，需要尽量利用制造自动化的各种新技术，如RP（快速成形）和VM （虚拟制造） 2. 变型设计 它是实现快速响应的一种方法，这种方法特别强调对企业产品信息的标准 化、规范化重组，通过对企业现有成熟产品的变型再设计，使企业的宝贵信 息资源得到尽可能多的重用，从而实现快速响应，以赢得市场。 基本方法：相似设计和模块化设计
6.3.3 CAD系统的支撑软件
图形支撑软件
三维造型软件
分析软件及优化软件
工程数据库管理软件及数据交换标准接口软件
6.3.4 CAD 技术的发长方向 1．参数化设计 2．智能CAD 智能CAD是指在CAD系统中运用了专家系统、人工神经网 络等人工智能技术。 基于特征的设计 特征是构造零件的最基本的单元要素，它能以较高的抽象 级别、不需要解释的方式来表示一个产品。 相关性设计 相关性设计是为设计工作提供了极大的方便，系统会自动地 更新与用户所修改的部分有关系的内容。 装配设计和管理 CAD系统的集成化 面向对象的设计方法 CAD系统的网络化 网络技术是计算机技术和通信技术相互渗透、密切结合的产物， 在计算机应用中起着越来越重要的作用。
6.8.2绿色设计的主要内容
绿色设计的材料选择与管理 产品的可回收性设计 产品的装配与拆卸性设计 产品包装设计 绿色产品的成本设计 绿色产品设计数据库与知识库
6.8.3绿色设计的步骤：
搜集绿色设计信息 建立绿色设计小组 绿色产品方案设计 绿色设计决策 建立企业联盟
步骤： 原材料获取阶段 绿色产品的规划、设计与生产制造阶段 产品的分配和使用阶段 产品维护和服务阶段 废气淘汰产品的回收，重用和处理处置阶段 2．绿色产品 绿色产品是在其生命周期全过程中，符合特定的环境保护要求，对生态环境 无害或危害极少，资源利用率高，能源消耗最低的产品。 3．绿色设计的概念 通常也称为生态设计、环境设计、生命周期设计或环境意识设计等 设计过程划分：1）产品提高 2）产品再设计 3） 产品功能创新 4）产品系统创新 可以看出，绿色设计是一个从部分到系统，从简单到复杂、从渐进创新到根本创新 的过程。
下一章：现代设计中常用的工具软件（CAD/CAM软件、工程分析软件）
3. 移植创造原理 移植创造是指吸取、借用某一领域的科学技术成果，引用或渗透到 其他领域，以变革或改进已有事物或开发产品。 4.还原创造原理 还原创造原理是指创造者回到驱使人们创造的最基本的出发点或归宿， 进行创新思考的一种创造模式。 5.价值优化原理 把价值看作某一功能与实现这一功能所需成本的比，提高产品价 值就是用低成本实现产品的功能。。 6.1.3 常用创新技法 1．群体集智法 2．系统探求法 1 ）5W2H法 2）特性列举法 3．联想类比法 1）联想发明法 2）综摄类比法 4．组合类比法
6.3.2 CAEE/CAPP/CAM/PDM/MRP-LL/EPR/CIMS
CAE——计算机辅助工程 CAM——计算机辅助制造 CAPP——计算机辅助工艺设计（前两者的联系桥梁） PDM——产品数据管理 MPR-II——制造资源规划 ERP——企业资源规划 CIM/CIMS——现代集成制造系统
6.4.2测试信号分析
种类：硬件手段和软件手段
6.4.3传递函数法
传递函数法是动态分析设计法研究的中心内容。
6.4.4模态分析法
对于复杂系统的动态性态分析，通常需要建立一个复杂的系统动力学模 型，即一个复杂的微分方程组。因此采用模态分析法，是用实验和其他数据处 理手段找出系统特有的模态参量或传递函数，并用以对系统的动态特性进行分 析、预测、评价和优化的方法。 内容： 系统固有特性分析，动力响应分析。
6.1.1创造性思维与创造力 思维是人脑对所接受和已储存的来自客观世界的信息进行有意识或无 意识、直接的或间接的加工处理，从而产生新信息的过程。 1.过程 存储准备阶段 悬想加工阶段 顿悟阶段 2. 创造力及创造活动 创造力是指在创造活动中表现出来的能力。它涉及智能和知识因素。
6.1.2创造原理 1．综合创造原理 综合创造原理是指将研究对象的各个部分、各个方面和各种因素联系起 来加以考虑，从整体上把握事物的本质和规律的一种思维法则。 2. 分离创造原理 分离创造原理是把某一创造对象进行科学的分解或离散，使主要问题从复 杂现象中暴露出来，从而理清创造者的思路，以便抓住主要矛盾或寻求 某种设计特色。
6.1.4 新产品构思方式
可分为5类： 品质分析 需求分析 关联分析 发展趋势分析 群体创造力
6.2 功能分析法
步骤： 明确任务——总功能分析——功能分解——功能元求解——功能 原理解——最佳功能原理方案
6.3计算机辅助设计
6.3.1 概述 CAD是指使用计算机系统统一支持设计工作的各项技术活动。 微机CAD将成为今后CAD发展方向。
5. 快速成型
快速成型是近年来形成的一种全新技术，它完全摆脱传统“去除材料”加工方法，而 是采用全新的“增加材料”加工法，将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合。
6.6 虚拟设计 （单独专题）
VD设计
6.7并行设计
并行设计是产品在设计时与相关过程进行集成的一种系统化设计方法。换言之，并行 设计是在产品设计阶段侧重于同时考虑产品全生命周期的各种主要性能指标，从而避免在 产品研制后期出现不必要的返工与重复性工作。
随着设计方法学、优化设计等新学科的发展，出现了一 些新技术，如并行设计、相似设计、稳健设计、绿色设计、 智能设计、模糊设计、虚拟设计、动态设计和疲劳设计等。 随着网络经济时代的带来，全球式经济进程的加速，跨地域 的联合设计将成为主要的设计方法。 第一节 常用现代设计方法简介 6.1.创新设计方法 设计的本质是创新，在现代设计方法中，强调创新设计， 是为了使设计者更充分地发挥创造力，更好地利用最新科技 成果，设计出更具有竞争力的新颖产品内容
实际产品往往是由一定数量的零件通过各种方式联接而成的机械系统，这 时需要对整个系统进行静态和动态分析。 用黑箱法对此进行分析：首些要建立对象的数学模型，通常用复域中的传 递函数、频域中的频率特性及时域中的微分特性来描述其数学模型。 理论基础：模态分析和模态综合理论 主要方法：有限元分析方法、模型实验方法及传递函数分析法。
6.8 绿色设计
6.8.1 基本概念 1．产品的生命周期 绿色设计是面向全生命周期的设计，从不同的角度有不同的划分方式。按设计角度 分有： 传统设计的产品生命周期和绿色设计的生命周期。前者主要包括：从环境中提取原材 料、加工成产品，并流通给消费者使用。 为了消除或减轻环境污染，产品制造企业不得不越来越多地思考如何通过再循环和重 复利用来适当地处置产品，并把产品废弃问题，如回收和拆卸作为设计需求纳入其设计过 程。
3. 反求工程 反求工程以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为技术， 运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有的产品进行解 剖、分析、重构和再创造。 所谓反求工程是将数据采集设备获取的实物样件表面或表面及内腔数据， 输入专门的数据处理软件或带有数据处理能力的三维CAD软件进行处理和三 维重构，在计算机上复现实物样机的几何形状，并在此基础上进行原样复制、 修改或重设计，该方法主要用于对难以精确表达的曲面形状或未知设计方法 的构件形状进行三维重构和再设计。。
6.5 快速响应设计及其技术
1.快速响应设计 追求新产品的快速响应设计，加快产品的试制、试验和定型，以快速形成 生产里，需要尽量利用制造自动化的各种新技术，如RP（快速成形）和VM （虚拟制造） 2. 变型设计 它是实现快速响应的一种方法，这种方法特别强调对企业产品信息的标准 化、规范化重组，通过对企业现有成熟产品的变型再设计，使企业的宝贵信 息资源得到尽可能多的重用，从而实现快速响应，以赢得市场。 基本方法：相似设计和模块化设计
6.3.3 CAD系统的支撑软件
图形支撑软件
三维造型软件
分析软件及优化软件
工程数据库管理软件及数据交换标准接口软件
6.3.4 CAD 技术的发长方向 1．参数化设计 2．智能CAD 智能CAD是指在CAD系统中运用了专家系统、人工神经网 络等人工智能技术。 基于特征的设计 特征是构造零件的最基本的单元要素，它能以较高的抽象 级别、不需要解释的方式来表示一个产品。 相关性设计 相关性设计是为设计工作提供了极大的方便，系统会自动地 更新与用户所修改的部分有关系的内容。 装配设计和管理 CAD系统的集成化 面向对象的设计方法 CAD系统的网络化 网络技术是计算机技术和通信技术相互渗透、密切结合的产物， 在计算机应用中起着越来越重要的作用。
6.8.2绿色设计的主要内容
绿色设计的材料选择与管理 产品的可回收性设计 产品的装配与拆卸性设计 产品包装设计 绿色产品的成本设计 绿色产品设计数据库与知识库
6.8.3绿色设计的步骤：
搜集绿色设计信息 建立绿色设计小组 绿色产品方案设计 绿色设计决策 建立企业联盟
步骤： 原材料获取阶段 绿色产品的规划、设计与生产制造阶段 产品的分配和使用阶段 产品维护和服务阶段 废气淘汰产品的回收，重用和处理处置阶段 2．绿色产品 绿色产品是在其生命周期全过程中，符合特定的环境保护要求，对生态环境 无害或危害极少，资源利用率高，能源消耗最低的产品。 3．绿色设计的概念 通常也称为生态设计、环境设计、生命周期设计或环境意识设计等 设计过程划分：1）产品提高 2）产品再设计 3） 产品功能创新 4）产品系统创新 可以看出，绿色设计是一个从部分到系统，从简单到复杂、从渐进创新到根本创新 的过程。
下一章：现代设计中常用的工具软件（CAD/CAM软件、工程分析软件）
3. 移植创造原理 移植创造是指吸取、借用某一领域的科学技术成果，引用或渗透到 其他领域，以变革或改进已有事物或开发产品。 4.还原创造原理 还原创造原理是指创造者回到驱使人们创造的最基本的出发点或归宿， 进行创新思考的一种创造模式。 5.价值优化原理 把价值看作某一功能与实现这一功能所需成本的比，提高产品价 值就是用低成本实现产品的功能。。 6.1.3 常用创新技法 1．群体集智法 2．系统探求法 1 ）5W2H法 2）特性列举法 3．联想类比法 1）联想发明法 2）综摄类比法 4．组合类比法
6.3.2 CAEE/CAPP/CAM/PDM/MRP-LL/EPR/CIMS
CAE——计算机辅助工程 CAM——计算机辅助制造 CAPP——计算机辅助工艺设计（前两者的联系桥梁） PDM——产品数据管理 MPR-II——制造资源规划 ERP——企业资源规划 CIM/CIMS——现代集成制造系统
6.4.2测试信号分析
种类：硬件手段和软件手段
6.4.3传递函数法
传递函数法是动态分析设计法研究的中心内容。
6.4.4模态分析法
对于复杂系统的动态性态分析，通常需要建立一个复杂的系统动力学模 型，即一个复杂的微分方程组。因此采用模态分析法，是用实验和其他数据处 理手段找出系统特有的模态参量或传递函数，并用以对系统的动态特性进行分 析、预测、评价和优化的方法。 内容： 系统固有特性分析，动力响应分析。
6.1.1创造性思维与创造力 思维是人脑对所接受和已储存的来自客观世界的信息进行有意识或无 意识、直接的或间接的加工处理，从而产生新信息的过程。 1.过程 存储准备阶段 悬想加工阶段 顿悟阶段 2. 创造力及创造活动 创造力是指在创造活动中表现出来的能力。它涉及智能和知识因素。
6.1.2创造原理 1．综合创造原理 综合创造原理是指将研究对象的各个部分、各个方面和各种因素联系起 来加以考虑，从整体上把握事物的本质和规律的一种思维法则。 2. 分离创造原理 分离创造原理是把某一创造对象进行科学的分解或离散，使主要问题从复 杂现象中暴露出来，从而理清创造者的思路，以便抓住主要矛盾或寻求 某种设计特色。
6.1.4 新产品构思方式
可分为5类： 品质分析 需求分析 关联分析 发展趋势分析 群体创造力
6.2 功能分析法
步骤： 明确任务——总功能分析——功能分解——功能元求解——功能 原理解——最佳功能原理方案
6.3计算机辅助设计
6.3.1 概述 CAD是指使用计算机系统统一支持设计工作的各项技术活动。 微机CAD将成为今后CAD发展方向。
5. 快速成型
快速成型是近年来形成的一种全新技术，它完全摆脱传统“去除材料”加工方法，而 是采用全新的“增加材料”加工法，将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合。
6.6 虚拟设计 （单独专题）
VD设计
6.7并行设计
并行设计是产品在设计时与相关过程进行集成的一种系统化设计方法。换言之，并行 设计是在产品设计阶段侧重于同时考虑产品全生命周期的各种主要性能指标，从而避免在 产品研制后期出现不必要的返工与重复性工作。