材料與設(shè)計(jì)

前言

許多關(guān)于材料選擇的書籍把重心放在材料特性、設(shè)計(jì)的要求和材料的科學(xué)性中找到匹配和平衡點(diǎn)?，F(xiàn)在，有很多先進(jìn)的方法利用發(fā)展成熟的軟件工具來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求。因此，這又在全世界形成了在工程程序中教授材料選擇的基礎(chǔ)。但是，這些程序經(jīng)常忽略它們?cè)诠I(yè)設(shè)計(jì)中被稱作是材料藝術(shù)的作用。這可能是由于在更多的工程技術(shù)方面所形成的固定的、可分析的領(lǐng)域，在這一領(lǐng)域中，一系列正式的步驟可被用來(lái)記錄和傳授。設(shè)計(jì)不可能這么簡(jiǎn)單地形成一種方法，相反它要依賴于“視覺(jué)”思考，畫草圖，塑造模型及對(duì)美學(xué)、洞察力和講故事能力的探索。     本書是關(guān)于材料和過(guò)程在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用，它與先前作品中選擇材料和過(guò)程來(lái)達(dá)到產(chǎn)品的技術(shù)要求相吻合。但在此書中，我們著重強(qiáng)調(diào)的是關(guān)于設(shè)計(jì)師需要的有關(guān)材料的更加廣泛的信息。他們?nèi)绾问褂貌牧弦约斑x擇材料的原因。     曾經(jīng)獲得的好評(píng)及我們與學(xué)生、教授和設(shè)計(jì)師們關(guān)于本書的第一版的談話極大地鼓勵(lì)著我們（和出版商）在第二版中探尋新的經(jīng)歷、新的想法和工業(yè)中的新發(fā)展。 在Willy 和Patrick的幫助下，我們花費(fèi)大量時(shí)間重新思考此書的設(shè)計(jì)、排版、顏色和內(nèi)容，從而使本書所涵蓋的信息更廣泛地呈現(xiàn)在讀者面前。此次，我們又囊括了新的案例分析，這是從我們中的一員（KJ）曾經(jīng)在IDEO設(shè)計(jì)公司工作的經(jīng)驗(yàn)中得來(lái)的。這些案例分析所闡明的材料和設(shè)計(jì)的想法更加完善、更具有啟發(fā)性。根據(jù)Mike 近來(lái)的成果，現(xiàn)在愈來(lái)愈強(qiáng)調(diào)可持續(xù)性和生態(tài)及“綠色”設(shè)計(jì)，材料和設(shè)計(jì)過(guò)程也同樣需要擴(kuò)大范圍，提升圖片攝影，從而使得整體更加易懂，更加具有啟發(fā)性。     本書主要適用于兩類讀者：學(xué)生和設(shè)計(jì)師。對(duì)學(xué)生而言，本書的目的是為了介紹材料和制作在設(shè)計(jì)中的作用，使用的都是他們已經(jīng)熟悉的語(yǔ)言和概念；對(duì)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，本書的目的是介紹一個(gè)材料和加工制作的具體參考，匯集了它們的特點(diǎn)。因此，本書分為兩個(gè)部分：第一部分介紹材料選擇的設(shè)計(jì)和方法；第二部分基本為一些產(chǎn)品的圖形。     許多同事對(duì)本書給予了很大的幫助，我們很感謝大家對(duì)本書所做的討論與貢獻(xiàn)以及提出的批評(píng)和建設(shè)性的意見(jiàn)。他們分別是來(lái)自格勒諾布爾大學(xué)的Yues Brechet 教授；劍橋大學(xué)的David Cebon 博士，John Clarkson 博士， Hugh Shercliff 博士， Luc Salvo 博士，Didier Landru博士，Amal Esawi 博士，Blrike Wegst博士，Veronigue Lemercier女士，Christophe LeBacq 先生和Alan Heaver先生；來(lái)自丹麥技術(shù)大學(xué)的Torben Lenau 博士；來(lái)自舊金山平面設(shè)計(jì)的Julie Christennsen。第二版包含了來(lái)自IDEO的案例分析，我們非常高興能有機(jī)會(huì)與IDEO繼續(xù)合作來(lái)研究材料在設(shè)計(jì)中的作用。在這里我們要特別感謝來(lái)自IDEO的Nicdas Iurcher和來(lái)自IDTC的Jihoon Kim，他們各自都曾為材料與制作提供圖片。     我們特別感謝來(lái)自紐約的Willy Schwenzfeier和Patrck Fenton對(duì)本書的設(shè)計(jì)，其他提供給我們的圖片或允許我們?nèi)驴撬麄兊膱D片和產(chǎn)品照片的人員和組織的名單列于下一頁(yè)。 Mike Ashby & Kara Johnson 2009年6月

內(nèi)容概要

　　本書講解在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中如何使用物質(zhì)材料創(chuàng)造出集美感與功能于一體的產(chǎn)品。全書分為三個(gè)部分：第一部分包括功能與特性，影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)的因素，設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)過(guò)程，原料，材料成型、連接和表面處理，材料決定形式，材料選擇，材料和設(shè)計(jì)案例分析，新型材料，結(jié)論等內(nèi)容；第二部分包括眼睛和頭腦練習(xí)及材料的選擇兩個(gè)附錄；第三部分是材料概況。
本書可作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、工業(yè)設(shè)計(jì)等專業(yè)的本科生和研究生教材，也可作為高等職業(yè)學(xué)校、高等?？茖W(xué)校、成人院校的機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用、機(jī)械制造及自動(dòng)化等專業(yè)的教材，還可作為廣大從事現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法研究的工程技術(shù)人員和管理人員的參考資料或培訓(xùn)教材。

作者簡(jiǎn)介

邁克·阿什比(MikeAshby)，劍橋大學(xué)皇家社會(huì)研究名譽(yù)教授和倫敦皇家藝術(shù)學(xué)院前設(shè)計(jì)客座教授。他著有大量書籍，其中有《Deformation
Mechanism Maps》(1980)，《CellularSolids》(1997)．《Materials Selection
in Mechanica JDesign》 (1999)，《Metal Foams》(2000)，《Materials and the
Envi-ronment：Eco—informed Material Choice》(2009) 卡拉·約翰遜(Kara
Johon)，斯坦福大學(xué)的研究生，劍橋大學(xué)博士；主要研究材料和制造，并花費(fèi)大量時(shí)間鼓勵(lì)設(shè)計(jì)者和客戶去體驗(yàn)物質(zhì)性；現(xiàn)在供職于JDEO，一個(gè)國(guó)際創(chuàng)新和設(shè)計(jì)咨詢公司。她最新的出版物有《I
MissMy Pencil》(2009)，該書是與IDEO計(jì)總監(jiān)Martin Bone共同編著。

書籍目錄

正文
第1章  功能與特性
  擴(kuò)展閱讀
第2章  什么影響了產(chǎn)品設(shè)計(jì)
  市場(chǎng)
  科學(xué)和技術(shù)
  可持續(xù)性和環(huán)境
  經(jīng)濟(jì)和投資環(huán)境
  美學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)
  一些事例
  材料發(fā)展
  材料和社會(huì)
  結(jié)語(yǔ)
  擴(kuò)展閱讀
第3章  設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)過(guò)程
  思維方式
  設(shè)計(jì)過(guò)程
  鋼筆的設(shè)計(jì)
  靈感之源泉
  IDE0的個(gè)案研究
  結(jié)論：富有創(chuàng)造力的結(jié)構(gòu)框架
  擴(kuò)展閱讀
第4章  原料多維材料
  工程設(shè)計(jì)標(biāo)注：技術(shù)屬性
  可用性：人機(jī)工程學(xué)和分界面
  環(huán)境問(wèn)題：“綠色”設(shè)計(jì)和可持續(xù)性
  美感：五種感覺(jué)或更多
  個(gè)性：構(gòu)建情感鎖鏈
  結(jié)論：材料的表情達(dá)意
  擴(kuò)展閱讀
  附錄：塑造美學(xué)屬性和特征
第5章  其他要素——成型、連接和表面處理
  工程方面：技術(shù)屬性
  其他方面
  結(jié)論
  擴(kuò)展閉讀
第6章  材料決定形式
  材料與建筑
  材料和椅子
  辨識(shí)特征表
  壓縮機(jī)：設(shè)計(jì)語(yǔ)言
  極端設(shè)計(jì)
  逆過(guò)程：產(chǎn)品考古學(xué)
  結(jié)論：什么影響形式?
  擴(kuò)展閱讀
第7章  材料選擇
  分類和索引
  關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的信息結(jié)構(gòu)
  產(chǎn)品設(shè)計(jì)的材料選擇  
  結(jié)論
  擴(kuò)展閱讀
  附錄：分析法
第8章  材料和設(shè)計(jì)案例分析
  結(jié)構(gòu)
  辦公家具
  CD盒
  小提琴目
  冰鎬
  直排輪
  結(jié)論
第9章  新型材料一創(chuàng)新的可能性
  新型材料的采用
  新型材料信患
  結(jié)論
  擴(kuò)展閱讀
第10章  結(jié)論
附錄
  附錄一  眼睛和頭腦練習(xí)
  附錄二  材料的選擇
為尋求靈感的實(shí)際參考
  材料概況介紹
  聚合物
  金屬
  其他
  新材料
  材料成型工藝
  模塑
  鑄造
  塊狀物成型
  板材成型
  其他
  快速原型法
  連接工藝
  黏合劑
  緊固件
  焊接
  表面處理工藝
  印刷
  鍍層
  拋光
  涂料
  其他

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：    市場(chǎng) 當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，不論是國(guó)家、個(gè)人，還是自由市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的屬性都使得市場(chǎng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中成為了一個(gè)強(qiáng)有力的推動(dòng)者。在發(fā)達(dá)國(guó)家，許多產(chǎn)品在技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到成熟，但是市場(chǎng)對(duì)其需求已達(dá)到飽和，幾乎每一個(gè)需要他們的人都想擁有，是渴望而不是需求產(chǎn)生了市場(chǎng)動(dòng)力?，F(xiàn)在，希望擁有更好地推動(dòng)了許多產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，而消費(fèi)者渴望具有更強(qiáng)功能的產(chǎn)品。這一改變強(qiáng)調(diào)在幾十年（或一百多年）后，發(fā)展會(huì)變得很緩慢，而材料卻會(huì)以新穎獨(dú)特的方式變化。這些也主要是由非結(jié)構(gòu)材料組成，例如，電、光、磁、生物等因素在其中發(fā)揮的重要作用。但這并不能說(shuō)明結(jié)構(gòu)材料已無(wú)用處，事實(shí)上遠(yuǎn)非如此：超過(guò)95％所產(chǎn)的工程材料最初是用來(lái)運(yùn)輸機(jī)械物品。這些相關(guān)的研究發(fā)展注重更有效的過(guò)程、品質(zhì)更高、制作方法更加靈活，而不完全是為了尋找新材料。例如，大部分汽車是用鋼鐵制造的，同時(shí)汽車中安裝了一個(gè)小型發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)控制玻璃、座椅、風(fēng)擋刮水器、倒車鏡（由電磁材料制成）等基于微處理器的發(fā)動(dòng)部件。導(dǎo)航系統(tǒng)（半導(dǎo)體）、鋼化和漫散射玻璃、液晶顯示器和LED顯示屏（光功能材料），用地板和嵌板板材來(lái)阻隔高溫和噪聲（熱材料和光材料），這些方面仍需要加強(qiáng)研發(fā)。 通常人們認(rèn)為，設(shè)計(jì)師反映著市場(chǎng)需求，但有時(shí)候恰恰是設(shè)計(jì)師制造了市場(chǎng)需求，有時(shí)全新的產(chǎn)品意外地占據(jù)了市場(chǎng)，例如在隨身聽(tīng)、電子表和lasernter沒(méi)在市場(chǎng)上出現(xiàn)以前，很少會(huì)有人覺(jué)得需要它們。但是，設(shè)計(jì)師預(yù)期到了市場(chǎng)需求，通過(guò)設(shè)計(jì)制造這些產(chǎn)品，提供了解決某些問(wèn)題的辦法。這些新玩意的設(shè)計(jì)想法不是來(lái)源于市場(chǎng)，而是來(lái)源于高端的科技，就像我們現(xiàn)在正在應(yīng)用的高場(chǎng)磁鐵、石英振蕩器、固態(tài)激光器的發(fā)展一樣。 科學(xué)和技術(shù) 引發(fā)如此多改變的基本動(dòng)力是科學(xué)本身（圖2.2）。盡管人們對(duì)其周期性預(yù)測(cè)是“科學(xué)已發(fā)展到了盡頭”，但材料與加工工程仍然會(huì)誕生新技術(shù)、創(chuàng)造新事物。 如上所述，在總用量上，結(jié)構(gòu)應(yīng)用形式總體上掌握著工程材料的使用量。水泥、混凝土、鋼材、鋁合金、結(jié)構(gòu)聚合物和合成物，這些20世紀(jì)研究的重點(diǎn)，現(xiàn)已達(dá)到了技術(shù)上的成熟階段。但新材料能為此做何貢獻(xiàn)呢？更好的輕型結(jié)構(gòu)材料和用于高溫環(huán)境下的材料提供了有利條件，關(guān)于這方面的研究也在不斷深入。由于設(shè)計(jì)事物也不斷趨于微型化，因此產(chǎn)生了新的機(jī)械和熱學(xué)方面的問(wèn)題。設(shè)計(jì)小型產(chǎn)品也就意味著產(chǎn)品的支撐結(jié)構(gòu)必須做得特別微型，這就要求所用的材料必須得堅(jiān)硬（例如，甘地，1996）。盡管功率可能會(huì)降低，功率密度卻是極大的，這就要求使用溫度管理式的新材料。

編輯推薦

《材料與設(shè)計(jì):材料選擇在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的藝術(shù)與科學(xué)(原著第2版)》全面講解產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料特性、作用及其選擇的原則和過(guò)程，在各章中穿插典型應(yīng)用實(shí)例。本教材本著系統(tǒng)全面、實(shí)用的原則，著重培養(yǎng)學(xué)生在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中綜合應(yīng)用各種材料的工程素質(zhì)和能力。每章后的習(xí)題可供教師根據(jù)實(shí)際需要選用，以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和設(shè)計(jì)技能。各章后附的相關(guān)參考文獻(xiàn)，供教師和學(xué)生進(jìn)一步擴(kuò)展和深化相關(guān)內(nèi)容。

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