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第一章设计方法学1. 现代设计目标：缩短产品设计周期；提高产品质量；降低生产成本。
T--缩短产品设计周期Q--提高产品质量C--降低其成本2. 传统设计法特点：静态的、经验的、手工式的、（近似计算）现代设计法特点：动态的、科学的、计算机化的、（精确计算）3.现代设计理论与方法的发展分为：（1)直觉设计阶段（2)经验设计阶段（3)半理论半经验设计阶段（4)现代设计阶段4.系统－执行特定功能而达到特定目的，相互联系，相互作用的元素。
具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体，即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。
5.系统化设计的特征：由上而下、由总到细。
基本方法：系统的分析和综合。
6.黑箱法定义：把系统看成是一个不透明的，不知其内部结构的“黑箱”，在不打开黑箱的前提下，利用外部观测，通过分析黑箱与周围环境的信息联系,了解其功能的一种方法。
根据系统的某种输入及要求获得某种输出的功能要求，从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入-输出之间的转换，得到相应的解决方法，从而推求出“黑箱”的功能结构，使“黑箱”逐渐变成“灰箱”、“白箱”的一种方法。
7.系统化设计的步骤：8、评价的目标内容：（1) 技术评价目标——可行性，创造性，可靠性（2) 经济评价目标——成本，利润，市场潜力（3）社会评价目标——社会效益和影响9.技术-经济评价法（a)技术价Wt : Wt=(Piqi)/Pmax（Pi-各技术评分值；qi-加权系数；Pmax-最高分值5分或10分）（b)经济价Ww：Ww=Hi/H=0.7Hz/H （Hi-理想成本；H-实际成本）（c)技术-经济综合评价：均值法：W=（Wt+Ww)/2双曲线法：W= (Wt.Ww )10.产品价值V=F/C ( F-功能C-成本)11.寿命周期成本（要会画出它的曲线图，并做分析）C=C1+C2 C1-生产成本C2-使用成本12、提高V途径（分5种情况讨论）F ↑/C →=V ↑功能F →/C ↓=V ↑成本F ↑/C ↓=V ↑功能、成本F ↑↑/C ↑=V ↑功能F ↓/C ↓↓=V ↑成本第二章机械优化设计1.优化设计的数学模型统一形式描述：min f(x) x=[x1,x2,………xn]Ts.t. gi(x)<=0 i=1,2,3…mhj(x)=o j=1,2,……n(p<n)2. 迭代过程X（k+1）=x（k）+α（k）s（k）x（k）——第K步迭代点α（k）——第K步迭步长s（k）——第K步迭代方向3. 终止准则：（1）点距准则：(1)1 k k k ksαε+-=≤X X(2)下降准则：(3）梯度准则：4.一维搜索方法 : 对一维（也称一元或单变量）目标函数f(x)寻求其最优解x*的过得程称为一维优化，所使用的方法称为一维优化方法。
现代设计理论与方法优化设计法和创造性设计法优化设计法是一种通过系统分析、建模和优化算法，以寻求最佳设计或最优解的方法。
它的主要思想是将设计问题转化为一个数学模型，通过对模型进行优化，找到最佳解决方案。
优化设计法以效率和效果最大化为目标，可以应用于各个领域的设计中。
优化设计法的基本步骤主要包括：定义设计目标和限制条件，建立数学模型，选择适当的优化算法，进行优化计算，评估结果并进行调整。
在现代工程设计中，优化设计法被广泛应用于各种领域，如结构设计、产品设计、系统设计等。
通过优化设计法，可以提高设计效率、降低成本、增加产品性能等。
与优化设计法相对应的是创造性设计法。
创造性设计法是一种通过创新和想象来解决设计问题的方法。
它的核心思想是鼓励设计师发散思维，跳出传统思维模式，寻找创新的解决方案。
创造性设计法的基本步骤主要包括：明确设计问题，收集相关信息，进行头脑风暴和联想，生成创意解决方案，评估和改进。
创造性设计法强调灵感、想象和创新，它可以激发设计师的创造力，帮助他们找到具有差异化和独特性的设计方案。
在现代设计中，创造性设计法被广泛应用于各种领域，如艺术设计、工业设计、交互设计等。
优化设计法和创造性设计法在实践中常常相互结合。
优化设计法通过算法和数学模型提供了一种系统化的方法来解决设计问题，而创造性设计法则提供了一种创新的思维方式来激发创造力。
综上所述，现代设计理论与方法包括了优化设计法和创造性设计法。
优化设计法强调效率和效果的最优化，创造性设计法则强调创新和想象力的发扬。
两者可以相互配合，为设计师提供全面的解决方案，提高设计效率和设计品质。
现代设计方法优化设计
现代设计方法的优化设计涉及到多个方面，以下是一些常用的优化设计方法：1. 用户研究：通过深入了解用户的需求、行为和心理，设计师可以更好地理解用户的需求和问题，从而针对性地进行优化设计。
2. 原型设计：通过制作原型，设计师可以在较短的时间内对设计进行迭代和验证，以找出最佳方案。
3. 数据驱动设计：通过收集和分析大量的用户数据，设计师可以发现用户行为和需求的模式，从而通过数据驱动来进行优化设计。
4. 用户测试：在设计的不同阶段，引入用户参与测试和反馈，可以发现设计中的问题和不足，及时进行调整和优化。
5. 敏捷设计：采取迭代式的设计方法，通过快速原型和快速反馈，不断进行调整和优化，以提高设计效果和用户满意度。
6. 跨学科合作：在设计过程中，与不同领域的专家合作，如工程师、市场营销人员等，可以综合各方专长，实现更好的设计优化。
7. 可持续设计：考虑到环境和社会的可持续性，在设计中采用可再生材料、低能耗、低污染等策略，以实现可持续发展的设计。
现代设计方法的优化设计现代设计方法的优化设计是指通过对设计流程、工具和方法进行改进，以提高设计效率和质量。
优化设计旨在减少设计中的资源浪费，优化设计结果，降低产品开发成本和周期，并增加产品竞争力。
现代设计方法的优化设计涵盖了许多方面，以下将详细叙述几个重要的方面。
首先，现代设计方法的优化设计侧重于提升设计流程的效率。
传统的设计流程中存在许多流程瓶颈和不必要的重复工作。
现代设计方法注重流程规范化，通过建立标准化的设计流程、流程文档和各项指标，可以有效地减少流程中的误差和重复工作。
此外，现代设计方法还借鉴了敏捷开发和快速迭代的理念，将设计流程划分为多个阶段，每个阶段都有严格的时间和成果要求。
这样可以提高设计团队的工作效率，加快产品开发速度。
其次，现代设计方法的优化设计还涉及到工具的应用。
随着计算机和网络技术的发展，设计工具的功能和性能不断提升。
现代设计方法充分利用了这些高级工具，如CAD、CAE、CAM等，使设计师能够更加方便地进行设计和仿真分析。
例如，CAD软件可以实现快速、精确的三维建模，大大减少了传统手工绘图的工作量；CAE软件可以对产品进行多物理场仿真，为设计决策提供了科学的依据；CAM 软件可以实现自动化的数控编程，提高了产品加工的精度和效率。
通过充分利用这些高级工具，设计团队可以更加准确地进行设计，并快速优化设计结果。
而且，现代设计方法的优化设计还包括了对设计方法的改进。
传统设计方法中，设计师往往是通过经验和直觉进行设计，容易出现主观因素的影响。
现代设计方法通过引入系统化和科学化的方法，将设计过程转化为一种系统工程，从而能够更加客观地进行设计。
例如，TRIZ（理论与创造性问题解决方法）是一种可以帮助设计师发现创新解决方案的方法，它通过分析和运用已有的创新原理，引导设计师避免常见的设计陷阱，快速找到创新解决方案。
而六西格玛（Six Sigma）则是一种通过统计分析来提高产品质量和流程效率的方法，它强调减少变异，并通过数据驱动的方法实现过程改进。
现代设计方法的优化设计
现代设计方法的优化设计主要包括以下几个方面：
1. 综合利用设计软件和计算机辅助设计技术：现代设计方法借助设计软件和计算机辅助设计技术，可以快速高效地进行设计。
利用计算机模拟和仿真技术，可以对设计进行多次迭代和优化，减少试制成本，提高设计质量和效率。
2. 引入多学科综合设计方法：现代设计方法强调多学科之间的协同合作。
可以将不同学科的专家和设计团队进行集成，共同参与设计过程，利用各自的专业知识和技术，解决设计中的各种问题，达到优化设计的目的。
3. 运用优化算法进行设计：优化算法是一种数学方法，可以通过数学模型和计算方法来求解最优设计方案。
现代设计方法可以借助优化算法，对设计参数进行优化，使其达到最佳状态。
4. 质量功能展开（QFD）方法：质量功能展开是一种将顾客需求转化为技术要求的方法。
现代设计方法可以运用QFD方法，将顾客需求分解为各个技术要求，并通过对技术要求的优化设计，最终满足顾客需求。
5. 敏捷设计方法：敏捷设计方法是一种强调快速迭代和快速反馈的设计方法。
现代设计方法可以借鉴敏捷设计方法，通过快速的设计和反馈循环，不断进行设计迭代，优化设计方案。
总之，现代设计方法的优化设计主要通过综合利用设计软件和计算机辅助设计技术、引入多学科综合设计方法、运用优化算法进行设计、应用质量功能展开方法以及借鉴敏捷设计方法等手段，提高设计效率和质量，实现设计的优化。
