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現代設計方法

時間:2023-06-02 09:19:18

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇現代設計方法,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

現代設計方法

第1篇

關鍵詞 現代設計方法 改革 探究式教學

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A

0 前言

現代設計方法課程是我校機械設計制造及其自動化專業的專業課,是一門綜合性課程,它融匯了當今科學技術的精華,涵蓋了基礎學科、計算機及機械學科的大部分內容,與各相關學科緊密相聯。現代設計方法課程的特點是設計方法種類繁多、理論性很強,部分基礎理論知識復雜且抽象,涉及到高等數學、工程數學、機械制圖、數學建模、數值分析、

美學法則等基礎及專業知識。①②根據本課程內容的特點,如果單純運用板書教學方法,學生會感到枯燥乏味,失去學習的興趣;多媒體教學雖然具有傳遞的信息量大、生動、形象直觀及便于理解的優點,但是仍不能使學生親身感觸到現代設計手段在實際產品設計過程中的顯著優勢。因而,有必要對現代設計方法的教學方法和手段進行全方位的改革,從而調動學生學習的積極性和主動性,提高學生應用現代設計方法解決實際工程問題的能力。

1 現代設計方法內容簡介

(1)計算機輔助設計CAD。主要講述現代CAD技術的內涵及主要研究內容;工程數據處理方法;計算機繪圖基本原理及機械工程圖的繪制。(2)計算機輔助工程CAE。主要講述在現代設計方法中,對產品及其重要零部件進行力學分析及優化分析計算的有限元法。(3)機械優化設計。主要講述借助于最優化數值計算方法在計算機上尋求工程最優方案的數值解法。(4)可靠性設計。主要講述產品的可靠性指標及量值,對可靠性指標進行合理的分配,再把規定的可靠性指標設計到產品中去。

2 教學方法及手段改革探索

現代設計方法理論內容的整個教學過程以多媒體課件教學為主線,板書教學為輔助手段進行。每一獨立授課環節的多媒體課件都是根據授課內容的具體特點采用不同表現形式進行制作,③并附之與講解內容相關的成功案例。例如理論性較強的內容,多媒體課件的制作為綱領性的,具體內容講解以板書為主,將所用到具體基礎學科知識依據學生所用教材給予提示,具體到章節;實踐性較強的內容,以實際應用案例為導向,實施啟發性教學,④使現代設計概念先入為主,增強學生學習的能動性。為使學生能夠充分理解消化所學知識,根據授課進度安排上機訓練。利用比較教學法,將傳統機械設計方法設計的減速器關鍵部件及整體模型用現代設計手段進行重現,比較二者的設計結果。

2.1 計算機輔助設計CAD階段

(1)工程數據處理。播放精選的相關視頻資料,使學生體會傳統設計與現代設計過程中查詢工程數據的不同手段和方法,從而理解對傳統紙質記載的工程數據進行處理的必要性。選用機械設計課程設計中所用到的典型數表和線圖,根據其不同特點采用不同方法進行工程數據處理,常用方法是程序化和建立工程數據庫。課后安排上機練習,主要熟悉工程數據的各種處理方法。建議學生自由選擇機械設計課程設計過程中曾用過的數表或線圖進行處理,同學之間最好不要重復,以盡可能多地處理工程數據。所有結果留待后續設計使用。(2)關鍵零部件的三維模型建立。結合工程應用軟件Solidworks講述不同的產品建模方法,重點講述特征建模方法。上機練習時,同學們分成幾個小組,嘗試采用調用程序或檢索數據庫的方法進行齒輪和軸的幾何尺寸設計。設計過程中及時發現工程數據處理結果的不合理及不正確性并進行修改。

2.2 計算機輔助工程CAE階段

有限元基本理論部分涉及大量高等數學公式的推導,知識點比較分散、零碎,學生聽課時感覺枯燥、乏味,不感興趣,不利于集中注意力。因而,該部分內容的講解主要注重關鍵問題的處理方法,對于繁瑣的公式推導僅給予簡單的處理說明,并給出具體參考資料讓學生課下參閱。本章內容主要包括結構離散化、單元分析、整體分析及后續結果處理。每一個知識環節講解完畢,通過上機訓練,利用Ansys軟件進行演示,將理論知識與實際應用結合起來。

上機練習課時,學生練習使用Ansys應用軟件,將設計過的齒輪和軸等減速器的關鍵零部件進行應力、應變及變形分析。

2.3 機械優化設計階段

傳統產品設計過程中,為保證產品能滿足使用及壽命要求,關鍵零部件的設計和選用會在強度、剛度和壽命等方面有冗余,最終導致產品整體尺寸大,體積重,從而造成材料浪費。采用機械優化設計的思想可以使產品在滿足使用要求的同時,具有最優的結構尺寸,從而減小產品總體額尺寸、降低產品的重量,達到節省使用空間、節約材料和降低產品成本的目的。

結合實例講解優化設計數學模型的建立、最優化求解方法的選擇及問題的求解步驟。通過上機練習,采用機械優化設計思想設計斜齒輪減速器的關鍵零部件,并以減速器中心距最小為目標,進行減速器的優化設計。

2.4 可靠性設計階段

在產品設計過程中,為消除產品可能存在的潛在缺陷和薄弱環節,防止產品使用過程中發生故障,采用可靠性設計知識進行產品設計,以確保產品滿足規定的固有可靠性要求。可靠性設計是可靠性工程的重要組成部分,是實現產品固有可靠性要求的最關鍵的環節,是在可靠性分析的基礎上通過制定和貫徹可靠性設計準則來實現的。

講解可靠性的相關知識,結合實例講解可靠性模型的建立,使學生掌握把規的可靠性指標值直接設計到零件中去,使它們能夠保證可靠性指標值的實現。

3 創新設計能力培養

常規機械設計方法是依據力學和數學建立的理論公式和經驗公式為先導,以實踐經驗為基礎,運用圖表和手冊等技術資料,進行設計計算、繪圖和編寫設計說明的過程。現代設計方法強調以計算機為工具,以工程軟件為基礎,運用現代設計理念進行的機械設計。機械創新設計是指充分發揮設計者的創造力,利用人類已有的相關科學技術知識,進行創新構思、設計出具有新穎性、創造性及實用性機械產品的一種實踐活動。

在講授現代設計方法的同時,使學生了解現代設計手段和技術的發展使產品設計過程更方便、快捷、高效,但常規設計仍然是最基本的設計方法,是機械設計課程的根本內容。關鍵是要能夠將所學習的新手段、新方法應用于實際工程領域,進行產品創新設計。結合大學生學術科技活動,進一步加強學生創新設計能力的培養。

4 結論

針對不同類型的知識采用不同的授課方法,多媒體演示與實際操作及訓練相結合,具體內容講解過程中,穿插實際應用案例,采用探究式教學方法進行講解。將采用傳統設計方法已經完成的減速器設計貫穿于現代設計方法的整個教學過程,在學習現代設計基本理論的同時進行實際應用訓練。在熟知的減速器設計過程中,使學生對現代設計的理論、思想、手段和方法有所掌握,增強學生對新知識的渴求,利于激發學生學習的興趣、提高學習積極性及能動性。

中國交通教育研究會項目:交教研1202-78;山東交通學院教育研究課題與教學改革資助項目

注釋

① 鐘志華,周彥偉.現代設計方法[M].武漢:武漢理工大學出版社,2007.

② 曹金榜.現代設計技術與機械產品[M].北京:機械工業出版社,1987.

第2篇

1.1水泵的計算機輔助設計

進入新世紀以來,計算機輔助設計方法作為現代設計方法的一種,在我國得到了廣泛的研究和推廣。此方法利用計算機運算速度快、運算結果準確、存儲功能強大、邏輯運算力強的特點來進行設計的信息處理,并最終通過人機交互來完成設計。在泵的設計中,計算機輔助設計方法主要涉及的是CAD設計。泵的CAD設計相比傳統的設計而言,具有準確性高、可靠性好、成本低、設計周期短等特點,而且在一定程度上解放了工人的勞動力。但是CAD設計在三維設計中還有較大的缺陷,相信在后續的研究中,這個問題會得到很好的解決,CAD設計在泵設計中的應用也會越來越廣泛。

1.2水泵的有限元分析

有限元分析是上世紀60年展起來的一種新型數值分析計算方法,它是一種重要的工程分析方法,是在計算機技術發展的基礎上興起的。它依靠于計算機技術,隨著計算機技術的發展應用在各個工程設計領域。有限元分析其本質是將結構離散化,分成有限個較易分析的單元,最終再綜合求解,得出結論。例如:在ZYT3H-8/450型高壓三柱塞泵的重要部件設計中,有限元法分析設計就得到了廣泛的應用。ZYT3H-8/450型高壓三柱塞泵的活塞、連桿、曲軸等重要部件在工作中受到的載荷較為復雜,有限元法分析設計可以利用建立模型,并通過ANSYS軟件對模型進行載荷分析,得到載荷分布狀況,方便下一步的設計。在水泵設計中應用有限元分析設計方法,可以克服傳統設計方法中經驗公式設計的局限性,使得設計更加精確,可以明顯地提高水泵產品的綜合性能,縮短設計周期,提高水泵的使用壽命和市場競爭力。

1.3水泵的優化設計

在進行水泵的設計工作時,諸如水泵的使用壽命、泵效及水泵的可靠性等因素都需要考慮,而傳統的設計方法在統籌諸多因素的影響方面效果不佳。這就需要應用現代設計方法中的優化設計來統籌劃一。在水泵的設計工作中,優化設計方法就是統一結合計算流體力學和基本流動理論,從泵的水力損失最小開始,以水泵的效率為原則,設計調節水泵的流動參數和幾何參數,得到最優化的參數設置。在國內,水泵的優化設計方法主要有損失極限優化設計方法、速度系數優化設計方法以及CFD優化設計方法等。例如在離心泵的設計中,CFD優化設計方法也有很好的應用。CFD優化設計通過計算機數據計算和圖形生成,可以對離心泵的流體流動和熱傳遞等相關現象進行分析,了解離心泵內部流體的流動狀態和流動規律,得出最優的設計方案。在離心泵的設計中,CFD優化設計可以節省大量的實驗工作,節省資源。跟隨時代和科技的發展步伐,優化設計的模型及理論會更加地完善,將來在水泵設計工作中的應用也會更加廣泛。

2水泵的可靠性設計

任何一種產品,它的可靠性都是設計時必須要考慮的重要因素,水泵的設計也不例外。產品的可靠性是指產品在規定的使用壽命或者使用期限內,可以安全地完成其工作的能力。產品的可靠性是在其設計工作階段就完成的設計,若沒有完成,事后是無法補救的。對于水泵的可靠性設計,我們需要從源頭入手,從選材到參數設計,再到成型制造,整個過程中我們都需要檢測設計的可靠性,而且要聯系實際,面向社會,保證設計參數的社會有效性。目前,可靠性設計在我國水泵的設計中應用研究還比較少,沈陽水泵研究所做了一些研究,制定了一些實驗標準,但還遠遠滿足不了實際設計的需要。相信隨著科技的進步,可靠性設計在水泵設計中的應用會越來越多。

3水泵的價值工程設計

價值工程設計簡單來說就是利用最少的成本,讓產品發揮最大的效益。它目的是提高實用價值,在開發集體智力資源的基礎上,用科學的分析手段來進行分析設計。運用價值工程設計,可以分析產品功能與成本的關系,對產品進行“多退少補”的功能加減設計,以適用不同人群的需求。在水泵設計中運用價值工程設計,我們要遵循兩點:(1)以滿足使用要求為原則,在其它方面的設計中要盡量簡化,設計成易加工的結構,保證精度,控制成本。(2)以保證性能為原則,在結構及材料設計中要盡量控制,使用易采購、易加工的材料,降低成本。

4.總結

第3篇

關鍵詞 現代設計方法;礦山機械設計;CAD技術;有限元法

中圖分類號 TH122 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2013)89-0162-02

0 引言

目前,國內對煤炭資源的消耗量依舊非常大,用于開采煤礦資源的礦山機械依舊受到大家的重視。礦山機械是煤礦生產中的重要設備,礦山機械的好壞不僅僅會影響到礦山的生產效率,而且關系到生產過程中的各種安全狀況。在傳統設計方法的基礎上,我們不但要改造以前的老舊設備,更要結合時代的產物,探索新的更有效的設計方法。在保障安全性的前提下,新的現代設計方法要盡量做到減少設計時間,降低設計成本,提高設計質量,而且要低能環保,有利于可持續發展。本文先對現代設計方法進行概述,再闡述礦山機械設計中常用的幾種現代設計方法。

1 現代設計方法概述

傳統的設計方法,是人類在大量實踐經驗的基礎上,采用直接感覺和總結的經驗來進行設計的方法。而現代設計方法是設計人員利用現性、邏輯和系統的科學知識以及計算機先進技術,來進行創造性規劃和設計,制定出質高價廉、能滿足時代需求的創新產品的一種方法。推動設計方法前進的主要有兩點:一是計算機技術的快速發展,使得設計人員的效率大大提高,設計的手段更加多樣化,設計質量更加高;二是多門學科理論和技術的融合,比如可靠性設計技術、現代設計方法學、計算機輔助設計技術和有限元方法等多種學科的融合促進了現代設計方法的發展。

現代設計方法集先進性、智能性、系統性、動態性和綜合性等特點于一身,大力推廣現代設計方法可以提高企業競爭力,促進企業發展。現代設計方法將逐步取代傳統的設計方法。

2 現代設計方法在礦山機械設計中的應用

2.1 可靠性設計

可靠性是衡量設計產品質量的一個重要指標,它是指機械在一定條件和時間下完成一定功能的能力。可靠性的設計首先就是要做試驗,對載荷、工況變化、長度尺寸以及材料機械性能等進行大量的試驗與統計分析,得出具體的數據分布,作為可靠性的參考依據。由此可以確定設備的壽命周期,建立相應的可靠性模型,進而計算設備的可靠性,對可靠性低的一些環節進行改進,保證整個設備的可靠性,從而提高礦山機械設備的質量,保證生產和工人安全。

2.2 CAD技術

CAD技術,即計算機輔助設計,是設計人員利用計算機硬、軟件系統對產品進行設計的一種技術。它主要的設計活動包括設計、工程分析、繪圖與文檔制作等。CAD技術給整個設計帶來了很大的方便:一是可以方便實現模塊化設計和一體化設計;二是在CAPP系統進行工藝規劃和NC編程時可以將計算機內的產品模型直接導入,還可以將加工代碼直接傳入NC機床和加工中心進行加工。礦山機械產品的設計采用CAD技術效益較為顯著,它將設計和制造這兩個環節很好的進行了連接,有效提高了設計和加工效率。

2.3 有限元法

礦山機械進行工作時,它的受力比較復雜,不利于分析計算。比如挖掘機的工作裝置在進行工作時,結構和載荷都比較復雜,在傳統設計中都是進行簡化計算,找出相對危險的幾個截面進行計算校核。這種方法存在幾個弊端:一是不能得出準確的結果;二是只對幾個截面進行設計校核,而不能確定每塊鋼板的應力分布。而利用有限元法就可以很好的解決這個問題。在有限元法中,借助計算機,可以清楚的看到每塊鋼板的應力分析以及相應的薄弱點,從而對產品進行有效快速的改進。有限元法可以大大提高設計速度,保證產品的設計質量。

2.4 優化設計

目前數學專業也隨著時代前進而向前發展,比如最優化設計數學模型。礦山機械設計中的優化設計就是將設計中遇到的問題轉化為數學模型,然后應用數學優化技術和計算機計算技術,從可行域中找出最優解。在設計過程中,設計問題越復雜,越能體現出優化設計對產品設計的優勢,它大大減輕了設計工作者的負擔。優化設計技術在推進計算機輔助設計、改進產品質量和提高產品設計水平等方面都具有重要作用。

2.5 綠色設計

隨著當今世界對環境保護的重視,大家也開始呼喚設計界的綠色環保。綠色設計,不僅是指在設計過程中整個機械設備要經濟環保,做到可回收、可維護、可拆卸、可重復利用等,而且在機械施工過程中,要做到減少噪聲污染,提高工作效率,最大限度的節約能源。在滿足使用性能和安全性能的同時,設計的產品也要具有良好的環境屬性,這是現代設計中必要的一個環節。

2.6 人機工程設計技術

礦山機械進行工作的環境比較惡劣,操作機器的員工需要集中精神進行細心操作,一個簡單的失誤有可能造成安全事故。所以在設計中有了人機工程設計技術,它的目標就在考慮施工環境的前提下,怎么樣將機械產品最合乎人的操作習慣,盡量滿足人的舒適度,減少人的勞動強度,保證生產安全。比如合理的檔位高度和位置設計可以減少操作人員的強度以及避免操作失誤,保證操作人員的安全。

3 結論

現代設計方法還有很多,比如智能設計、并行設計、摩擦學設計、創新設計等等。總之,在進行礦山機械設計時,設計者要結合實際情況,充分利用現代設計方法,做出最優化的設計,提高生產效率,提高企業的競爭力,促進企業的可持續發展。

參考文獻

[1]鐘志華,周彥偉.現代設計方法[M].武漢:武漢理工大學出版社,2001.

第4篇

【關鍵詞】:現代建筑;設計方法;創新

【引言】:隨著我國建筑行業的不斷發展,傳統的憑借經驗與直覺進行的建筑設計方法已經無法滿足實際需求。因此,如何完善建筑設計方法,創新設計理念,已逐漸成為建筑設計師們廣泛關注的重要問題之一。作為現代建筑設計和規劃的基本方法,現代建筑設計是進行現代建筑建設的必要前提。因此,研究現代建筑設計方法,具有重要的理論意義和現實意義。

1、 現代建筑設計的原則

1.1 綜合性原則

現代建筑的復雜程度在逐漸提高,主要體現在功能性和差異性等方面。因此,在設計現代建筑的過程中,應當結合現代建筑的實際需求,綜合考慮現代建筑的結構、功能以及需求要素,最終形成現代建筑設計的整體目標。只有遵循綜合性原則,才能實現現代建筑設計對各功能、各要素的有機整合,保證現代建筑能夠滿足各相關利益主體的實際需求。

1.2 動態性原則

隨著建筑行業的不斷發展,現代建筑具有動態性發展的特性。每個時期的建筑,其內涵與外延等方面都存在著比較大的差,因此,在現代建筑設計中,還需要遵循動態性原則,明確建筑設計是一個動態、連續、變化的工作。要在現代建筑設計的工作中與建筑領域,與周邊社會、與市場環境做到積極地互動,通過動態的調整現代建筑設計要點,保證現代建筑設計對社會要求和文化發展的調整和進步,提高現代建筑設計工作的活力,實現現代建筑設計方法的不斷創新。

1.3 安全性原則

安全性是建筑工程中重要的優劣考量因素,也是建筑設計方法在進行創新時不容忽視的首要原則。例如,在進行給排水線路設計時,考慮到現代建筑多以高層布局為主,可采用放射式線路作為主要設計方案,在確保所采用線路安全性能合格的前提下,還應做好備用線路的設置工作,防止線路切換間隔時間過長。總而言之,安全性是建筑設計創新的重要前提,需作為重點因素予以足夠重視。

2 、現代建筑設計方法的創新

2.1 建立健全建筑設計相關制度

建筑師應改進建筑設計方法,逐步提高建筑設計水平。在建筑設計的造型上,不要以追求奇特和奢華為目標,應以簡約、大方為目標,避免浪費資源。同時,我國應完善住房保障制度,根據我國住房的相關規定和要求,施工嚴格按照建筑設計,確保建筑施工安全性和實用性。

2.2 建筑設計方法應注重實用性

在過去人們往往認為建筑的高度是彰顯一個地區發展水平高度的重要標志,即地標性建筑,因此,以摩天大樓為典型的建筑群在我國逐漸增加,隨著社會的發展,人們意識到建筑設計方法應該從實用性出發,才能滿足人們社會生活的需要。例如:一個學校綜合樓的建設,其建筑的功能主要是區分藝術學院和人文學院,基于此,建筑設計方法可以采用多元化設計方案,把教學樓分為三個部分,采取U型方式體現出來,一邊是藝術學院,另一邊是文學院,其中間部分可以作為會議廳等,這樣的設計可以將三者有效的銜接起來,把實用性設計方法融入到建筑創作中,進一步體現了綜合教學樓教學空間的開放性。

2.3 加強現代建筑設計的人文情懷

在現代建筑創作過程中,人們對建筑形式特征有著一定的要求,需要符合大眾的審美特征,喚起人們的共鳴。當今的社會環境,是時代的言論自由,每一個人的思想都對當今的文化環境非常寬容,現代建筑設計創作需要體現文本思維的原則,以滿足人們對眾多建筑的追求。現代建筑的設計不僅需要基本的設計技能的設計師,更是設計趨勢的建筑師和把握人生的感覺,提高建筑設計師自身的綜合素質,尤其是國際視野和人文情懷的設計師尤為重要。

2.4 注重與城市和環境的融合

現代建筑是城市環境的一部分,城市是當地環境的整體氛圍、人文精神等方面的表現形式、建筑特點和環境協調性,是現代建筑設計的重要規律。在現代建筑設計創作過程中,建筑創作的整體風格應與城市建設的整體氛圍相一致,與當地人文環境相結合,形成整體的設計意識。現代建筑的創新理念,以當地的文化背景和社會歷史為前提,創造出完整的建筑形象,并通過建筑來表達和突出當地的文化特色,形成一個美麗的城市文化體驗。

2.5 可持續性思考

在現代建筑設計中應可持續思維,提高建筑設計發展的可持續性。在建筑設計過程中,建筑設計師應樹立以“減少建筑環境負荷”為核心的可持續發展理念。在保證建筑物安全、方便、舒適、可靠的基礎上,將環境負荷作為評價和選擇各種利益的最終依據。可持續建筑設計理念是現代建筑設計可持續發展的關鍵。建筑設計的可持續發展不僅要考慮自然資源的可持續發展,還要考慮社會文化的可持續發展。

結束語

總而言之,對于現代建筑設計來說,設計創新是不可或缺的元素,同時也是推動建筑事業發展的關鍵因素,因此設計創作者必須將可拓思維模式充分應用,進而將新的創作思維、方法和手段融入設計中,以此來提升我國的建筑設計水平,為建筑設計灌注源源不斷的活力,同時也推進我國建筑事業的發展。

【參考文獻】:

[1]馮楚雪.基于BIM的建筑結構設計流程管理研究[D].湖北工業大學,2016.

[2]蘇建新.淺談現代建筑設計創新的方法[J].江西建材,2016,06:21+25.

[3]居娉.淺談現代建筑設計方法的創新[J].門窗,2016,10:148.

第5篇

關鍵詞:現代機械設計;方法;研究

中圖分類號:TH122 文獻標識碼:A

機械設計主要是指根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、以及各個零件的材料和形狀的尺寸、方法進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程。本文著重從現代機械設計方法及其發展進行探討。

一、現代機械設計的特點

機械設計作為機械工程的最重要的組成部分,是機械生產的第一步,它是決定機械性能的最主要的因素。現代的機械設計它包括眾多的種類并且結構也愈來愈復雜。但從實現系統的功能來看,她主要包括動力系統、傳動系統、執行系統、操縱及控制系統等,這些系統有根據各自的需要繼續分解為更小的子系統。現代機械設計它具有鮮明的時代現代特點,它不僅要求設計對機械的工作原理、工作結構、運動方式、力以及能量的傳遞方式、物流技術、各零部件的材料、形狀、尺寸、等方式進行構思、分析和計算,而且還融入多門的現代科學知識。如:在現代機械中融通創造性的工程學、美學、控制論、機械電子學等,使得設計出的產品更具有時代氣息,進而使得產品在市場上具有競爭優勢。

二、現代機械的設計方法

(一)信息論方法

它主要包括信息分析法和技術預測法,其目的是幫助機械設計歸總有用的信息,使得這些信息能夠為設計人員提供機械設計的靈感,該方法是現代機械設計方法的前提。并且信息論方法能收集大量的設計信息和設計經驗,它能夠幫助缺乏設計經驗的新手完成工作。此外,信息論方法能夠大大的提高設計的效率,加快產品的更新速度,縮短設計的時間,從而在市場的競爭中處于優勢地位。

(二)創新設計法

為了適應新知識經濟時代的發展要求,提出現代機械設計創新理論。在機械設計中,創新設計法的應用能夠培養設計者創造性的思維,創新設計方法以自己優勢優于其他的創新,使得設計出的產品能夠在激烈競爭的環境中處于優勢地位。創新性的機械設計能夠最大限度的增強其設計的用途和性能。

(三)綠色產品設計技術

綠色產品的設計技術主要是指在設計機械產品中應該符合低消耗、高效益以及保護環境的要求。綠色產品設計應該要求現代機械設計中用最小的能源消耗獲得最大的能源利用率,此外還需符合對環境影響較小的環保要求。設計產品的結構布局、加工工藝和材料的選擇上都應該在設計之初考慮到。另外,還應針對環境設計對機械技術進行設計。這主要是指在設計的過程中對于產品來說,能否回收、是否可以重復利用、是否可以維護,以及是否能夠有益于人們的身體。

三、現代機械設計的發展方向

現代機械設計與傳統的機械設計有著許多不同的特點,由于傳統設計技術跟不上現代經濟發展的步伐,因此,應該采用現代的設計方法,借助各類的工程軟件來幫助設計人員完成產品的開發工作。但隨著經濟的發展,現代機械設計必須朝著一個新的方向發展才會在機械設計領域內樹立其長盛不衰的地位。

(一)人性化設計

隨著物質水平的提高人們越來越關注精神的需求,因此在機械設計中應該突出人性化,滿足人的精神需求。該發展方向它適應了當今人文社會的提倡,也凸顯了人的價值意義。如:在現代的機械設計中,計算機技術已經全面的應用到機械設計中,因此,在機械設計的過程中,采用微機控制技術,使得控制和操作的人性化能夠最大限度的提高機械設計的安全性和舒適性。

(二)系統性設計

該設計方向主要是從系統性的觀點入手,把機械設計看作一個整體,該設計的實現主要依賴信息化技術,實現人、機、環境的相互協調。在具體的實施過程中,應把其中的總系統逐一的分解為單一的子系統,采用現代設計理論和方法進行系統性的設計,它的目的是在與追求系統優化為目標協調各個子系統的設計和匹配。

(三)虛擬化設計

21世紀科學技術的核心技術是虛擬技術、計算機通訊技術和網絡技術。虛擬技術作為三大核心技術之首,足以可以看出它的重要性,虛擬技術主要包括虛擬加工、虛擬測試、虛擬控制等,虛擬化設計作為一種虛擬設計,它主要利用聲、光、電、機、計算機等綜合技術的有機組合。它能夠極大的改變人類現有的思維和生活模式。

綜上所述:現代機械設計它是一個創造性的工作工程,是多種技術學科相互滲透、相互結合的產物。機械設計只有不斷的與當代先進的科學技術相結合才能促進自身的發展,因此來說,現代機械設計應該適應社會的發展,才能對社會做出貢獻。

參考文獻:

[1].許鴻艷.討論現代機械設計的方法及研究進展[J].湖南農機,2013(05).

[2].張前森.淺析現代機械設計方法及研究進展[J].科技資訊,2011(18).

第6篇

關鍵詞:機械;設計方法;展望

Abstract: The mechanical design is an important part of mechanical engineering, mechanical design is in accordance with the requirements of mechanical work principle, structure, mode of motion, force and energy transmission, each parts of the material and shape size, lubrication methods for design, analysis and calculation and these into specific description of human based on the working process of manufacture. This paper summarizes the development trend of modern mechanical design of several commonly used methods and prospects the future of the mechanical design method.

Key words: machinery; design method; Prospect

中圖分類號:TU2

一、現代機械設計的特點

傳統的機械設計已經形成了比較成熟的理論和方法,但是現代機械的面貌已經發生了重大的變化。可以認為,各個領域科學技術的發展,都是現代機械設計理論和方法發展的基礎,這里包含哲學、思維科學、心理學和智能科學的研究成果;現代應用數學、物理學與應用化學等基礎科學領域的研究成果;機械電子學、控制理論與技術、檢測技術和自動化領域的研究成果;特別是電子計算機的廣泛應用和現代信息科學的發展,造就了現代設計技術的理論方法體系,使現代的機械設計建立在與傳統方法迥然不同、全新的層次之上。與傳統的機械設計相比,現代機械設計有以下一些具體的特點。

1.1傳統的機械設計中,靈感和經驗的成分占有很大的比重,思維帶有很大的被動性。但是今天,技術的飛速發展和市場競爭的激烈化,要求人們不斷地提出大膽的設想和新的開發目標,要求運用現有的最新技術去創造出前所未有的產品。傳統設計過程明顯地不能適應這一要求。

1.2傳統的機械設計著重于實現機械本身預定的功能,現代機械設計則要求把對象置于大系統中,進行系統的設計,將預定功能在人-機-環境之間進行科學合理的分配。對人開展了深入地生理學、心理學研究,要求在人與機之間做出最佳的界面設計。還要考慮機械從原材料提取、加工裝配、投入使用,直到報廢回收全生命周期各階段與環境的關系,保證自然資源與生態的平衡,實現人類的可持續發展。

1.3傳統的機械設計偏重于強度準則,現代的優限單元法、斷裂力學等領域的研究成果,進一步強化了人們強度設計的能力。在此基礎上,現代機械設計的準則拓寬到產品設計的更多領域。

1.4傳統的機械設計過程往往是根據任務和目標,先做出第一個方案,甚至造出樣機,然后通過評定與考核,進行修改,形成第二輪方案,如此反復,直到滿意為止。這一設計過程歷時長,消耗大,所謂滿意往往帶有很多的主觀性。現代機械設計則可根據各種給定的條件,運用優化設計理論和方法,借助計算機求得最佳設計參數和方案,因此設計的耗費低,周期短,而且科學地反映設計的最佳狀態。

1.5傳統的設計建立在手工操作的基礎上,人腦的思維進度在很大程度上被這種緩慢的操作過程所約束,許多原始發生于人腦的三維構思,在傳統的設計中必須用抽象的二維圖形加以表達,而代表現代機械設計的CAD技術則很好地解決了這些問題,技術人員從計算機那里可以很快地獲得為進一步思維所必需的理論計算結果和信息;大量的繪圖工作有計算機;屏幕上的三維圖形可以直接與人腦中的構思接軌。在傳統的設計中,機器的動態效果只能通過抽象的運動學、動力學數據加以反映,而現代的計算機仿真技術能對未來機器的運轉狀態清楚地加以描述。在傳統的設計中,從概念設計、技術設計到編制工藝、計算工時成本,有許多部門用串行工作方法參與,需要一個漫長的過程,而現代的并行設計技術,使人們在作出一個方案的設計時,通過計算機網絡同時獲得后續過程相關信息,使設計者有可能及時修改方案,尋求一個全面、綜合的優化方案。

二、機械設計的常用現代設計方法

2.1專業的現代設計方法。由機械設計和計算機專業人員共同開發的計算機軟件能夠反映和描述機械產品在實際工況下的各種損傷、失效和破壞的機理可以定量分析和計算機械零件和機械的動態行為并形成固定的設計程序這就是專業的現代設計方法如振動分析和設計摩擦學設計熱力學傳熱設計強度、剛度設計溫度場分析等等。這些軟件都是在傳統的設計方法基礎上應用計算機技術開發出來的。例如用pro/m軟件分析機械裝置的動態特性用ansys軟件分析應力都是這方面很好的例子為準確判斷裝置的可靠性和選擇設計參數奠定了基礎。

2.2 通用的現代設計方法。為了滿足機械產品性能的高要求在機械設計中大量采用計算機技術進行輔助設計和系統分析這就是通用的現代設計方法。常見的方法包括優化、有限元、可靠性、仿真、專家系統、cad等。這些方法并不只是針對機械產品去研究還有其自身的科學理論和方法。(1)優化設計。機械優化設計是最優化技術在機械設計領域的移植和應用其基本思想是根據機械設計的理論方法和標準規范等建立一反映工程設計問題和符合數學規劃要求的數學模型然后采用數學規劃方法和計算機計算技術自動找出設計 問題的最優方案。它是機械設計理論與優化數學、電子計算機相互結合而形成的一種現代設計方法。(2)仿真與虛擬設計。計算機仿真技術是以計算機為工具“建立實際或聯想的系統模型”并在不同條件下對模型進行動態運行實驗的一門綜合性技術。而虛擬技術的本質是以計算機支持的仿真技術為前提在產品設計階段實時地并行地模擬出產品開發全過程及其對產品設計的影響預測產品性能、產品制造成本、產品的可制造性、產品的可維護性和可拆卸性等從而提高產品設計的一次成功率。這種方法不但縮短產品開發周期也實現了縮短產品開發與用戶之間的距離。(3)有限元設計。這種方法是利用數學近似的方法對真實物理系統幾何和載荷工況進行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素即單元就可以用有限數量的未知量去逼近無限未知量的真實系統。它不僅能用于工程中復雜的非線行問題、非穩態問題的求解而且還可用于工程設計中進行復雜結構的靜態和動力分析并能準確地計算形狀復雜零件的應力分布和變形成為復雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。(4)模糊設計。它是將模糊數學知識應用到機械設計中的一種設計方法。機械設計中就存在大量的模糊信息。如機械零部件設計中零件的安全系數往往從保守觀點出發取較大值而不經濟但在其允許的范圍內存在很大的模糊區間。機械產品的開發在各階段常會遇到各種模糊問題雖然這些問題的特點、性質及對計策的要求不盡相同但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特點是可以將各因素對設計結果的影響進行全面定量地分析得出綜合的數量化指標作為選擇決斷的依據。

三、機械設計技術的展望

將來機械設計學必將滲透到半導體制造、生物工程、納米技術和機器人等行業中去在對社會發展做出貢獻的同時不斷完善自己使理論進一步創新。

3.1進一步實現系統性。即從系統觀點入手把機械產品看作一個系統或整體依賴計算機技術實現人、機、環境和相互協調。具體來說是把總系統分解為若干個子系統采用各種現代設計理論和方法追求系統優化為目標協調各子系統的設計和匹配。

3.2深化智能化設計。隨著科技的進步和發展設計要越來越多地考慮智能的因素。大量設計內容都可通過建立模型來描述機械產品的各種工況行為對模型求解可預測產品的性能、設計的合理性和最優性。例如各類車輛性能 評價的智能決策系統齒輪箱設計專家系統故障診斷系統等已應用在新車的開發設計中。

3.3更加注重綠色思想。綠色設計技術是對產品在其生命周期中按符合環境保護、資源利用率最高、能源消耗最低的要求進行設計的技術。要求設計者從全周期考慮產品的環境屬性和基本屬性在設計時始終立足于人的身心健康、環境保護等同時要求所設計的產品具有可回收利用性對環境的損害最小。

第7篇

關鍵詞:現代機械;設計方法;理論;研究

中圖分類號: S611 文獻標識碼: A

前言:現代的機械設計需要創新,所以設計人員必須具備全新的創新理念,充分發揮其主觀能動性的同時,能夠熟練操作現代設備進行分析處理,以設計出質量更高,更能滿足用戶需求的機械設備,這同時也是機械設計的發展的一貫要求和準則。

自從我國高等院校提倡素質教育以來,對學生的培養由知識型向創新能力型轉變,對于機械類學生來講,就是要注重培養他們的機械創新意識和創新能力。機械原理與機械設計課程是機械類專業中一門重要的技術基礎課程,主要教學研究內容是常用機構和通用零件的基本知識和設計方法,根據院校教學目標的不同,課程通常安排 1-4 周不等的實踐教學環節,即課程設計。課程設計環節是學生綜合運用所學理論和技術進行機械系統設計的一次綜合實踐訓練,是對學生所學設計理論、設計方法和設計能力的鍛煉和檢查,通常的做法是在學完本課程的全部理論課之后,由教師給定若干題目和設計方案,學生被動接受進行課程設計,這種課程設計教學模式強調的是對學生基本設計能力的訓練,不利于學生進行創造性能力的培養。為主動適應高等院校對于學生素質能力培養的要求,加強對學生的創新意識和創新能力培養,我們對機械原理與機械設計課程設計實踐教學模式改革進行了探索和實踐,并取得了明顯的成效。

1 機械類創新能力的培養

1.1 創新思維能力的培養

創新思維能力是創造力的源泉,愛因斯坦說過:“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力概括著世界的一切,推動著進步,并且是知識進化的源泉。”因此,培養創新思維能力對于機械類學生來講更為重要,包括邏輯思維能力、思維轉換能力、分析綜合能力、分解協調能力等。創新設計能力離不開創新思維,而思維總是從問題開始的,為了激勵學生的創新思維,應該在課堂教學以及設計實踐過程中不斷地提出問題、分析問題、解決問題、再提出新問題,迫使學生跟著教師的思路去積極思考,不僅掌握現有知識,更要通過不斷地學習新的知識、新的能力來對所要研究的內容進行綜合歸納和比較。出新問題本身就是創新。思維轉換能力是用已有知識解決復雜問題的能力,將復雜問題簡單化,在于培養學生的獨立解決問題的創新設計能力;分析綜合能力首先從機械(機器和機構)分析開始,逐步弄清其本質和內在規律,然后在此基礎上進行機械綜合,綜合就是設計,就是創造;分解協調能力即先將復雜的大系統“分解”為若干簡單的小單元,以便應用已學知識和方法進行分析,可對復雜事物總體進行全面透徹地了解與掌握。

1.2 創新設計能力培養

有了創新思維,還需要有敢于創新的機械設計能力,包括原理方案設計、傳動方案設計、執行機構設計、結構設計等。為了更好的培養學生根據需求設計機械系統、零部件的能力,初步掌握在機械工程設計實踐中使用各種技術(現代機電技術、現代測試技術)、技能和現代化工程工具的能力,具有對機械設計問題進行系統表達、建立模型、分析求解和論證的能力,我們建設了機械裝備創新基地,對學生進行現代機械設計技術和設計方法的教學與培訓,使學生掌握當前主流商業軟件的使用方法,并進行相關的創造性的裝備設計與分析,提高綜合設計素質與技能,以加強學生創新設計能力的培養。

1.3 創新實踐能力培養

創新實踐能力是創新思維和創新設計兩個層次的深化和提升,包括實驗設計能力、制造加工能力、分組協作能力和組織管理能力等。創新實踐是學生將創新設計內容動手制作轉換成實物的過程,通過這一環節的實踐,不僅鍛煉了學生的動手能力,而且加深學生對機械系統知識的理解,提高了學生的設計積極性,鍛煉了分組協作能力和組織管理能力。并且在學生之間通力合作親自動手制作出自己設計的機器模型后,會產生一種發自內心的成就感,這種成就感是不斷激發學生創新思維和創新設計能力的源泉。

2、現代機械設計方法的基本特點

以自動化設計取代人工設計。充分利用先進的計算機硬件及軟件平臺,極力提高人機結合的設計系統的自動化水平,以提高產品的設計質量,這是現代機械設計方法的基本特征。以動態建模取代靜態模型。典型的如以機器結構動力學計算取代靜力學計算,以實時在線測試數據作為評價依據等。以定量計算取代定性判斷。如以有限元計算非規則零件的尺寸和剛度,取代傳統設計的經驗類比法確定箱體各部分壁厚等。以變量取代常量如最優化設計中用隨機變量取代傳統設計方法中通常以經驗常量校核的粗略數據處理方法。以優化設計取代可行性。設計用設計變量恰當地建立設計目標的數學模型,從眾多的可行性解決方案中求其最優解。強調從設計階段就并行地綜合考慮產品整個生命周期中各方面的要求與相互關系,避免串行設計中可能發生的干涉與返工。

3、人-一機學的設計

任何機器設備,不論其自動化程度有多高,都需要人的控制、管理和維修,才能發揮其效能。因此,在設計機器的時候,必須對整個“人—機系統”作通盤的合理設計。

人—機學的主要研究內容大體上包括三個方面:

(1)機器系統中直接由人操作或使用的部件如何適合于人的使用。機器系統中直接由人操作或使用的部件如各種顯示儀表、示波屏、操縱器、駕駛盤、開關、,駕駛工作臺、以及各種照明裝置等等。這些裝備都必須適合于人的使用,才能保證工作效率達到最優。人—機學所要解決的不是這裝備的工程技術設計問題,而是從適合于人的使用的角度,向設計人員提供必要的參數和要求。比如怎樣設計儀表才能保證人看得清晰,而且辯讀迅速;怎樣設計操縱器才能使人應用時得心應手,既方便而又工效高,怎樣的照明條件使人視覺效率達到最優等等。

(2)環境控制和生命保證系統的設計要求生產和科技的發展,促使人類向自然界的各個領域深人進軍,人們也就面臨了種種特殊的環境條件。比如在航空、宇航、潛水、南北極考察等情況下,就會經受缺氧、高溫、低溫、失重、振動、噪聲、污染、輻射以及氣壓變化等等特殊條件。為了戰勝這些不利的環境因素,保證機器正常工作和從保證人體安全、舒適和工作效率出發,為工程設計人員提供這方面的設計參數和要求。

(3)人機系統總體設計

為了提高整個人機系統的效能,還必須;決整個機器系統與人體相配合的問題。比如適器系統如何與人的信息傳遞特性相配合,機P系統的特性如何與人在操縱活動中的傳遞函當相配合;如何通過人、機雙重優化控制來提砰機器系統性能等等問題。

結語:

振興機械工業,促進機械產品的升級換代,提高機械產品的質量和技術水平的關鍵在于設計,因為一個機械產品,設計水平不高,制造再好,也是一個落后的產品。要提高機械設計的質量,就必須對傳統的機械設計方法進行全面的改革,將傳統的機械設計工作從經驗的、類比的、靜態的和手工計算方法改革成科學的、合乎邏輯的、動態和計算機輔助設計的先進的機械設計方法。

由于現代機械設計理論和方法還在不斷的發展,它的研究內容和應用范圍還在不斷的擴大,這就需要我們去探索、總結和提高,其中以動態設計、優化設計和計算機輔助設計為它

的核心。希望從事機械工程研究和機械設計的同志們共同努力,為提高機械設計水平而總結

出一套符合我國國情的現代機械設計理論和方法。

參考文獻:

[1] 孫靖民 6 機械優化設計[H]9 北京: 機械工業出版社,

[2] 趙松年 6 現代設計方法學[H]9 北京: 機械工業出版社,

[3] 濮良貴 6 機械設計[H]9 高等教育出版社

第8篇

關鍵詞:現代;建筑設計;方法;創新

中圖分類號: TU2 文獻標識碼: A 文章編號:

建筑科學是社會科學和技術學的綜合,內容包含城市設計的各個領域,從全球范圍來看,城市化進程的加快,使得建筑有了廣闊的市場前景。在建筑設計的過程中,很多優秀的建筑師其設計思想創新意識非常強,但是現實的設計方案嚴重地脫離了設計的原則,使得建筑物的功能或者視覺效果不好。有的設計對建筑物的功能和類型沒有進行清晰的定位,忽視了建筑空間使用的科學性。很多的建筑師將一種特例下的設計理念,套用在差異性較大的各類建筑中,片面地追求奇異空間的體驗。在空間尺度或者各種組合中,單純地追求精神層面的創新,忽略了建筑物功能、經濟性等因素的考慮,造成了建筑設計空間和結構上的不合理性。

一、建筑設計創新方法的作用

1、宏觀作用

建筑設計創新方法的宏觀作用重要體現在其對社會的進步作用、革新作用、辨析作用等幾個方面。首先,運用創新方法所產生的建筑設計創新成果在大部分的情況下能夠更好的滿足人們的需求,不但體現在其功能等對人們物質需求的滿足,而且新穎的形象、空間還能提高人們的審美修養,陶冶情操; 其次,創新方法的成果有時并不是立刻能夠顯現的,也許暫時無法恰當的滿足人們需求,但是它對社會的革新起到了積極的促進作用,開拓了人們解決問題的視野; 最后,有些建筑設計創新方法失敗,或其創新成果沒有起到進步意義。對于這種情況,它還可以起到佐證或者反證其正面效果的作用,增加再次創新成功的可能性。

2、 微觀作用

建筑設計創新方法的微觀作用主要指針對建筑師及建筑設計團體修養、能力的提高作用。創新方法最直接的效果是使建筑設計者的創新能力得到加強,通過多角度的分析,可以知道建筑設計創新方法是具有可操作性的易于掌握,可以使設計師更加科學的進行建筑設計創新的實踐,并且按照這里給出的一定規律和模式大大增加了達到建筑設計創新的可能性;其次,它開拓了設計師的思路,增加了設計師進行創新設計師的視野,使他們可以從思維、專業交叉等多角度選擇自己所善于運用的創新方法和方式。針對我國建筑設計市場的現狀,這項研究的作用更加明顯,能夠使建筑設計創新從一項艱難而無序的工作變得理性而有據可依。

二、建筑設計創新方法的過程

1、準備階段

創新方法的準備階段是建立在對創新客體的考察基礎上的。這里設計到可能性空間的概念,即“事物發展變化中面臨的各種可能性集合稱為這個事物的可能性空間。”這種可能性空間是由事物本身所決定的,并受外部條件所制約。對于建筑設計創新而言,其首創性可能發生在源于創新客體本身的各個方面,所有這些方面的集合便是建筑設計創新的可能性空間。正如我們所知道的,建筑設計的創新角度是多方面的,但是并不能說針對每一個建筑設計在其任何方面都能夠達到建筑創新的成果。所以在主體運用建筑設計創新方法的時候,需要注意創新客體在相應方面上是否具有創新的條件,如果沒有的話,建筑設計創新方法便是不能夠成立的;同時建筑設計創新的可能性空間也受著外部條件的制約,也就是說建筑設計的創新點并不是固定不變的,隨著外部條件的轉變這種客體的創新可能性范圍也會隨之變大或縮小。

2、選擇階段

在我們知道建筑設計創新的客體具有創新可能性后,還需要進一步完成針對所需的建筑設計創新方面的選擇,優秀的建筑設計創新成果在其選擇階段一定是成功的。無意識的或者偶然產生出建筑設計創新成果的方法并不歸入建筑設計創新方法之中,這也就是選擇的有效性;有效性目標的選擇更涉及建筑設計創新的主體。當建筑設計主體選擇了客體的某一個創新點并運用建筑設計創新方法的時候,在不考慮外部環境的情況下,如果創新成果沒有完成主體所需達到的目標,即便所得到的建筑設計創新成果含有創新方面,我們也認定主體所應用的建筑設計創新方法是不成功的。選擇階段為最后建筑設計創新方法的實施明確了方向。針對某種創新角度選擇相應的方法是這一階段的主要內容。

3、實施階段

創新方法的實施也就是對建筑設計創新方法運用的控制以求達到成功的結果,我們實施建筑設計創新方法的目的就是控制創新的過程,使其沿著肯定自身的方向發展達到成功。主動而有效的控制可以使建筑設計創新方法的成功率大大提高。對建筑設計創新方法的控制需要多方面的共同作用:首先,創新過程的控制是在滿足一定的主、客觀條件下進行的,由于其發展的多方面性,我們需要選擇某一方面作為創新方法出發的主要方面。其次,隨著建筑設計創新過程的深入,我們會面臨更多的問題,也就需要不斷引入更多的知識或規律,這就要求我們根據目標不斷對這些知識及規律進行取舍,在創新過程中不斷修正我們所前進的方向。最后實現了目標的建筑設計創新也就達到了我們對創新過程的控制,完成最后方法的實施。

三、現代建筑設計方法的創新

1、提高其在塑造民族文化和藝術中的作用和地位

建筑設計產品是經久耐用的產品, 藝術因素是其不可分割的組成部分。建筑師的創作作品是民族文化藝術的重要組成內容。建筑設計創作的這一實質性特點, 應該獲得全社會的認同與反響。在很大程度上, 設計師設計創作的動力激情來自于廣大公眾對建筑藝術活動的一種積極認可。在我國應當引進和有效組織各類建筑文化交流活動, 如設計競賽, 國際間設計作品交流展示會。建筑創作理應得到和其他藝術門類相同的重視程度。

2、建筑設計和城市設計相融合

眾所周知, 建筑的存在不是孤立的, 外部空間環境與場所不僅賦予建筑創作構思的某種特質, 而且包容著建筑形式、空間因素所不能揭示的豐富的美學形式要素。即建筑形態設計與環境形態之間存在內在的統一及和諧的邏輯規律。尊重環境的整體性、多樣性, 是創造整體藝術形象,表現現代建筑新美學觀念的重要因素; 更能反映出建筑設計藝術的本體特征, 以及對城市文脈、環境文理的尊重和認同。

3、 現代建筑設計應體現人文精神

建筑創作不是孤立的, 是人們心理認知以及美學意象的轉換和映照。建筑藝術形象應具有充實的視覺表現力和沖擊力。市政建筑、公司建筑這些迅速增長的新建筑所具有的意義是異乎尋常的, 聯系著一種公眾精神, 聚合力和新城市所承載的首創精神; 是新的人文景觀、心理認知與歸屬感的凝聚點, 體現著現代人文精神的追求。與象征性的表現, 市民自豪感相結合的新的美學意象。應通過這些城市重要公共建筑予以反映。

4、運用數字技術創新建筑設計

數字技術越來越多地影響著人們的生活,也給建筑設計帶來了新的發展,影響著建筑設計的方方面面。數字技術打破以往的簡單形體,追求多元的審美情趣。形體塑造方面則反叛了以往現代主義的單一形體和強幾何形體,體現為非線性形體的傾向。數字技術在建筑設計領域中的應用更促進了這種多元化的趨向,在電腦中建筑師可以將形體任意扭曲變形,并對形體進行復雜的加減處理。數字技術也影響了建筑的表皮。無所不在的能夠快速不斷更新信息的電子顯示屏或一些廣告媒介,閃爍變換的霓虹燈等便自然成了建筑師設計的“新手段”。數字媒介文化的興起將原來被看成是非建筑的因素推到了前臺,在圖像文化的影響下,建筑師營造烘托氛圍的手段更加寬泛。在對建筑的感知中,各種因素同時起作用,從科技到時尚,信息與媒介都可以成為建筑的設計元素和表達手段。數字技術對建筑設計的創新發揮了不可限量的作用。

5、運用聯想式思維創新建筑設計

聯想式思維方法是通過事物的相似性類比,從某一事物想到建筑設計創新的某些方面的建筑設計創新思維方法過程。聯想不是胡思亂想,而是以事物之間的一定的可比性為前提的,它能夠克服兩個事物及概念在意義上的差距,把它們聯系起來。聯想式方法能夠找到建筑設計針對的內容和其他事物之間的內在聯系,把看起來并無聯系的方面聯系起來,從而得到建筑設計創新的方面。而要獲得豐富的聯想,就要在實踐中取得大量的經驗和豐富的知識,一旦需要聯想,就會在大腦中動員各種信息,將各種信息進行整合,建立起各種聯系,并在思維中不斷變換事物之間的聯系,以產生豐富的聯想。例如:建筑師伍重在設計悉尼歌劇院的時,很快聯想到悉尼港上的船帆形象,并且把這種聯想形成了設計意念。這種設計創新,建成后便成為悉尼的標志性建筑。由此可見,聯想式方法在建筑設計創新方法中的重要地位。

綜上所述,建筑設計思想需要不斷地創新,沒有創新的建筑設計,就會使得建筑失去其靈魂。因此,建筑設計創新,是每一個建筑設計人員的永恒追求。要通過不斷的學習和總結設計的成功經驗,在充分研究建筑設計案例的基礎上,提高建筑設計創新思想在實踐工作中的應用。

參考文獻:

[1] 曹麗新.  現代建筑設計中創新理念的應用[J]. 中國新技術新產品. 2010(06)

[2] 易麗雅.  現代建筑設計的技巧與創新發展[J]. 黑龍江科技信息. 2010(11)

[3] 肖放.  建筑設計方法探析[J]. 中國新技術新產品. 2010(11)

第9篇

【關鍵詞】機械設計方法;發展;

1 現代機械設計的特點

現代機械種類很多,結構也越來越復雜。但從實現系統功能的角度來看,它主要包括動力系統、傳動系統、執行系統、操縱及控制系統等,每個系統又可根據需要繼續分解為更小的子系統。現代機械設計有其鮮明的特點,不但要求設計對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、物流技術、各零部件的材料、形狀、尺寸、方法等進行構思、分析、計算,而且還需融通多門科學知識,如創造性工程、美學、仿生學、控制論、機械電子學、價值工程等,使設計出的產品在市場中具有競爭力。

2 現代機械設計方法

2.1 計算機輔助設計

利用計算機運算速度快、存儲量大、運算準確、邏輯判斷功能強等優點,通過人機交互進行信息的處理,完成設計工作。主要有以下特點:

2.1.1 由于可以存儲大量的設計信息和設計經驗。可以幫助缺乏設計經驗的新手順利完成工作。

2.1.2 計算機輔助設計與計算機輔助制造(CAM)、計算機自動化管理結合起來形成計算機集成制造系統,進行產品設計、市場預測、生產計劃、制造和銷售等一系列工作。以企業的最高效益為目標,綜合對人力、物力和時間各種資源進行最有效的利用。

2.1.3 可以大大提高設計的效率,加快產品的更新速度,縮短設計周期,增強市場競爭力。

2.1.4 設計人員不僅能在很短時間里給出多種設計方案,分析比較后獲得最佳設計方案,還可以從繁重的重復性工作中得到解脫,有更多的時間和精力進行創造性工作。

2.2 機械設計中的綠色產品設計技術

現代機械設計中的綠色產品設計技術是指在設計機械產品時要符合低耗能、高效益、環境保護等要求。綠色產品設計技術主要包括以下幾個方面:第一,針對能源利用的機械設計技術。產品設計是減少能源消耗最重要最關鍵的環節,這要求在現代機械設計當中以最小的能源消耗來達到最大的能源利用率,同時符合對環境影響最小的環保要求。產品的結構布局、加工工藝以及重復使用性和材料選擇等都是在產品功能和各項基本要素確定之后,在設計階段就考慮好的。第二,針對環境設計的機械設計技術。主要是指在整個產品的生命周期內,考慮的重點和關鍵是產品是否可以回收、是否可以重復利用、是否可以維護,以及是否有利于使用者的身體健康和安全性等方面的屬性。第三,針對材料設計的機械設計技術。在這方面,設計的訴求點在材料身上,即要充分發揮材料的利用價值,并且以最小的材料消耗達到最大的利用率。

2.3 模糊設計

模糊設計是將模糊數學知識應用到機械設計中的一種設計方法。隨著科技的深入發展,需要設計的機構越來越大、也越來越復雜,設計中涉及的變量越來越多且變量間的關系也越來越復雜,這些變量中存在大量的模糊現象,許多情況下并不能精確描述所設計的產品。在設計中除了識別“非此即彼”的精確現象,還要能識別“亦此亦彼”的模糊現象,這就要求采用模糊數學的方法來解決這些問題。模糊數學的研究領域非常廣泛,其包括模糊變換、模糊綜合評判、模糊模式識別、模糊決策、模糊拓撲、模糊專家系統等綜合理論。在機械設計中,一般將模糊技術與其它設計方法相結合,對機構進行研究。如利用模糊綜合評判進行機械制造、機械設計參數、傳動方案等的優化選擇;將模糊技術與可靠性設計、優化設計相結合,形成了模糊可靠性設計、模糊優化設計、模糊可靠性優化設計等方法。隨著人們對模糊現象的進一步深化認識,對模糊現象定量處理方法的逐漸掌握,模糊技術必將得到進一步的發展與完善,并廣泛用于工程設計中去。

2.4 基于產品特征知識的設計方法

基于產品特征知識設計方法的主要特點是:用計算機能夠識別的語言描述產品的特征及其設計領域專家的知識和經驗,建立相應的知識庫及推理機,再利用已存儲的領域知識和建立的推理機制實現計算機輔助產品的方案設計。機械系統的方案設計主要是依據產品所具有的特征,以及設計領域專家的知識和經驗進行推量和決策,完成機構的型、數綜合。欲實現這一階段的計算機輔助設計,必須研究知識的自動獲取、表達、集成、協調、管理和使用。

需要強調的是,機械設計技術是基于上述技術有機融合的一種綜合性技術,而不是機械技術以及其他新技術的簡單組合、拼湊。現代機械設計制造出的產品,不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸。

3 我國機械設計的發展方向

3.1 遠程機械設計。我國未來的機械設計要把遠程機械設計作為重點發展方向,遠程機械設計目前在我國正處于初步發展階段,它是一個多學科、多技術的研究領域,涉及許多機械工程和計算機方面的知識領域。,因此要大力研究網絡環境下設計資源獲取及調用,這樣設計人員在設計過程中遇到問題,就能通過網絡及時的進行分析計算或查詢數庫,很快的解決問題,進行下一步工作,相對來說降低了成本,節約了時間,有效地提高了工作的效率。

3.2 自動化發展趨勢。機械制造技術的自動化發展是必然趨勢,科技發展推動了自動化的普及,自動化的發展表現在制造技術中系統技術、集成技術、人機一體化制造等各個系統中,自動化給機械制造技術的快速發展奠定了良好的基礎。

3.3 人性化設計。機械控制技術的電子化代表了當今技術的發展趨勢,采用微機控制技術,達到發動機的最佳功率匹配,減少發動機的燃油消耗,并自動診斷機器狀態,使機器使始終能保持良好狀態,因此控制和操縱的人性化能大大提高作業的安全眭和舒適性。

3.4 系統性設計。從系統觀點入手,把機械產品看作一個總系統或整體,依賴計算機技術,實現人、機、環境相互協調。在具體實施上,是把總系統分解為若干個子系統,采用各種現代設計理論和方法,追求系統優化為目標協調各子系統的設計和匹配。

3.5 隨機和動態性設計。任何機械產品都是在隨機動態下完成其功能的。傳統設計是在不得已條件下用靜態分析設計,即使考慮隨機動態,也只是憑經驗選取系數進行修正,故不能反映實際工況條件下機械產品運行的行為。而現代設計要考慮載荷譜、材料強度譜,零部件的損傷譜條件下來設計,運用有限元法,可靠性設計法,數學規劃法等,達到定量、動態、可靠的設計,以達到滿足性能要求、實現最大性能優化,節約能源的目的。

3.6 虛擬化設計。虛擬技術、計算機通訊技術與網絡技術是信息技術最重要的組成部分,它們被稱21世紀科學技術巾的三大核心技術。虛擬技術作為2l世紀的三大核心技術之首,足以見它在廣義上已不僅是一種技術,而是一個有著影響人類社會發展、改變人類生活的具有深層含義的領域。虛擬技術包括虛擬加工、虛擬測試、虛擬控制,利用聲、光、電、機、計算機等綜合交叉技術的有機結合。虛擬技術的出現幾乎可以肯定地說它將大大改變人類現有的思維模式、工作模式和生活模式。

綜上所述,機械設計是一個創造性的工作過程,是多門技術學科相互滲透、相互結合的產物,同時也是一個盡可能多地利用已有的成功經驗不斷創新的過程。因此,只有很好的把繼承與創新結合起來,才能更好地設計出多功能、高質量、高可靠性和低能耗的機器,最終滿足生產需要。

參考文獻

第10篇

關鍵詞:現代文博館;展陳空間;設計原則;方法;特點;公共空間設計

提升展陳水平,展示文博魅力,提升展示水平、提高服務質量、增強發展活力,有效地提升了博物館展陳的內涵,展示我國悠久的傳統文化藝術,全方位地展示傳統文化、風俗習尚和生活畫面,并充分利用文博館展陳空間設計方法展示近年來蓬勃發展的博物館事業,展示了當地豐厚的歷史與人文積淀,彰顯了城市文化的品格與魅力。

一、現代文博館展陳空間設計原則

現代文博館的設計,應不同于一般性的文物展覽館。在設計伊始,我們通過反復思考受眾群體和認真研讀布展大綱,認為它應該是一個集展示文物,解讀歷史,科普教育和對外交流為一體的綜合性場館。陳列以“展覽內容科普化,陳列形式藝術化”為宗旨,使用新型環保材料,精心設計,追求陳列的形式美及強烈的現代感和視覺沖擊力。同時貫徹以人為本的思想理念,堅持“三貼近”原則,樹立精品意識,打造精品陳列。設計原則如下:

第一,展品和空間環境相和諧的原則。通過和展廳內部的版面、視頻、機構等各種展陳手段相互呼應而創造出一種氣氛和意境,全方位的訴說文物展品價值個包含其中的歷史文化背景。

第二,裝飾造型簡潔,突出文物展品內容的原則。采用簡潔的造型裝飾手法,突出文物和展品內容,通過關鍵節點的精心設計來營造文物館的氛圍。

第三,文物展品保護與照明適度和節能的原則。合理控制展柜中的照度與展柜外周圍環境照度關系,所有展廳的照度均按國家文物局文物保護標準執行,在無人時會自動關閉或降低照度,更好的保護文物和節約能源。

二、現代文博館展陳空間設計特點

1、室內與室外的結合。作為地方的綜合性文博館,館內擁有大量的文化宣傳資源及豐富的歷史文物、革命文物、自然標本藏品;并根據相關文獻記載,對文物年代、用途等進行合理分類,同時做好室外綠化工作,通過室內與室外的完美結合,有效地拓展了市民和游客的觀光、旅游的空間和內容。

2、被動與互動的結合。過去,博物館因受場地、經費、觀念等方面的限制,大多僅能做到日常正常開放,坐等游客和市民上門。如今,一批新的博物館的落成開放,也使得展陳手段變得更為豐富和靈活。除每年的博物館日、文化遺產日等重大節日,還可舉辦系列宣傳、咨詢服務或專場文藝演出、開設文物鑒賞講座;組織部分市民、學生外出活動外,還要在寒暑假組織“博物館一日游”、“青少教育專題講座”、“青少年夏令營”、“小小講解員”等主題活動,打造出了博物館開展社會教育的一系列知名品牌,有效地提升了博物館展陳的內涵,增加了博物館傳遞歷史文化知識的受眾面。與此同時,博物館還能與市內外的大中小學共同建設實踐和教學基地,為在校學生、志愿者提供繼續教育和社會實踐的場所,并對他們進行博物館相關工作知識和技能的培訓,使之更好地服務社會、服務大眾。

三、現代文博館展陳空間設計方法

1、公共空間設計

在公共空間的設計中,在保證空間整體、大氣的基礎下,充分考慮文博館的特性,將具有中原文化的符號通過整合、放大、并置等一些列手法融入整體空間之中。如在場館入口設計的木質花窗、前廳墻面上設計的一組放映中原文化的浮雕裝飾以及二層前廳空間中的主體浮雕都為空間增加了濃重的歷史文化氣息。

考慮到文物館的受眾群體,可在樓梯交通空間的設計中,合理的設置了展覽導視系統,方便參觀。而多媒體留言系統的導入,提高了參觀者的參與體驗,有效的提升了場館在對外交流等方面的作用。同時利用在墻面上設計的展板,展出文物館在此次布展前的一些照片和布展資料讓參觀者在欣賞精美文物的同時還能看到老一輩的文物館工作者為了這座場館所付出的辛勤勞動。

2、通史展陳空間設計

由于展廳建筑面積有限,而展示內容較多時間跨度較大的情況,在空間的處理上,使用了并置的手法,通過統一簡潔的段首處理,結合展線的有序調度,控制參觀節奏。將中國五千年的歷史文明娓娓道來。通過對稱的構成設計,石材與木材不同材質質感對比與碰撞,并結合一面氣勢恢弘的浮雕背景。使觀眾在具有歷史厚重感的空間形態中感受和認知歷史文化。巧妙的將展柜設計其中,使得展品在歷史環境的襯托下,更加的生動鮮活。在其后的展線布置上采用了主展線副展線相結合的方式,同時在材料和結構的手法上統一每一個章節內容,使得觀眾循序漸進的了解和認知一系列主題內容,并在整個展覽參觀過程中保持視覺和諧性,并精選出最具時代表征的文物置于獨立展柜之中,并結合副展線設置的復原模型、視頻播放機構和多媒體查詢結構,保證了展覽序列的完整性延續了文物展品的內容,同時強化了每一個展覽主題。

3、瓷器展陳空間設計

展品以館藏瓷器為主,在色調選擇、空間造型、陳列方式、材質運用方面、及展示的手法方面都是為了襯托文物的精美,突出所要展示的文物的造型和質感,及其厚重的歷史文化底整個展廳的設計,為了更好的掌握展示的節奏,以時間為軸,合理的分區布局。在展現手法中采用圖片解說、多媒體投影,視頻播放等技術,將瓷器在不同時期的繁榮景象以及滄桑變幻的表現得以生動的展現。

四、結束語

綜上所述,了解一個城市的過去和現在是從文博館開始的。一座文博館就是一部物化的發展史,人們通過文物與歷史對話,穿過時空的阻隔,俯瞰歷史的風風雨雨。作為公共文化設施,博物館可以說是一個城市的文化地標,是本地區歷史文化傳承的重要載體,是不可替代的"文化軟實力",也是城市格調與品位的重要體現。

參考文獻

[1] 任仲倫.上海電影博物館展陳規劃與功能定位[J]. 電影新作. 2012(05).

[2] 王炯.淺談歷史類博物館文物陳列展覽的內容設計[J]. 重慶科技學院學報(社會科學版). 2012(02).

第11篇

關鍵詞:現代;露天礦設計理論;設計方法

中圖分類號:S611文獻標識碼: A

計算機信息技術應用的范圍越來越廣泛,而礦山對于設計的要求也越來越高,在現代露天礦設計中引入計算機信息技術,可以使礦山設計更科學、更系統、具有創造性。礦山設計具有復雜性,計算機信息技術在礦山設計中的應用水平卻比較落后,近幾年來,礦山剛剛進入現代的設計,信息技術為礦山設計帶來革新與創造,可以建立信息技術設計的系統,將科技成果轉化為生產力。

一、現代露天礦設計的背景

由于國際石油的供應越來越緊張,使油價上漲,面對這種情況,我國煤炭作為主要消耗的資源還將一直持續下去。我國煤炭的礦井儲量十分緊張,這大多是因為礦井的回收率低造成的,現代的露天礦井一定要應用新的設計方法,引進新的工藝和技術,才能降低開采成本,提高勞動生產率,獲得更大的經濟效益。我國已經對煤炭行業進行產業結構調整,關閉了鄉鎮的一些煤礦,可以進行集中化的資源開采,資源得到充分的利用。

一、現代露天礦設計的理論

現代露天礦的設計理論的核心是露天礦剝采計劃優化理論。而露天礦的剝采計劃一定要處理好剝采工程的時間與空間的關系,實現某一時間段以內,采出預定礦石量,實現確定的剝離量,使自然生產剝采比形成。同時,受賦存條件影響,自然生產的剝采比也會隨著影響而變化。自然生產的剝采比會影響礦山剝采的總量,甚至影響到礦山采運設備的具體數量。

我國目前露天礦設計理論主要有兩種,一種是均衡類,是對自然生產剝采比分期或者不分期人為的均衡,均衡后形成的剝采比可以用來指導剝采計劃的實施,而且均衡是通過超前剝離來實現的;另一種是效益類,效益類的露天礦設計完全放棄了均衡,只追求露天礦的經濟效益,一般來說,是通過自然剝采比對剝采計劃的指揮,而且,追求露天礦經濟效益的同時,也使剝采總量產生不穩定性。均衡類與效益類兩種露天礦設計理論,從設計后的實踐效果來看,各有優勢,也各有劣勢。

1、均衡類的劣勢

均衡的設計理論,無論是否分期,超前剝離是換取均衡的代價,作為提前的支付方式,面對現代注重經濟效益今天,就會產生很多質疑,對于提前的支付是不是真的符合成本預算,而均衡是不是真的符合我國露天礦開采的經濟原則。

均衡是為了保證均衡期剝采總量的穩定,使露天礦實現穩定的生產。但是,在實際的露天礦開采中,礦山工程越來越深、外排的土場也越來越高,各種內排率不斷發生變化,而剝離的運距則一直在發生變化,這就使運輸設備無法實現穩定性,導致礦山開采設備不能保持穩定,如果設備不能保持穩定,即便礦山開采的剝采總量沒有發生變化,開采工作也難保持穩定。均衡以后,剝采的總量計算已不再是采運設備能力的整數倍,所以一定要進行“進整”。如果露天開采的礦山開采設備較小,就要使用3~6斗容電鏟,而每臺電鏟年剝離的總量能達到100~150萬,一般情況下,“進整”誤差的影響并不大。現代的露天礦開采都使用了大型的開采設備,如果使用27.5斗容電鏟,可以實現年剝離520萬,而“進整”就會產生很多的誤差。

2、效益類的劣勢

露天礦山的開采中,如果過于追求效益,就要犧牲剝采的總量,因為剝采總量是受自然生產剝采比發生波動的。這種波動會直接影響礦山采運的設備,會直接導致采運設備生產效率下降,波動會影響生產的管理,而波動的影響會造成損失,不容忽視。

如果不做好超前剝離,必然會發生剝離洪峰,并且剝離洪峰會越來越高,洪峰會為礦山帶來困難,例如:需要增加設備,增加資金的大量投入,使生產成本大幅度的提高,很容易導致露天礦山的利潤降低,甚至虧損。通過現代露天礦設計理論的模擬方案設定,可以發現,如果選擇過多的設計方案會增加實際開采的工作量,如果設計方案選擇過少又會影響最佳方案的選擇,所以,這就要求露天礦設計工作者更慎重。

計算機已經廣泛的應用于礦山的設計與生產管理中,計算機可以為露天礦的優化設計提供更強力的措施,使用計算機,完成礦床地質模型與采礦模型的建立已十分容易。面對市場經濟發展的今天,現代露天礦也需要更優秀的設計方案,為礦山減少成本,提高勞動生產率,提高礦山的經濟效益,提高礦山的市場競爭力。

二、現代露天礦設計的思路

1、現代露天礦設計的工藝

現代露天礦設計主要是針對開采境界的圈定、采剝工藝和開拓運輸系統等內容。

主要思路是分區開采和分期的建設,對露天境界的優化及大爆破的技術應用、露天邊坡安全的監控技術等內容。

露天礦在設計中常見的問題有,露天礦在分期建設時,臺階的坡面角和平臺寬度需要及時確定,還有水文地質會對臺階的穩定性產生多大的影響,在爆破的震動中,臺階安全受到的影響等問題。

2、現代礦山設計理論和方法

以礦床為模型進行計算機設計的開發和應用已成為當成礦山設計中關注的焦點。目前應用的礦山設計軟件大多為國外的軟件,例如:Vulcan和Datamine等,國內也自行研制了設計軟件,例如:如恩地科技的SD和長沙有色院MMCAD等。

有些軟件研究單位正致力于體視化與虛擬技術的礦山軟件系統設計與開發,對塊段模型和幾何模型、新興體模型實現共存。由于礦體邊界需要按照計劃和計算進行圈定,所以,模型中一般沒有精確的體元。而礦山體模型的理論和體視化的技術也需要進一步研究。結合以上研究成果,進行動態數據庫的創建,為設計更合適的礦床模型,這已成為目前現代露天礦設計的方向。

通過計算機數據庫的支持,實現露天礦的開采工作,進行二維模型與三維模型的設計,使礦山的生產進行仿真的模擬,通過模擬完成對礦山開采的數據試驗。露天礦的設計既有著粗略性的特點,也有著精確性的特點,而且這兩點不相矛盾,需要統一的看待。在露天礦設計中,應用GIS系統,可以滿足礦山的設計需求,為礦山進行全方位的監測功能和調度功能更好的實現提供重要的發展依據。露天礦床的地質條件十分復雜,所以,露天礦的設計也需要處于半理論、半實踐的階段,需要在不斷的實踐中完善露天礦山的發展需要,通過礦山現代的設計,實現現代化的管理和技術開采,要減少傳統的由經驗主導的開采工作。露天礦的設計要為工作人員留出足夠的創新空間,使設計人員能充分發揮工作的主觀能力性,以計算機為工具,認真的完成露天礦山的設計工作,為保障礦山的安全生產、高效率生產而努力。

結束語:

對剝采計劃進行優化的處理,可以保證露天礦設計核心的優化。目前的設計理論分為均衡類與效益類,兩種設計方法更有利弊,要結合露天礦實際情況,選擇最合適的方案。經過多年的生產和露采經驗,我國的露天礦設計理論已經有了一定的基礎,而且學習了西方計算機模擬設計,使露天礦的優化設計得到極大的發展。

參考文獻:

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[2]李克民,張幼蒂,張瑞新等.露天開采長期規劃與設計CAD系統[J],2012,5(12).

[3]石忠民,徐長佑,馮仲仁,等.三種經濟合理剝采比計算方法評述[J].金屬礦山,2011(1).

第12篇

【關鍵詞】建筑設計;創新思維;設計理念

建筑的復雜性,決定了建筑設計的本質。從功能上說,建筑設計要滿足各種實用需要,具有技術特征。從形式上說,建筑還要滿足人們美學欣賞的需要,具有藝術特征工廠生產的技術產品可以是批量的、重復的,而藝術產品不允許重復,因此一般意義上的建筑設計離不開創造,也就有了建筑創作之說。同時,在建筑設計過程中還需要注意建筑設計創新方法即是建筑設計主體通過一系列條件的控制達到建筑設計創新的實踐途徑。這種實踐所產生的首創性建筑成果往往能更加有效的滿足人們的需求,是科學方法論在建筑設計創新方面的具體表現。

1建筑設計創新應具備的基礎

創新,就是具有創造新事物的能力。在建筑設計中,就是要具備創造新鮮、與眾不同的建筑設計的一種思維能力。隨著生活水平的提高,人們對新鮮事物的追求與日俱增,普通的建筑作品很難滿足人們日益增長的要求。好的建筑作品需要有好的靈感,沒有好的靈感、動力很難有好的想象力及創造力,更別提好的建筑作品。而創造性思維是現在設計師應具備的基本條件。他在一個多元化的設計領域中起到了主導的作用。這里的創新性思維是廣義的,并不是單純的創新,包括:豐富的想象能力、強大的理論知識、豐富的建筑設計經驗、閱歷和扎實的基礎知識,并且對地理、環境、歷史、政治、文化、宗教等一系列也要有一定的了解。有了上述這些強大的理論實踐武器來武裝自己,這是成為一名一流的建筑設計師的必備條件。所以在千變萬化的國際化建筑設計的競爭中,要不斷完善自己,充實自己。創新是建筑師們重要的武器,創新是設計的靈魂。

2建筑設計中創新的必要性

傳統的建筑設計都是將技術方面當作設計重點,而隨著社會環境的變化,要求建筑設計師必須將建筑的功能、科技、環保等各方面的因素綜合考慮到設計當中,這就要求建筑的設計必須有所創新建筑設計師只有將設計的內容和過程與技術同等重要,這樣才能設計出既能適應經濟和社會的發展需求,又能最大程度上滿足環保需求的建筑物建筑設計師要不斷地培養自身的創作能力,加強對知識的領悟和積累的能力,在設計中大膽地發揮自己的想象力,將靈感與知識一起融入設計作品當中。

3建筑設計創新思維方法的深層結構

在一些建筑設計中,或者說是建筑設計課的教學中,有強調非邏輯思維輕視邏輯思維的現象,從而造成了很多人經過四年甚至五年的專業學習后,也沒有完全掌握建筑設計方法,往往在進行建筑設計的創作中無從下手,或是不著邊際的東拼西湊,或是套取以往的經驗模式,或是從某一張畫片中選取類似的形體,往往會使后面的設計無法深入,有時甚至發現致命錯誤而設計方案重新開始。以后還會重復這樣的過程,只有經過大量的反復后,才會積累一些經驗,但是這始終是一種直覺和形象的設計方式。影響建筑創作的因素是復雜的,而這些因素之間,例如功能與造型、內容與形式之間的關系,并不一定遵循一種固定的由此及彼或非此即彼的邏輯形式。越是復雜的工程,各種因素之間相互制約和作用越是呈現出一種不確定的和模糊的狀態。對于它們之間這種動態的、網狀的聯系,往往無法用理性的邏輯思維去認識;相反,作為主體認知方法的一種形式――非理性,卻常常能幫助我們對它們之間的關系作出整體而正確的判斷、安排和評價。這是建筑創作的特征和規律,也是建筑作品之所以能有萬千變化的原因所在。非理性――一般所指的靈感、直覺、潛意識,在建筑創作中是十分重要的。建筑創作的過程,是理性和非理性因素相互排斥、相互作用、最后相互轉換的過程。深入的理性思考,常常會喚起非理性的靈感,而靈感的出現,又促使理性思考得以深化。這種轉換是反復的,不著痕跡的,而且,對于像加納國家劇院這類建筑來說,這種轉換愈是不著痕跡,愈是自然流暢,建筑作品的層次和格調往往也愈高。隨著社會的發展,不僅建筑的功能會越來越復雜,而且各種技術也飛速的發展,信息量也急速的膨脹,如果僅僅依靠直覺思維是很難將設計作的很好,難免會顧此失彼,漏洞百出,而淪為一個失敗的設計。當然如果沒有非邏輯思維,而完全依靠邏輯思維來進行建筑設計,也會使設計過于平淡缺乏新意,很難成為一個優秀的建筑設計作品。在這里探討在新的社會條件下的設計方法,將邏輯思維與非邏輯思維結合,即系統的設計方法,使設計過程更加合理和系統,以減少設計過程的反復,樹立一種系統的觀點,這對于處理一些復雜的設計更為有用。

4建筑設計創新思維方法的表層結構

深層結構是表層結構的基礎,深層結構經過轉換規則生成表層結構。在實際應用當中,建筑師往往根據實際需要,選擇所需的方式方法,也就是深層結構的“外化”或“客觀化”,一般有發散思維與收斂思維、求同思維與求異思維、正向思維與逆向思維、單維思維與多維思維等一系列創新思維方式。正確把握發散思維,一是要保證思維的流暢性,即在思維過程中善于排除干擾;二是要促進思維的靈活性,即觸類旁通、聞一知十;三是要強調思維的獨創性,即具有超常的獨特見解。著名建筑師凱文羅奇認為:設計者在設計過程中并非是力圖把某種設計想法推向終結,而是讓它去生長、發展。在不同的探索、各種可能的實施想法、反映和態度中間翻來覆去。在這個過程中,有時方案的發展引導發生的事情,有時被發生的事情所引導有時塑造形式,有時涌現出來的壓力和情形進一步引導形式的形成。在高層建筑創作實踐中一些勇于探索的建筑師以其生機勃勃的創作觀念和創新精神,充分把握技術發展給高層建筑的功能、空間、形式帶來的新變化和提供的豐富可能性,積極融會當今世界科技發展的最新成果,并創造性地加以運用,注重高層建筑與自然生態的協調,維護環境的生態平衡,提高能源、資源的利用效益,注重高層建筑與城市文化的觸合,并與具體經濟條件、物質條件等地域基質相結合。每個城市都有自己的獨特風貌,這些地域性因素是高層建筑形式創作的重要依據。認真研究其所在城市的建筑特征和地方風格并加以提煉升華,結合當代先進技術,觸入高層建筑語匯之中,這樣創造出來的高層建筑才能被稱作文化。

5結語

綜上所述,在競爭日益激烈的建筑設計中建筑設計的創新決定了建筑設計師能否成功,也決定了今后建筑業的發展。現代建筑要長久不衰,創新能力是很重要的。創新能力不是一天兩天就能形成的,這就要求我們建筑設計師,要在提高自己業務水平的同時,同樣也要

提高自己的科學文化知識、文化素養、人文素養。使我們的建筑設計師能夠設計出既美觀耐用、舒適、環保又體現出人文科技,以及具有自己的建筑風格,來造福人類。

參考文獻

[1]戴念慈,齊康.建筑學[M].北京:中國大百科全書出版社,(09 ).

[2]劉先覺.現代建筑理論[M].北京:中國建筑工業出版社,2009(11).

[3]鄒廣天.建筑設計創新與可拓思維模式[J].哈爾濱工業大學學報,2006(07).