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现代设计方法的应用

现代设计方法的应用

工业产品设计是一种创造性活动,设计的结果直接影响产品性能质量、成本

和企业经济效益。由于在产品开发和提高产品设计水平的工作中,科学的设计方

法起着重要的作用，因此加强对产品设计方法的研究有着十分重要的意义。

从20世纪60年代以来,在工业发达国家中对设计方法学的研究有着迅速的

发展。一些国家已形成了各自的研究体系和风格。比较有代表性的如：德国的学

者和工程技术人员比较着重研究设计的进程、步骤和规律,进行系统化的逻辑分

析、并将成熟的设计模式、解法等编成规范和资料供设计人员参考；英、美学派

偏重分析创造性开发和计算机在设计中的应用；日本学者则充分利用国内电子技

术和计算机的优势；在创造工程学、质量工程、价值工程方面做了不少工作。自

1946年开始，前苏联进行发明创造方法学的研究——TRIZ(heoryofInvention

ProblemSolving),以G.S.Altshuler为首的研究机构分析了世界近250万件高水

平发明专利，并综合多学科领域的原理和法则后，建立了TRIZ理论体系。运用

这一理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。

各国研究的设计方法在内容上各有侧重，但共同的特点都是总结设计规律，

启发创造性，采用现代化的先进理论和方法使设计过程自动化、合理化，其目的

是为了提高设计水平和质量，设计出更多功能全、性能好、成本低、外形美的产

品,以满足社会的需求和适应日趋尖锐的市场竞争。

我国在20世纪80年代不断吸收引进国外研究成果，开展了现代设计方法

的理论和应用研究，并取得了一系列成果。

各国在设计方法研究过程中共同推进和发展了现代设计方法学“”这门学科，

从而使它成为现代设计方法的一个重要组成部分。设计方法学是以系统的观点来

研究产品的设计程序、设计规律和设计中的思维与工作方法的一门综合性学科。

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：计算机辅助设计、有限元设计、

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现代设计方法的应用

反求工程设计、优化设计、并行设计、虚拟设计、绿色设计、可靠性设计、动态

设计、模块化设计、人机学设计、疲劳设计等。下面就以此为例，介绍现代设计

方法的运用。

一、计算机辅助设计

计算机辅助设计（ComputerAidedDesign)，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软件等构成CAD的软件系统。通常所说的CAD系

统是只由系统硬件和系统软件组成，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。

机械计算机辅助设计（机械CAD）技术，是在一定的计算机辅助设计平台上，

对所设计的机械零、部件，输入要达到的技术参数，由计算机进行强度，刚度，

稳定性校核，然后输出标准的机械图纸，简化了大量人工计算