Una breve introducción a la teoría y los métodos del diseño moderno.
1 La teoría y el método del diseño moderno es una ciencia de la tecnología de la ingeniería basada en la ciencia del pensamiento, la ciencia de la información, la ingeniería de sistemas, la tecnología informática y otras disciplinas, que estudia las reglas de diseño de productos, la tecnología y herramientas de diseño y los métodos de implementación del diseño. .
2 El concepto de diseño, en un sentido amplio, se refiere a la disposición del proceso de desarrollo, incluyendo la dirección, procedimientos, detalles y objetivos del desarrollo. El concepto restringido se refiere a actividades que transforman necesidades objetivas en sistemas técnicos (o procesos técnicos) que satisfacen las necesidades.
3 El significado del diseño: para satisfacer los requisitos funcionales de los seres humanos y la sociedad, los objetivos predeterminados se generan a través del pensamiento creativo de las personas y una serie de planificación, análisis y toma de decisiones, que contienen el texto correspondiente. , datos, gráficos, etc. Documentos técnicos de información para lograr los beneficios sociales y económicos más satisfactorios, esto es diseño.
4 Características del diseño: características de la demanda, características creativas, características del programa y características de la época.
5 Las cuatro etapas de desarrollo del diseño: etapa de diseño intuitivo, etapa de diseño empírico, etapa de diseño semiteórico y semiempírico, etapa de diseño moderno
6 La diferencia entre diseño moderno y diseño tradicional:
Diseño tradicional: basado en resumen de experiencia, utilizando experiencia, fórmulas, gráficos, manuales de diseño, etc. formado a partir de la mecánica y las matemáticas como base para el diseño, y diseñando a través de fórmulas empíricas, coeficientes aproximados o analogías. El método de diseño tradicional es básicamente un método de diseño caracterizado por análisis estático, cálculo aproximado, diseño empírico y trabajo manual.
Diseño moderno: Es un método de diseño basado en el conocimiento caracterizado por análisis dinámico, cálculo preciso, diseño optimizado y CAD.
7 En comparación con los métodos de diseño tradicionales, los métodos de diseño modernos han completado cambios principalmente en los siguientes aspectos:
1) Análisis cuantitativo de la estructura del producto 2) Análisis de las condiciones de trabajo del producto Dinámico; Fiabilidad del análisis de calidad del producto; 4) Optimización de los resultados del diseño del producto; 5) Eficiencia y automatización del proceso de diseño del producto.
8 El diseño de producto moderno se puede dividir en tres tipos según su grado de innovación: diseño de desarrollo, diseño adaptativo y diseño de deformación.
Capítulo 2
1 Análisis funcional y método de combinación: encontrar la función total (método de caja negra) método de solución de subfunción (método de análisis de investigación, método creativo, método de catálogo de diseño) comprensión original y combinación (Método de análisis morfológico)
Capítulo 3
1 Técnicas de creación: (1) Método de estimulación colectiva: (método de encuentro temático, método Delphi, método 635) a través del trabajo colectivo de muchas personas Las discusiones y los intercambios escritos se inspiran mutuamente y generan inspiración, lo que a su vez desencadena una reacción en cadena de pensamiento creativo y forma una técnica innovadora que integra ideas innovadoras. (2) Método de cuestionamiento y rastreo: (método de interrogatorio de Osborne, método de interrogatorio de Arnault, método de interrogatorio 5W-1H) consiste en ampliar ideas analizando y razonando sobre problemas, o descomponiendo problemas complejos para encontrar diversas influencias. Una técnica creativa que conduce a soluciones. a los problemas. (3) Lenovo y el método de analogía: (Lenovo inventó el cabello, la analogía inventó el cabello, método biónico, método de fotografía integral) Cree nuevas ideas a través de la inspiración, asociación, analogía, síntesis y otros medios. Esta técnica creativa se llama método de analogía de Lenovo (4). Método de innovación combinada: (combinación de rendimiento, combinación de principios, combinación de funciones, combinación de estructura) Utilice las conexiones intrínsecas entre las cosas y utilice el conocimiento existente y los resultados existentes para crear nuevas combinaciones. Esto da como resultado nuevas soluciones.
Capítulo 4
1 Tres elementos del modelo matemático de diseño óptimo: variables de diseño, función objetivo y restricciones
Variable de diseño X=[]función objetivo
Las condiciones de restricción se dividen en restricciones de desigualdad y restricciones de igualdad según sus diferentes formas. Según su naturaleza, se dividen en restricciones de límite (restricciones sobre variables de diseño) y restricciones de desempeño (restricciones sobre las horas de trabajo de la materia prima).
2 Fórmula de iteración numérica (viabilidad) y satisface (aplicabilidad)
3 Métodos de optimización unidimensionales: método directo (método de Fibonacci y método de la sección áurea) método indirecto (método de Newton y método cuadrático) método de interpolación)
Métodos de optimización sin restricciones: indirecto (método de gradiente, método de Newton, método de escala variable, método de dirección de yugo, método de gradiente de yugo). Método directo: método de rotación de coordenadas, método de Powell.
Métodos de optimización restringida comúnmente utilizados: (método directo) método de forma compuesta, método de dirección factible, (método indirecto) método del multiplicador de Lagrange y método de función de penalización
4 Sección áurea El principio del algoritmo de el método: El método de la sección áurea también se llama método 0.618. Es un algoritmo de búsqueda unidimensional que reduce continuamente el intervalo inicial para obtener el punto mínimo calculando y comparando los valores de la función del punto de la sección áurea. Las características del método de la sección áurea son que la proporción de cada reducción de intervalo es igual a 0,618.
5 El principio del algoritmo del método de interpolación cuadrática: el método de interpolación cuadrática también se llama método de parábola, que es una especie de método de aproximación polinómica, que utiliza los dos puntos finales de la función objetivo en el intervalo unimodal y un punto (3 puntos) en el medio para formar un polinomio de interpolación cuadrática que está cerca de la función objetivo, y utiliza el punto mínimo de. el polinomio como nuevo punto de inserción intermedio Algoritmo de búsqueda unidimensional para reducción de intervalos.
6 La idea básica del método de gradiente: utilizar la dirección de gradiente negativo del punto de iteración como dirección de búsqueda para cada iteración hasta encontrar el punto mínimo.