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涉及领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。它是以设计产品为目标的一个总的知识群体的总称。目前它的内容主要包括:优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、工业艺术造型设计、虚拟设计、疲劳设计、三次设计、相似性设计、模块化设计、反求工程设计、动态设计、有限元法、人机工程、价值工程、并行工程、人工神经元计算方法等。在运用他们进行工程设计时,一般都以计算机作为分析、计算、综合、决策的工具。本节以计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、有限元法、工业艺术造型设计、设计方法学、三次设计等为例来说明现代设计方法的基本内容与特点。
?1、计算机辅助设计
计算机辅助设计(Computer Aided Design),简称CAD。他是把计算机技术引入设计过程并用来完成计算、选型、绘图及其他作业的一种现代设计方法。计算机、绘图积极其他外围设备构成CAD硬件系统,而操作系统、语言处理系统、数据库管理系统和应用等构成CAD的系统。通常所说的CAD系统是只由系统硬件和系统组成,兼有计算、图形处理、数据库等功能,并能综合利用这些功能完成设计作业的系统。典型的CAD工作过程如图1-3所示。
?2、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。
在进行工程优化设计时,首先把工程问题按优化设计所规定的格式建立数学模型,然后选用合适的优化计算方法在计算机上对数学模型进行寻优求解,得到工程设计问题的最优设计方案。
在建立优化设计数学模型的过程中,把影响设计方案选取的那些参数称为设计变量;设计变量应当满足的条件称为约束条件;而设计者选定来衡量设计方案优劣并期望得到改进的指标表示为设计变量的函数,称为目标函数。设计变量、约束函数、目标函数组成了优化设计问题的数学模型。优化设计需要把数学模型和优化算发放到计算机程序中用计算机自动寻优求解。常用的优化算法有:0.618法、鲍威尔(Power)法、变尺度法、复合型法、惩罚函数法。
3、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。
可靠性设计的基本内容是:选定产品的可靠性指标及量值,对可靠性指标进行合理的分配,再把规定的可靠性指标设计到产品中去。
?4、有限元法
有限元法(Finite Method)是以电子计算机为工具的一种数值计算方法。目前,该方法不仅能用于工程中复杂的非线性问题、非稳态问题(如结构力学、流体力学、热传导、电磁场等方面的问题)的求解,而且还可以用于工程设计中进行复杂结构的静态和动力学分析,并能准确地计算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利分析工具。
?5、工业艺术造型设计
工业艺术造型设计时工程技术与美学艺术相结合的一门新学科。他是旨在保证产品使用功能的前提下,用艺术手段按照美学法则对工业产品进行造型活动,包括结构尺寸、体面形态、色彩、材质、线条、装饰及人际关系等因素进行有机的综合处理,从而设计出优质美观的产品造型。实用和美观的最佳统一是工业艺术造型的基本原则。
这一学科的主要内容包括:造型设计的基本要素、造型设计的基本原则、美学法则、色彩设计、人机工程学等。
?6、反求工程设计
反求工程设计(Reverse Engineering)是消化吸收并改进国内外先进技术的一系列工作方法和技术的总和。它是通过实物或技术资料对已有的先进产品进行分析、解剖、试验,了解其材料、组成、结构、性能、功能,掌握其工艺原理和工作机理,已进行消化仿制、改进或发展、创造新产品的一种方法和技术。它是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的组合。
产品设计的方法:1、组合设计组合设计(又称模块化设计)是将产品统一功能的单元,设计成具有不同用途或不同性能的可以互换选用的模块式组件,以便更好地满足用户需要的一种设计方法。
当前,模块式组件已广泛应用于各种产品设计中,并从制造相同类型的产品发展到制造不同类型的产品。组合设计的核心是要设计一系列的模块式组件。
为此,要从功能单元,即研究几个模块式组件应包含多少零件、组件和部件,以及在组合设计时每种模块式组件需要多少等。当今,在面临竞争日益加剧、市场分割争夺异常激烈的情况下,仅仅生产一种产品的企业是很难生存的。
因此,大多数制造厂家都生产很多品种。者不仅对企业生产系统的适应能力提出新的要求,而且显然要影响产品设计的技能。
生产管理的任务之一,就是要寻求新的途径,使企业的系列产品能以最低的成本设计并生产出来。而组合设计则是解决这个问题的有效方法之一。
2、计算机辅助设计计算机辅助设计是运用计算机的能力来完成产品和工序的设计。其主要职能是设计计算和制图。
设计计算是利用计算机进行机械设计等基于工程和科学规律的计算,以及在设计产品的内部结构时,为使某些性能参数或目标达到最优而应用优化技术所进行的计算。计算机制图则是通过图形处理系统来完成,在这一系统中,操作人员只需把所需图形的形状、尺寸和位置的命令输入计算机,计算机就可以自动完成图形设计。
3、面向可制造与可装配的设计面向可制造与可装配的设计是在产品设计阶段设计师与制造工程师进行协商探讨,利用这种团队工作,避免传统的设计过程之中“我设计,你制造”的方式而引起的各种生产和装配问题以及因此产生的额外费用的增加和最终产品交付使用的延误。如果一个产品的设计缺乏生产观点,那么生产时就将耗费大量费用来调整和更换设备、物料和劳动力。
相反,好的产品设计,不仅表现在功能上的优越性,而且便于制造,生产成本低,从而使产品的综合竞争力得以增强。许多在市场竞争中占优势的企业都十分注意产品设计的细节,以便设计出造价低而又具有独特功能的产品。
产品造型设计是一门集人文艺术和计算机技术于一体的综合性学科,随着商业化进程的发展,市场对产品造型设计专业的技术人才十分紧缺。
本专业主要培养掌握创新设计基本知识,具有设计能力与计算机辅助设计技术的高级实用性人才。学生毕业可在工业设计公司、IT产品设计与制造、家具、玩具、影视动画公司、游戏后期产品设计等企业从事产品三维造型设计、新产品开发、视觉传达设计等工作。
主要课程包括:设计素描、产品速写、设计图学、快速表现技法、视觉传达设计、形态设计、产品设计原理与方法、人机工程学、计算机辅助设计与AutoCAD、RHINO产品三维建模、三维造型Cinema 4D渲染技法、设计心理学、IT信息产品语义学。
造型是产品设计的重要内容,好的造型设计可以提高产品的品质,给人眼前一亮的感觉。
而要做好产品的造型设计,就需要灵活运用一些方法技巧,比如几何造型、仿生造型、包裹造型、趣味造型、卡通造型等等,下面就会简单的介绍一些产品造型,想要如何设计好的一些理念。很方便,大家去看一下。
在现实生活中也可以受益的。具体的方法如下。
1、重叠:通过同一个造型的复制重叠产生造型的节奏感。2、挤压变形法:通过对源造型进行挤压变形产生造型美感。
3、错位设计:把完整的造型破开之后再错位,通过错位让造型特殊化。4、扭曲变化:弯曲本身就具有起伏变化,因此平面形象的弯曲,就会产生有深度的幻觉,从而造成空间感。
5、切割:在产品设计中运用切割的手法设计产品是常用的方式。通过造型的切割让产品在造型设计上更有比例上的节奏变化。
6、刀削:在产品设计当中可以通过产品对原造型进行刀削的方法。对基本形加以局部切削,使造型产生面的变化,由于切削的部位大小、数量、弧度的不同可使造型千变万化。
通过此方法做出的造型可以显得干净利落。7、积聚:相同或相似的单体,大小变化、位置变化、数量变化、方向上的变化。
可利用构成骨骼式排列法则,采用渐变式排列、发射式排列和特异式排列等形式综合运用这三种变化。8、合并:由不同单体形共同参与,通过相切、相交、叠加等创造新的形态。
9、渐变:不同的单体逐渐融合形成新的造型。如单体形由方至圆的渐变、由曲至直的渐变、由大至小的渐变等。
简单来说,产品造型设计应用工程技术和艺术手段设计、塑造产品的形象,它的方法技巧还有很多。而为了产品形式更好的服务于功能,在基本型的基础上,综合运用形式美法则和造型规律进行创新设计成为产品造型设计的主要方式之一。
产品造型设计的三个基本要素:
物质功能: 产品的用途和使用价值,是产品存在的根本。物质功能对产品的结构和造型起着主导的决定性作用。
产品造型艺术:利用产品物质技术条件,对产品的物质功能进行特定的艺术表现。
物质技术条件:是工业产品得以成为现实的物质基础,包括材料和制造技术手段。随着科学技术和工艺水平的不断发展而提高和完善。
扩展资料
产品造型设计基本流程
1、构思创意草图
工作将决定产品设计的成本和产品设计的效果。所以这一阶段是整个产品设计最为重要的阶段。通过思考形成创意,并加以快速的记录。这一设计初期阶段的想法常表现为一种即时闪现的灵感,缺少精确尺寸信息和几何信息。基于设计人员的构思,通过草图勾画方式记录,绘制各种形态或者标注记录下设计信息,确定三至四个方向,再由设计师进行深入设计。
2、平面效果图
2D效果图将草图中模糊的设计结果确定化精确化。通过这个环节生成精确的产品外观平面设计图。既可以清晰地向客户展示产品的尺寸和大致的体量感,表达产品的材质和光影关系,是设计草图后的更加直观和完善的表达。
3、多角度效果图
多角度效果图,给人更为直观的方式从多个视觉角度去感受产品的空间体量。全面的评估产品设计,减少设计的不确定性。
4、产品色彩设计
产品色彩设计是用来解决客户对产品色彩系列的要求,通过计算机调配出色彩的初步方案,来满足同一产品的不同的色彩需求,扩充客户产品线。
5、产品标志设计
产品表面标志设计将成为面板的亮点,给人带来全新的生活体验。VI在产品上的导入使产品风格更加统一,简洁明晰的LOGO,提供亲切直观的识别感受,同时也成为精致的细节。
6、产品结构草图
设计产品内部结构。产品装配结构以及装配关系,评估产品结构的合理性,按设计尺寸,精确地完成产品的各个零件的结构细节和零件之间的装配关系。
参考资料来源:百度百科-产品造型设计
产品造型设计专业
产品造型设计是一门集人文艺术和计算机技术于一体的综合性学科,随着商业化进程的发展,市场对产品造型设计专业的技术人才十分紧缺。
本专业主要培养掌握创新设计基本知识,具有设计能力与计算机辅助设计技术的高级实用性人才。学生毕业可在工业设计公司、IT产品设计与制造、家具、玩具、影视动画公司、游戏后期产品设计等企业从事产品三维造型设计、新产品开发、视觉传达设计等工作。
主要课程包括:设计素描、产品速写、设计图学、快速表现技法、视觉传达设计、形态设计、产品设计原理与方法、人机工程学、计算机辅助设计与AutoCAD、RHINO产品三维建模、三维造型Cinema 4D渲染技法、设计心理学、IT信息产品语义学。
产品造型分交通工具和产品造型.产品外观的设计仅是工业设计一部分.工业设计是边缘性极强的学科.是一个完善的系统,如果仅仅理解为造型的设计,是过于片面了.你要了解的学科很多.例如工业设计师要有丰富的阅历和知识,要了解什么社会学/心理学/物理/化学/新闻/传播/色彩/建筑/机械等等,所有的学问对于设计师都不多余.这就是所谓的边缘性强.
而产品造型设计专业的就业方向主要是偏重于外观设计,当然,在进行外观设计的时候,还必须考虑到结构问题,比如,留出适当的空间用于安装某些配件等等,有些产品还要考虑散热问题等等。结构设计的细节则应由该专业的技术人员考虑。外观设计师与结构设计师是一对搭档,必须很好地配合才能设计出优秀的产品。
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