第2章现代设计技术
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第二章现代艺术设计的起源第一节近代产品社会到来和现代艺术设计的萌芽产业革命指十九世纪初从农业、手工业转变为工业、机器制造业为主的经济过程。
人类从农业文明进入工业文明的开端。
产业革命是工业革命诞生的直接原因。
产业革命给人类所带来的影响是多方面的。
在工艺方面,人们开始采用新的能源、材料;蒸汽机的出现和广泛使用,推动了其他工业部门的机械化,引起了工程技术上的全面改革,创造了人们以前难以想象的技术奇迹;工厂的出现,使劳动分工精细和专门化;在交通运输领域,出现了蒸汽机车、轮船、汽车、飞机、电报、无线电。
这些新工具、新技术的出现,使得批量生产成为可能。
在工业和科学领域,产业革命促进了机器制造业、钢铁工业、运输工业的蓬勃兴起,初步形成了完整的工业技术体系,也促进了热力学理论的建立。
第二节伦敦博览会1851年,英国维多利亚女王和她的丈夫阿尔伯特公爵,在英国艺术学会的倡议下,决定在伦敦举办一次工业产品博览会,地址是位于伦敦的海德公园。
在著名的海德公园内建造了以钢和玻璃为主要建筑材料的“水晶宫”。
“水晶宫”长1851英尺,宽404英尺,耗用了4500吨钢材、10公顷的玻璃,其外形为一个简单的梯形长方体,有一个垂直的拱顶,各面只露出铁架和玻璃,没有多余的装饰,实际上是一个放大了的温室。
它的建成,曾轰动一时,被认为是建筑史上的一个奇迹。
第一届世界博览会是产业革命之后人类近半世纪科技成就的综合检阅,也是对这一时期技术与艺术分离的集中暴露。
人类社会的交流形式完成了从低级阶段初级产品的简单交易到工业时代的技术交流和文明成果展示的重大转变。
1851年的“水晶宫”博览会是世界工业化时代的重要标志,人们在使用工业产品的同时,审美趣味仍停留在古典装饰风格之中,这促使设计师在工业产品上装饰古典风格的样式,必然导致艺术与技术不协调的矛盾。
然而正是这一次展览,暴露出当时工业产品中的“没有功能意义的装饰”和“把钱放在不必要的装饰上”等缺点,进而引发了英国工艺美术运动的兴起。
第一章制造业与先进制造技术1-1 叙述制造、制造系统、制造业、制造技术等概念,比较广义制造与狭义制造的概念。
制造:把原材料加工成适用的产品。
制造系统:制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品(含半成品)的有机整体,称为制造系统。
制造系统还有以下三方面的定义:制造系统的结构定义;制造系统的功能定义;制造系统的过程定义。
制造业:是将制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等),通过制造过程,转化为可供人们使用与利用的工业品与生活消费品的行业。
它涉及到国民经济的许多部门,是国民经济和综合国力的支柱产业。
制造技术:是完成制造活动所需的一切手段的总和,制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科、高度集成的高新技术。
狭义制造是产品的机械工艺过程或机械加工过程。
广义制造与狭义制造相比,制造的概念和内涵在范围和过程两方面大大拓展。
在范围方面,制造涉及的工业领域远非局限于机械制造,而是涉及机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济的大量行业。
在过程发面,广义制造不仅指集体的工艺过程,而是指包括市场分析、产品设计、计划控制、生产工艺过程、装配检验、销售服务和管理等产品整个生命周期的全过程。
1-2 试简述制造技术的发展历程。
制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。
纵观近两百年制造业的发展历程,影响其发展最主要的因素是技术的推动及市场的牵引。
人类科学技术的每次革命,必然引起制造技术的不断发展,也推动了制造业的发展。
另一方面,随着人类的不断进步,人类的需求不断变化,因而从另一方面推动了制造业的不断发展,促进了制造技术的不断进步。
两百年来,在市场需求不断变化的驱动下,制造业的生产规模沿着“少品种大批量的规模生产——多品种小批量生产——个性化弹性批量生产;在科技高速发展的推动下,制造业的资源配置沿着“劳动密集——设备与资金密集——信息密集——知识密集”的方向发展,与之相适应,制造业的资源配置沿着“手工——机械化——单机自动化——刚性流水自动化——柔性自动化——智能自动化”的方向发展。
描述现代设计技术的体系结构1. 设计技术的概述说到现代设计技术,大家是不是觉得脑海中闪现出五光十色的图形,或者各种令人眼花缭乱的创意?没错,现代设计技术就像一位时尚的魔法师,给我们带来了无数惊喜。
其实,设计技术可不是凭空而来的,它有一套严谨的体系结构,就像建房子得有坚固的地基,咱们今天就来聊聊这其中的奥秘。
1.1 设计的基本元素首先,我们得从基本元素说起。
设计的核心可以说是“点、线、面”,这可是设计界的“老祖宗”了。
点是设计的起点,线把点连接起来,而面则形成了更大的结构。
想象一下,你在画一幅画,点就是你心中最初的灵感,线则是你描绘想法的工具,而面则是最终呈现出来的视觉效果。
听起来简单,但实际上,这三者之间的关系就像一场复杂的舞蹈,得讲究配合和节奏。
1.2 色彩与字体的魔力再说说色彩和字体,嘿,这可不是随便选的。
色彩是设计的灵魂,不同的颜色传达出不同的情感和氛围。
比如,红色让人感觉热情洋溢,蓝色则给人一种宁静的感觉,而绿色嘛,给人一种自然清新的感觉。
字体也同样重要,选对了字体,简直就像给设计穿上了合适的衣服。
你能想象一款科技产品用了一种古典的书法字体吗?那效果,真是让人捧腹大笑。
2. 设计过程的阶段接下来,我们聊聊设计过程,这可是一个复杂而又有趣的旅程。
它通常可以分为几个阶段,像是完成一部精彩的大片,得有开场、发展、高潮和结尾。
2.1 需求分析与研究首先得做需求分析,简而言之,就是搞清楚客户想要什么。
这一步就像是在约会前打探对方的兴趣爱好,嘿嘿,重要得很!这时候,设计师得通过市场调研、用户访谈等方式,深入了解目标用户的需求和偏好。
等你把这些信息都掌握了,心里就像有了一个明确的方向,接下来就能更好地进行设计了。
2.2 概念设计与原型制作接着就是概念设计,这时候,设计师脑子里就像开了一个创意的小火花,纷纷冒出来各种点子。
然后,设计师会把这些点子画成草图,或者用一些设计软件来制作初步的原型。
就像是在厨房里做菜,得先准备好材料,才能开始烹饪。
徐州工程学院教案徐州工程学院教案纸个设计变量所组成一个向量空间,称之为设计空间。
优化设计的目的就是要求所选择的设计变量使目标函数达到最佳值,通常在工程设计中,所追求的目标可能是多种多样。
当目标函数只包含一)设计约束与可行域不等式约束:可行域:凡满足所有约束条件的设计点,它在设计空间的活动范围。
)设计对象的分析可相应地表示为:因为一个系统发生故障和无故障是互斥事件,必须满足或部件或元件)1000个,工作障。
我们可以计算出这种系统(或部件或元件)千小时的可靠度为:——试验品数(不可修复产品),总故障次数(可修复产品)、机械零件可靠性设计——零件(部件)的强度;概率可表示为图2-1 应力-强度概率密度分布)可靠度的一般表达式根据以上干涉模型计算在干涉区内强度大于应力的概率——可靠度。
2-2所示,当应力为时,强度大于应力的概率为强度分布密度函数区间内的概率为——应力分布密度函数;图2-2 概率密度函数联合积分求可靠度假设与为两个独立的随机事件,因此两独立事件同时发生的概率为为应力区间内的任意值,现考虑整个应力区间内的情况,当应力和强度均为正态分布时,有z=S-s由于应力和强度均为正态分布,将上式化为标准正态分布形式式中:从(1)式可知,当已知应力和强度的分布参数后,就可算得,从正态分布表就可查得可靠度。
因此,为可靠度指标,根据((3)设各元件的失效事件是相互独立的,其可靠度分别为R1、R2…Rn,系由上式可知,串联系统的可靠度比系统中最不可靠的元件可靠度还低,并且随着元件可靠度的减小和元件数量的增加,其可靠度迅速降低。
由概率乘法定理可知,并联系统的可靠度为:并联系统的单元数目越多,系统的可靠度越高,但系统的体积、重量该系统可靠度为:三、价值工程、价值工程的基本概念。