機械設計中的美學考慮

2022-10-11 04:57:04 字數 2286 閱讀 9692

關鍵詞: 機械產品概念設計美學

正文:幾乎所有的產品都是經過精心設計後才生產出來的,而設計的過程中體現著人類無比豐富的創造力。一件優秀的產品不僅具有其良好的實用價值,還要體現出藝術價值來。

機械產品概念設計是最體現人類智慧型的,決定方案的重要階段,並且被認為機械設計中最為關鍵的技術。機械設計可以認為是一種進行某些特定目標優化的資訊處理活動,同時要受到各種條件的約束,概念設計是整個工程中決定技術經濟效果的關鍵階段。人們將概念設計定義為:

「在確定任務之後,通過抽象化,擬定功能結構,尋求適當的作用原理及其組合等,確定出基本求解途徑,得出求解方案,這一部分設計工作叫概念設計。」 概念設計是機械產品的極其關鍵的階段,其重要性在於:概念設計的結果是產品方案,在很大程度上決定著最終產品的效能、創造性、**、市場響應速度和效率。

有關資料表明,雖然概念設計階段實際投入的費用只佔產品開發總成本的 5%,卻決定了產品總成本的75%,而且詳細設計階段很難甚至不能修改概念設計階段的設計缺陷和錯誤。在機械概念設計的初期除了要完成特定的功能和安全的要求外,美學因素也是必不可少的。

現代工業產品的各種特性都揉合著美學特質,不符合美學特性的產品不是合格的產品,尤其是在市場化及考慮人性化的前提下。機械美學則完全是新興的工業時代的美學訴求。其心理基礎是認為各樣的機械本身蘊涵著美感,不僅是帶來實利的功能之美,更主要的是一種前所未有的形式之美,它與古典美迥異其趣。

它認為機械本身的合乎功能、技術邏輯的構造和外表具有一種樸素的不加雕飾的美(那些發電廠的管線縱橫外露的工業構築物總對我有一種特別的吸引力)。這契合了人類講求邏輯理性的天性,又與人的求新奇變異的心理傾向若合符節。現在的技術美學從工程技術,形態美學,色彩學,人機工程學,工程心理學,工業心理學,勞動生理學,社會學,市場學及各種使用科學出發,在現代工業產品的開發中尋求實現「人——機 ——環境」的和諧統一。

對於現代工業來說機械設計的美學設計取得「人機系統」的協調,和諧是現代工業文明成果的代表。傻、大、黑、粗的蒸氣機車代表了蒸氣機為動力的工業時代工業成果,而現代的優美的流線型的高速電力機車甚至磁懸浮機車代表了現代工業進化的

方向。當然概念設計中的美學考慮要涉及很多方面的比較才能決定,需要遵循的主要方面有:經濟因素,功能價值因素,滿足性因素等。

概念設計要以當時的經濟水平和科技技術水平為根據選擇符合產品功能要求的結構和材料及外形,體現出來的美學內容有功能美和形式美及生理舒適美等。

產品的功能是概念設計階段首要考慮的,它是產品設計的核心內容,決定著產品其他方面的性質,如形體的整體布局和外形輪廓。功能美就是產品適合人的精神需求的結構形式表現出來的美,涵蓋了產品精度,可靠性,人機協調性等。功能美是對產品的功能提出的應用舒適度要求,最終反映產品的可接受性。

當然還要考慮產品的結構形式,結構形式決定著產品功能的良好實現和外觀的最終體現。在當今的機械設計中更多的考慮機電一體化的結構形式使結構簡潔、布局合理,對結構能夠優化和符合美學思維。同時計算精度的提高使結構的剛度趨於合理,可靠性增強,使結構精巧,受力均勻,剛勁有力,更好體現了結構美。

材料也是設計考慮的重要一環,它決定著結構選型及功能實現兩大方面。材料科學的不斷進步帶動了設計選材的美學觀。各種效能各異的新材料衝擊著我們的視野,其中不乏強度高重量輕的有機和無機非金屬材料,多功能材料的應用在實現結構的精簡方面功不可沒,同時極大美化了產品的外觀。

概念設計階段另乙個重要的形式美,內容就是色彩。色彩對人的心理有很大的影響作用,例如黃色能刺激神經並且增強人們邏輯思維能力,所以很多機械採用這用這種顏色,在特定環境中工作的產品搭配不同的色彩可以提高生產效率減少失誤操作,良好的色彩搭配也加強了產品的美感。近年來的各種功能塗料的發展也極大推動了機械色彩美的設計。

另外,所有的機械都是由人操縱並為人服務的,所以人的因素應該放在重要位置,人機工程學是將機械操作者的因素與機械作用有機結合起來的學科,使人與機械在和諧的工作環境中,發揮出高效的生產率。人機工程學考慮的設計要點就是迎合人們的心理生理因素以及科學性,結合美學特點來達到和諧,從而產生舒適美。舒適美就是人性化設計的表達,人性化設計決定著產品在市場上的成敗。

機械產品的概念設計階段就是產品方案的決策階段,選用何種方案涉及到多方面的因素,而美學設計作為直觀因素方面具有重要的決定性作用。概念設計的最終目標是獲得可行性的解決目標的方案,其方案的可被接受性受各種因素的制約,比如經濟合理性,工

工作環境複雜性,可操作性,可修復性等。美學設計綜合考慮了各種可獲得的設計因素,在很大程度上反映了當時當地的經濟技術水平。概念設計是乙個在數學模型中獲得最優解的過程,美學設計是獲取最好解的過程,然而產品的最優解不等於最好解。

完美的產品設計還要經過詳細的設計過程來完善,以取得實際上的產品的效能跟美學的良好整合。美學因素左右著產品設計的最終表達形式,概念設計中要充分考慮經濟合理的美學因素。這樣才能使產品成為經濟實用同時又具有美學欣賞價值的藝術品,在人們使用過程中給人一種賞心悅目的感覺。

機械設計A

考班 機電11 15班 4 5 學年第二學期期 末 注 為提高題 為難度題。一 填空題 按照螺紋牙型斷面形狀的不同,螺紋可分為等。螺旋傳動按其用途可分為 機械零件不能 或達不到 時,稱該零件為失效。兩構件之間以 接觸構成的運動副稱為低副。根據構件間的相對運動形式,又分為 和 銷按形狀可分為和 等。為...

機械設計心得

1.理論和實踐同等重要。理論能指導實踐,使你能事半功倍,實踐能上公升成為理論,為以後的設計打下基礎。從校門走出後,一定要重視實踐經驗的積累,要多學多問。把學校學習的專業知識綜合的應用起來,這非常重要。2.機械設計需要個人不斷積累不斷思考,不能為了機械而機械,一定要有自己的想法,形成自己的風格,也要有...

機械設計總結

1.機構組成的三要素 機架 原動件 主動件 輸入構件 從動件 輸出構件 2.機構的自由度數 機構中有n個活動構件,未聯接運動副前的自由度數 3n 則機構的自由度數f為 f 3n 2pl ph 3.機構具有確定運動的條件 f 0 且 f 原動件數目3 虛約束 有些運動副引入的約柬對機構自由度的影響是重...