常用工程设计方法(现代设计方法主要)
1.现代设计方法主要有哪些
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：优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、工业艺术造型设计、虚拟设计、疲劳设计、三次设计、相似性设计、模块化设计、反求工程设计、动态设计、有限元法、人机工程、价值工程、并行工程、人工神经元计算方法等。在运用他们进行工程设计时，一般都以计算机作为分析、计算、综合、决策的工具。本节以计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、有限元法、工业艺术造型设计、设计方法学、三次设计等为例来说明现代设计方法的基本内容与特点。
1、计算机辅助设计
计算机辅助设计（Computer Aided Design），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。典型的CAD工作过程如图1-3所示。
2、优化设计
优化设计（Optimal Design）是把最优化数学原理应用于工程设计问题，在所有可行方案中寻求最佳设计方案的一种现代设计方法。
在进行工程优化设计时，首先把工程问题按优化设计所规定的格式建立数学模型，然后选用合适的优化计算方法在计算机上对数学模型进行寻优求解，得到工程设计问题的最优设计方案。
在建立优化设计数学模型的过程中，把影响设计方案选取的那些参数称为设计变量；设计变量应当满足的条件称为约束条件；而设计者选定来衡量设计方案优劣并期望得到改进的指标表示为设计变量的函数，称为目标函数。设计变量、约束函数、目标函数组成了优化设计问题的数学模型。优化设计需要把数学模型和优化算发放到计算机程序中用计算机自动寻优求解。常用的优化算法有：0.618法、鲍威尔（Power）法、变尺度法、复合型法、惩罚函数法。
3、可靠性设计
可靠性设计（Reliability Design）是以概率论和数理统计为理论基础，是以失效分析、失效预测及各种可靠性试验为依据，以保证产品的可靠性为目标的现代设计方法。
可靠性设计的基本内容是：选定产品的可靠性指标及量值，对可靠性指标进行合理的分配，再把规定的可靠性指标设计到产品中去。
4、有限元法
有限元法（Finite Method）是以电子计算机为工具的一种数值计算方法。目前，该方法不仅能用于工程中复杂的非线性问题、非稳态问题（如结构力学、流体力学、热传导、电磁场等方面的问题）的求解，而且还可以用于工程设计中进行复杂结构的静态和动力学分析，并能准确地计算复杂零件的应力分布和变形，成为复杂零件强度和刚度计算的有利分析工具。
5、工业艺术造型设计
工业艺术造型设计时工程技术与美学艺术相结合的一门新学科。他是旨在保证产品使用功能的前提下，用艺术手段按照美学法则对工业产品进行造型活动，包括结构尺寸、体面形态、色彩、材质、线条、装饰及人际关系等因素进行有机的综合处理，从而设计出优质美观的产品造型。实用和美观的最佳统一是工业艺术造型的基本原则。
这一学科的主要内容包括：造型设计的基本要素、造型设计的基本原则、美学法则、色彩设计、人机工程学等。
6、反求工程设计
反求工程设计（Reverse Engineering）是消化吸收并改进国内外先进技术的一系列工作方法和技术的总和。它是通过实物或技术资料对已有的先进产品进行分析、解剖、试验，了解其材料、组成、结构、性能、功能，掌握其工艺原理和工作机理，已进行消化仿制、改进或发展、创造新产品的一种方法和技术。它是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的组合。
2.反求工程设计的基本方法有哪些
所谓反求工程，就是已经有了一个产品样品，要来设计并制造出这个产品。
所以首先是对产品样品的检测；
然后进行设计。模具行业中反求工程（逆向工程）一般可分为四个阶段： 第一步： 零件原形的数字化 通常采用三坐标测量机（CMM）或激光扫描仪等测量装置来获取零件原形表面点的三维坐标值。 第二部： 从测量数据中提取零件原形的几何特征 按测量数据的几何属性对其进行分割，采用几何特征匹配与识别的方法来获取零件原形所具有的设计与加工特征。 第三部： 零件原形CAD模型的重建 将分割后的三维数据在CAD系统中分别做表面模型的拟合，并通过各表面片的求交与拼接获取零件原形表面的CAD模型。 第四部： 重建CAD模型的检验与修正 采用根据获得的CAD模型重新测量和加工出样品的方法来检验重建的CAD模型是否满足精度或其他试验性能指标的要，对不满足要求者重复以上过程，直至达到零件的逆向工程设计要求。
3.设计师的设计方法有哪些
以下方法供你参考吧。关键还是要靠你自己平时多积累，积累多了，画多了，思考多了，水到渠成。
一、沿用设计思维方法
1、模仿设计
2、移植设计
3、替代设计
4、标准化设计
5、专利应用设计
6、集约化设计
二、创造设计思维方法
1、头脑风暴法
2、综摄法
3、联想法
4、移植法
5、发散思维法
6、稽核问题表法
7、焦点发
8、缺点列举法
9、希望点列举法
10、特征列举法
4.建筑工程设计包括那三个方面
建筑工程设计包括三个方面：做方案设计，技术设计，和施工图绘制。
1.方案设计：了解设计要求，获得必要设计数据，绘制出各层主要平面，剖面和立面，有必要时甚至要画出效果图来。要标出房屋的主要尺寸，面积，高度，门窗位置和设备位置等，以充分表达出设计意图，结构形式和构造特点。这阶段和业主，使用该房屋相关人员接触比较多，如果方案确定，就可以进入下步的技术设计阶段。
2.技术设计：一般要是不太复杂的工程，这就省掉了。这一阶段主要是和其他建筑工种互相提供资料，提出要求，协调与各工种（比如结构，水电，暖通，电气等）之间的关系，为后续编制施工图打好基础。在建筑设计上，这一步骤就是要求建筑工种标明与其他技术工种有关的详细尺寸，并编制建筑部分的技术说明。
3.施工图绘制：这是建筑设计中，劳动量最大，也是完成成果的最后一步，主要功能就是绘制出满足施工要求的施工图纸，确定全部工程尺寸，用料，造型。在建筑设计上就是要完成建筑施工图的全套图纸。
5.建筑设计有什么常用方法
当我们评价一个建筑内部功能或是外立面设计优劣的时候。
往往可以清楚地感觉到设计师具有强烈个人色彩的设计倾向。这种个人设计风格在建筑上的使用为建筑带来了各不相同的风格和特点。
有的直白、有的夸张、有的含蓄、有的偏执、有的粗枝大叶、有的精益求精……作为建筑师，你又如何确定自己的建筑设计方法和建筑风格呢？ 为什么在设计中建筑时总会感到灵感枯竭或是手法单调乏味？如何在高手云集的设计竞标中脱颖而出呢？怎样的设计可以与环境相协调又让人过目不忘？这些问题所有的建筑师都会遇到。 找到正确的方法，成为建筑设计中的重要问题。
1。 原则问题 作为建筑师，做设计的时候首先应把握基本原则，保证设计的基本合理性。
这是保证设计质量的基础。 原则问题可以分为两类：职业规范及国家规范；以人为本的原则。
职业规范就是建筑学教育中所学到的空间组织划分、色彩、功能、形式美的基本规律等基本原则。 虽然绝大多数建筑师具有较高的素养，但是建筑师往往会在一些基本问题上欠考虑。
如色彩、空间关系等问题。 国家现行设计规范和标准 建筑在一个国家安全和国民经济中占有十分重要的作用。
从安全合理、经济适用、可控性、标准化等方面出发，国家出台并颁布了一系列的法规、法律。 建筑师在从业过程中，时时刻刻受规范和标准的约束。
这些规范的制订，保证了建筑设计的基本质量，代表了国家保障绝大多数人民的合法权益。 以人为本的原则 以人为本的原则在建筑设计中应考虑三种人的利益。
一，甲方，即建设单位的利益。建筑设计中应充分考虑甲方对项目功能及经济性的要求。
二，使用者的利益。使用者有时候是甲方，绝大多数情况下不是。
使用者的职业各不相同，数量也不同。满足每个使用者的生理及心理需求的建筑师不可推卸责任。
三，施工单位的利益。这里面也包含了对施工企业施工的经济性及便捷性、安全性的考量。
同时也要照顾到农民工、设备安装人员甚至包工头的利益及安全。 2。
当代建筑设计思潮及其哲学思想 谈到建筑设计方法必然涉及现代建筑界较活跃的建筑设计思想和流派。 现代建筑的源泉来自于1900年代的现代建筑运动，现今几乎所有的流派都源自格罗皮乌斯、勒。
柯布西耶、密斯凡得罗和F。L。
赖特四位现代建筑大师。 此后无论是继承他们衣钵的继续发展还是与其绝然对立的反动，所有的建筑痕迹都保持着现代建筑运动留下的痕迹。
1）对现代建筑运动的继承和发展： 美国白色派大师理查德。迈耶受勒。
柯布西耶影响颇深，他的建筑以现代建筑简练的方盒子建筑出发，谨慎地使用曲线和外廊作为活跃元素。 但他对材料的领悟和对细部及比例的精益求精使他的建筑成为经典之作。
光线、市民空间、白色、变换空间关系成为大师所关心的主要问题。 与其流派近似的还有日本的安藤忠雄，他的建筑充满禅意，用最简洁的元素表达出日本人特有的宁静、朴素的世界观。
另一个要提到的建筑师是斯蒂文。 霍尔。
霍尔是现代建筑史上最善于利用自然光线的大师之一。在空间上他的建筑并不难懂，外观上有着难能可贵的单纯与内敛。
霍尔对空间大局劈斧般大气不拘、对局部独特经验的微观细致美感关注能力。他的建筑远观时有着草书般挥洒不拘小节的大气自信，但在细部上，则令人惊奇的展露出对手工精致、艺术原创性与真实感的敏锐诗意感性。
他的西雅图圣。伊格那修教堂成为现代建筑的典范。
2）对现代建筑技术性的追求和痴迷： 英国建筑师罗杰斯和皮亚诺从巴黎蓬皮杜文化中心出发开始了一系列惊心动魄的历险。罗杰斯将金属制品和设备管道的组合变成了优美的技术艺术；而皮亚诺走的更远，他将高技派的特色和印度洋海岛土著的建筑风格完美的统一起来，他设计的文化中心如同金色的风帆，甚至达到了悉尼歌剧院的艺术高度。
这种从密斯继承来的对材料，尤其是对钢和玻璃的技术痴迷，使高技派风格风靡了整个世界。 高技派在日本的发展趋向了多元化，其中有代表性的建筑师是伊东丰雄。
伊东丰雄师从于老一辈建筑师菊竹青训，菊竹是现代建筑风格的大师， 伊东丰雄的风格并非来自于已开始对材料的痴迷。 恰恰相反，伊东丰雄风格的转变源自于他独特的建筑观：机器与风，建筑的暂时性。
这种建筑哲学的确立，使伊东丰雄找到了白色的钢管和无色的玻璃，以及各种可以用来表达风和流动的各种片状或是管状结构。他的风之塔和仙台媒体中心为其赢得了国际声誉。
3）对直线和重力的完全颠覆 这类建筑师往往不太受包豪斯传统建筑教育思想的影响。 其外部形态扭曲或是散乱，深受现代艺术影响而显得喧闹、杂乱或是神秘。
但在线条上却有着自然界生物流畅的曲线。 美国建筑师弗兰格。
盖里是表现最突出的一个。他用诗意梦幻的涂鸦构想来设计草图，然后用设计幻影战斗机的3D软件来进行三维设计。
最后用最原始的施工办法：堆土堆的办法堆出真实体量，再在上面浇灌钢筋混凝土。 而这实施的过程，都需要杰出的结构工程师精心的配合。
这种颠覆传统的设计思想并未妨碍盖里设计出摇滚乐博物馆、拉维莱特家具博物馆以及比尔巴鄂古根海姆美术馆这样的不朽杰作。 另一位杰出的。
6.工程施工方法有哪些
1. 施工组织设计（2013.12.15）
2. 井点降水施工方案（2013.12.20）
3. 地下车库土方施工方案（2013.12.20）
4. 基坑开挖施工方案（2013.12.20）
5. 临时用水施工方案（2013.12.20）
6. 临时用电施工方案（2013.12.20）
7. 文明环境施工方案（2013.12.20）
8. 临时消防施工方案（2013.12.20）
9. 质量通病防治方案和施工措施（2013.12.20）
10. 测量放线施工方案（2013.12.21）
11. 褥垫层施工方案（2014.2.28）
12. 基础筏板混凝土施工方案（2014.3.20）
13. 钢筋施工方案（2013.12.20）
14. 模板施工方案（2013.12.20）
15. 混凝土施工方案（2013.12.20）
16. 防水施工方案（2014.3.5）
7.工程中常用的四种图示方法
(1)透视投影：透视投影是用中心投影法将形体投射到投影面上，从而获得的一种较为接近视觉效果的单面投影图。
它具消失感、距离感、相同大小的形体呈现出有规律的变化等一系列的透视特性，能逼真地反映形体的空间形象。透视投影也称为透视图，简称透视。
在建筑设计过程中，透视图常用来表达设计对象的外貌，帮助设计构思，研究和比较建筑物的空间造型和立面处理，是建筑设计中重要的辅助图样。 透视投影符合人们心理习惯，即离视点近的物体大，离视点远的物体小，远到极点即为消失，成为灭点。
它的视景体类似于一个顶部和底部都被切除掉的棱椎，也就是棱台。这个投影通常用于动画、视觉仿真以及其它许多具有真实性反映的方面。
（2）轴测投影：将物体连同其参考直角坐标系，沿不平行于任一坐标面的方向，用平行投影法将其投射在一个投影面上所得到的图形。 轴测投影是平行投影的一种。
将物体放在三个坐标面和投影线都不平行的位置，使它的三个坐标面在一个投影上都能看到，从而具有立体感，称为“轴测投影”。这样绘出的图形，称为“轴测图”。
轴测图在工程技术及其他科学中常有应用。 在轴侧图中，物体上与任一坐标轴平行的长度均可按一定的比率来量度。
三轴向的比率都相同时称为“等测投影”，其中两轴向比率相同时称为“二测投影”，三轴向比率均不相同时称为“三测投影”。轴测投影中投射线与投影面垂直的称为“正轴测投影”，倾斜的称为“斜轴测投影”。
（3）标高投影；在物体的水平投影上，加注其某些特征面、线以及控制点的高度数值的正投影。 （4）多面正投影：多面正投影图是用多个投影图来表达各个表面的投影图，这种图的特点是度量性好，可反映真实图形、作图简便，适用于表达设计施工思想的技术文件，它是工程设计的主要表达方式.其缺点是直观性不强，需要掌握一定的投影知识才能看懂.。
8.机械工程常用现代设计理论方法有哪些
1）信息论方法， 如信息分析法、技术预测法等。
它是现代设计方法的前提。 2）系统论方法， 如系统分析法、人机工程以及面向产品生命周期的设计。
3）控制论方法， 如动态分析法等。 4）优化论方法， 它是现代设计方法的目标。
5）对应论方法， 如相似设计、反求工程设计等。 6）智能论方法， 如CAE 、并行工程、人工智能等是现代设计方法的核心。
7）寿命论方法， 如可靠性设计、价值工程和稳健性设计等。 8）离散论方法， 如有限元和边界元方法。
9）模糊论方法， 如模糊评价和决策等。 10）突变论方法， 如创造性设计等。
它是现代设计方法的基础。 11）艺术论方法 ， 如艺术造型等。
9.软件工程设计方法有哪些
设计方法 设计通常被描述为一个多步的过程，其主要任务是从信息需求中综合出数据结构的表示、程序结构、接口特征和过程细节。
Freeman在[FRE80]中对设计有较为详细的描述： 设计是一项主要考虑进行重要决策的活动，这些决策通常都与结构有关。 设计与编程都要考虑抽象信息表示，但其详细程度与编程有很大的不同。
设计的结果是一个一致的、合理计划的程序表示，主要描述高层各部分的相互关系和低层所需的逻辑操作… 在前一章我们已经指出，设计是由信息驱动的。各种软件设计方法主要考虑分析模型中的三个域，因此数据、功能和行为三个域是整个设计创建活动的指南。
本章将讨论多种用于创建设计模型（见图13-1）的各个层次的方法，本章的目标是提供一个系统地完成设计的方法，设计的结果就是构造软件的蓝图。14。
1 数据设计 数据设计是实施软件工程中的四个设计活动的第一个（有人也认为是最重要的一个）。由于数据结构对程序结构和过程复杂性都有影响，数据结构对软件质量的影响是很深远的。
信息隐蔽和抽象数据的概念为数据设计提供了基础。 Wasserman在参考文献[WAS80]中总结了数据设计的过程： 数据设计的主要活动是选择对需求定义和规约过程中找出来的数据对象（数据结构）的逻辑表示。
选择过程可以包括对候选结构进行算法分析，以决定出效率最高的结构；选择过程也可以只使用一组模块（一个包），在对象的某种表示上提供需要的操作。 设计中的另一个相关的活动是标识要直接作用于逻辑数据结构的程序模块，这样，各个数据设计决策的影响域就受到了约束。
无论采用哪种设计技术，好的数据设计将改善程序结构和模块划分，降低过程复杂性。 Wasserman[WAS80]提出了一组用于数据规约和设计的原则。
在实际应用中，数据设计在创建分析模型（见第12章）就已经开始了，考虑到需求分析和设计经常要重叠，我们主要考虑以下一组数据规约原则[WAS80]: 1。用于功能和行为的系统分析原则也应用于数据。
我们通常要在导出、复审和刻画功能需求和初步设计上花很多时间和工作量；数据对象及其关系、数据流和内容的表示也应该按步骤进行开发和复审，其他可选的数据组织结构也应加以考虑，数据模型对于软件设计的影响也应得到正确的评估，例如，一个多环链表可能可以很好地满足数据需求，但它也可能导致过于复杂的软件设计，而其他替代的数据组织结构可能会得到更好的结果。 2。
应该标识所有的数据结构以及其上的操作。设计一个高效的数据结构必须考虑其上的操作（见参考文献[AHO83]），例如，考虑一个由不同数据元素组成的数据结构，在许多重要的软件功能中都要操作这个数据结构。
通过评估该数据结构上的操作，可定义一个抽象数据类型，以便在以后的软件设计中使用。 抽象数据类型的规约将大大简化软件设计。
3。应当建立数据字典，并用于数据设计和程序设计。
数据字典的概念在第12章中已经介绍，数据字典明确表示了数据对象间的关系以及对数据结构中的元素的约束。如果有一个类似字典的数据规约存在，那些必须利用某些特定关系的优秀算法的定义将得到简化。
4。低层的设计决策应该推迟到设计过程的后期。
数据设计可以采用逐步求精的过程，也就是说，总体的数据组织可以在需求分析阶段定义，在概要设计中进行精化，并在以后的设计迭代中进行详细描述。在数据设计中应用自顶向下方法的优点与在软件设计中应用自顶向下方法的优点类似：主要的结构属性要首先进行设计和评估，以便建立数据的体系结构。
5。只有那些需要直接使用数据结构内部数据的模块才能看到该数据结构的表示。
信息隐蔽的概念以及相关的耦合概念为软件设计质量的评估提供了依据。本原则不但强调了这两个概念的重要性，还强调了“将数据对象的逻辑视图和物理视图分开的重要性”[WAS80]。
6。应该开发一个由有用的数据结构和应用于其上的操作组成的库。
数据结构和操作都应被看作可用于软件设计的资源，数据结构的设计可以考虑到复用。数据结构模板（抽象数据类型）库可以减少数据规约和设计的工作量。
7。软件设计和程序设计语言应该支持抽象数据类型的规约和实现。
如果没有办法对已有的数据结构直接进行规约，复杂数据结构的实现（以及对应的设计）将变得非常困难。例如，如果目标语言是Fortran的话，实现（或设计）一个链表或多层异构数组将是非常困难的，因为Fortran不支持直接对这些数据结构进行规约。
以上这些原则为数据设计提供了基础，它们既可以应用在软件工程的定义阶段，也可以应用在开发阶段。 在本书的其他部分我们已经指出，清晰的信息定义是软件开发成功的关键。
