什么是现代设计方法

TRIZ解决发明创造问题的一般方法

首先，将需要解决的特殊问题加以定义、明确；然后，根据TRIZ理论提供的方法，将需要解决的特殊问题转化为类似的标准问题，而针对类似的标准问题总结、归纳出类似的解决方法；最后，依据类似的标准解决方法就可以解绝用户需要解决的特殊问题了。

TRIZ的冲突分类

分为三类：管理冲突，物理冲突，技术冲突

物理冲突的概念

物理冲突是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应该具有一种特性，但同时出现了与该特性相反的特性。

物理冲突解决原理

1空间分离原理、2时间分离原理、3基于条件分离原理、4整体与部分的分离原理

技术冲突与物理冲突的分别

两个子系统的两个参数之间的冲突是技术冲突；单个子系统的单个参数的冲突为物理冲突

技术冲突的解决原理

40条发明创造原理：分割原理、分离原理、不对称原理、合并原理、预补偿原理、反向

冲突矩阵

冲突矩阵将描述技术冲突的39个通用工程参数与40条发明创造原理建立了对应关系，很好地解决了设计过程中选择发明原理的难题。

三个阶段，四个阶段

新发明、技术改进、技术成熟；婴儿期、成长期、成熟期、退出期

梯度的两个性质

1梯度向量f（X（k））与过点X（k）的等值线的切线正交。

2负梯度向量- f（X（k））方向是函数在点X（k）处的最速下降方向。

约束极值的K-T条件

在某个设计点X上，共有m个约束条件为起作用约束，记为gu（X）=0、u=1，···，m，且gu（X）为线性独立，则X成为约束极值点的必要条件是，目标函数的负梯度向量-f（X）可表示为起作用约束梯度向量gu（X）的线性相合。

优化设计迭代终止准则

1点距准则：相邻两个迭代点之间的距离已达到充分小。

2函数下降量准则：相邻两迭代点的函数值下降量已达到充分小。

3梯度准则：目标函数在迭代点的梯度已达到充分小。

顺序介绍梯度法->牛顿法->广义牛顿法->变尺度法

在可靠性理论中，一般将分布函数f（t）的值称为“失效概率”，因为函数f（t）描述了产品服役到某一时刻发生失效的概率。

12）与传统的设计方法相比较，CAD技术的主要特点有哪些？

答:CAD技术的主要特点有以下几方面：（1）制图速度快。（2）图样格式统一，质量高，促进设计工作规范化、系列化和标准化。（3）提高分析计算速度、能解决复杂的设计。（4）易于技术资料的保存和查找，修改设计快，缩短了产品的设计周期。（5）设计的可预估产品性能。

13）

14）什么是CAD？什么是CAD系统？

答：（1）CAD是指人们在计算机软、硬件的辅助下对产品或工程进行设计、绘图、分析计算、修改和编写技术以及显示、输出的一种设计方法。

（2）一般把应用于CAD作业的计算机（中、小型或微型计算机等）、软件（计算机的操作系统、图形支撑软件和专业应用软件等）及外围设备（打印机和绘图仪等），总称为CAD系统。

15）CAD系软件可分为三大类？其各作用是什么？

答：在CAD系统中，软件可分为三大类:（1）系统软件。系统软件直接配合硬件工作，并对其他软件起支撑作用，主要是指操作系统和各种计算机语言。

（2）支撑软件。CAD支撑软件是指在CAD系统中，支撑用户进行CAD工作的通行功能软件。

（3）专业应用软件:专业应用软件是专门为适应用户特定使用条件需要而开发的软件。

1）参数化绘图的优点？常用的实现方法有哪几种？

答：参数护体的优点是使得设计图可以随着某些结构尺寸的修改和使用环境的变化而变化，

25）如何提高光栅扫描显示器的分辨率？

答：为了提高光栅的显示的清晰度，应增加扫描线数。有两种方法可供选用：

（1）在水平扫描频率不变的前提下把水平扫描线数量增加一倍。

（2）采用逐行扫描但水平扫描频率提高。

7）三维实体模型的实现法方中，体素构造法的基本思想是什么？需要存储的几何模型信息由那些？

答:（1）体素构造法的基本细想是：各种各样形状的几何形体都可以由若干个基本单元形体，经过有限次形状拼合运算构建得到。（2）需要存储的几何模型信息是：所用的基本形体的类型、参数和所采用的拼合运算过程。

现代设计方法概述

摘要：现代设计是过去长期的传统设计活动的延伸和发展，是传统设计的深入、丰富和完善。随着设计实践经验的积累、设计理论的发展以及科学技术的进步，特别是计算机技术的高速发展，设计工作包括机械产品的设计过程产生了质的飞跃。为区别于过去常用的传统设计理论与方法，人们把这些新兴理论与方法称为现代设计。现代设计方法就是以满足产品的质量、性能、时间、成本、价格等综合效益最优为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。现代设计不仅指设计方法的更新，也包含了新技术的引入和产品的创新。

关键词：设计；现代设计；现代设计方法

1.关于设计

设计是把一种计划、规划、设想通过视觉的形式传达出来的活动过程，是具有高级思维能力的人的本能。人类为了适应生存环境和发展自身，出现了各种精神上和物质上的需求，为了满足这些需求，人们需要通过创造性的思维产生构思，并采取一定的技术途径实现这些构思，改造世界，创造文明，创造物质财富和精神财富，这个过程就是设计。因此，可以说从人类诞生之日，就孕育了设计的萌芽，设计活动就是人类文明的创造活动，它不论是在精神财富还是在物质财富的创造中都起到了重要作用。人类最基础、最主要的创造活动是造物。设计便是造物活动进行预先的计划，可以把任何造物活动的计划技术和计划过程理解为设计。

设计的领域非常广阔，按照人与社会、自然之间的关系，将设计分为三类——产品设计、传播设计和环境设计。 (1)产品设计是指人与自然关系中为维持与发展自身、征服自然、改造自然过程中所需的工具、机器的设计，如发动机、汽车、机床的设计等。

(2)传播设计是实现人与社会之间信息的传递表达的设计，如广告设计、路标设计、印刷设计等。

(3)环境设计则是指处于自然界中的人类社会所必需的物质环境装备的设计，如城市规划，以及房屋、道路、桥梁的设计等。

现代设计方法复习资料

现代设计方法的基本特点：程式性、创造性、系统性、最优化、综合性、计算计化。

优化设计：包括全生命周期优化设计、广义优化设计、集成优化与综合优化等。

计算机辅助设计：是设计人员借助于计算机进行设计的方法，其特点是将人的创造能力和计算机的告诉运算能力，巨大的存储能力和逻辑判断能力很好的结合起来。

有限元法：用有限个单元将连续体离散化，通过对有限个单元作分片插值求解各种力学、物理问题的一种数值方法。

可靠性设计就是先考虑可靠性的一种设计方法。可靠性表示系统、设备、元器件的功能在规定的田间和规定的时间内稳定程度的特性，它是衡量产品质量的一个重要指标。

可靠性定义为：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。

可靠性定义包含的五要素：产品、规定时间、规定条件、规定功能、能力。

世界坐标系：是最常用的坐标系。该坐标系也称为用户坐标系，是一个符合右手定则的直角坐标系，用来定义在二维平面或者三维世界中的物体，理论上，世界坐标系是无限大且连续的，即它的定义域为实数域。

设备坐标系：图形输出设备（如显示器、绘图仪）自身都有一个坐标系，称之为设备坐标系，是一个二维平面坐标系，其度量单位是步长或像素，因此，它的定义域是整数域且有界。

规格化设备坐标系。

二维图形的变换矩阵：

例题解析：

1)绕坐标原点以外的任意一点P(x0 y0)旋转θ角的旋转变换 可分解为：

a.平移变换

使旋转中心P平移到坐标原点

b.旋转变换

绕坐标原点旋转θ角

c.平移变换

使旋转中心P回到原来的位置。

组合变换矩阵T＝T1 · T2 · T3

各部分的功能：a b p

C d q 1010001001yxT100002cossinsincosT1010001003yxT111000000)cos(sinsin)cos(cossinsincosyxyxT L m s