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内容介绍

《现代包装设计理论与方法》重点介绍了现代包装设计理论与方法。内容主要包括包装设计概述、现代包装功能系统设计、现代包装造型设计与建模、现代包装结构优化设计、现代包装容器可靠性设计、现代包装动态优化设计、包装视觉传达设计暨装潢设计理论、绿色包装设计方法、现代包装数字化设计。《现代包装设计理论与方法》的主要特点是为解决包装设计的定量化分析与求解问题提供必要的工程理论设计方法的基本思想、基本理论及解决问题的方法、步骤与手段，提高包装创新设计技能。 《现代包装设计理论与方法》可作为高等学校包装工程类、机械设计类、食品轻工类、艺术设计类等相关专业高年级本科生和研究生的教材，也可作为从事包装设计理论与方法学科研究的博士生、学者的参考用书，对从事包装产品设计、制造、运行的企业工程技术人员也有很高的参考价值。

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精彩书摘

在Pro／E中常用的一些形状特征有旋转特征、圆角特征、倒角特征、阵列特征等。 基于特征造型的设计方法是随着CAD／CAM一体化要求而产生的。从工程角度看特征造型对形体各个组成部分及其特征定义，使所描述的形体信息更具有工程意义，特征模型既包含了低层几何信息，又能为下游的加工、分析提供高层语义信息。实现了CAD特征建模与有限元计算技术的集成。它在原理和方法上与实体造型既有密切联系，有以下不同。 ①三维线框、曲面和实体造型，着重于完善产品几何描述问题，忽视了产品的工程意义，使设计和制造信息不连贯。特征造型则着重表达产品的完整技术和生产管理信息。在最终产品上保留各功能形素的原始定义和相互依赖关系，使产品设计和生产准备各环节得以并行展开。 ②在特征模型中引用基准点、基准中心线、局部坐标系等基准元素，突出面的作用。这些面不同于一般几何面，必须易于检索其定形和定位尺寸。这要求允许在三维物体之外存在孤立的点、线和面，引入非流型和非规则集合，扩展欧拉操作范围。 ③特征造型设计在更高层次上进行，操作对象不再是实体造型采用的原始的线条和体素，而是产品的功能形素。这需要采用局部操作和尺寸驱动技术，并要求使用新的数据结构和新的特征组合算法。特征的引用直接体现了设计意图，使得产品模型易于理解，节省产品设计时间。 ④特征中的几何和非几何信息将产品设计意图贯彻到后续环节，并及时得到意见反馈，加强了设计、分析、工艺准备、加工、检验等各部门的联系，有助于推动包装设计的规范化、标准化和系列化。 （1）用轮廓体现设计思想、参数化特征建模是常用的几何建模方法。它是一种用参数来定义模型的方法。轮廓是指实体模型的几何截面形状，或扫描路线若干首尾相接的直线或曲线。轮廓上的线段（直线或曲线）不能断开、错位或交叉。轮廓可以是封闭的或开放的。 （2）尺寸驱动 尺寸驱动是参数化设计中的一个较为重要的特性。尺寸驱动就是在轮廓上加尺寸参数，并在设置线段之间的约束关系（公式）后根据尺寸参数和约束关系来控制轮廓的位置、形状和大小。当轮廓尺寸的数值大小改变时，轮廓上其他和此约束有关的部分也将随之发生相应的变化。尺寸驱动将设计图形的直观性和设计尺寸的精确性有效地统一起来，提高了设计效率和质量。在结构设计过程中，只需在屏幕上大致绘出剖面形状，并创建尺寸参数的数值或创建各尺寸参数间的关系公式后，系统即可自动计算出模型的精确外形，得到所需要的结构形状。（3）合理性检查在参数化设计中，系统可以检查出标注过多或过少的尺寸，并给予提示，以避免出现缺失尺寸或多余尺寸及相互矛盾的现象，达到正确标注尺寸的目的。

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第1章包装设计概述 1.1 包装的基本概念 1.1.1 包装的定义及内涵 1.1.2 包装的功能 1.1.3 包装的分类 1.1.4 包装的发展历程 1.2 包装工程 1.2.1 包装工程的含义 1.2.2 包装工程的内容 1.3 现代设计 1.3.1 设计的概念 1.3.2 传统设计与现代设计 1.3.3 工业设计 1.3.4 现代设计理论与方法的构成 1.3.5 典型的现代设计理论与方法 1.4 现代包装设计 1.4.1 合理化包装设计 1.4.2 减量化包装设计 1.4.3 结构优化包装设计 1.4.4 时代文化与人性化包装设计 1.4.5 电子商务销售包装设计 1.4.6 全方位系统包装设计 1.4.7 绿色包装设计 1.5 现代包装设计流程 第2章现代包装功能系统设计 2.1 包装品的功能分析 2.1.1 包装品的构成要素 2.1.2 包装品功能的定义 2.1.3 包装品功能定义的方法 2.2 包装品功能信息的获取 2.2.1 用户需求 2.2.2 包装品用户需求信息智能获取与合成 2.2.3 合理功能的确定 2.3 包装品功能分解及整理 2.3.1 包装品功能分解 2.3.2 包装品功能的分类整理 2.3.3 包装品功能系统图构建 2.4 包装品功能方案设计 2.4.1 包装品功能技术矩阵与原理方案的组合 2.4.2 包装品结构方案 2.4.3 包装品技术参数设计 2.5 包装品结构方案的评价 2.5.1 评价的基本原则 2.5.2 评价的目标内容及加权系数 2.5.3 评价目标树 2.6 包装品功能设计举例——易拉罐功能与结构设计 第3章现代包装造型设计与建模 3.1 包装品形态的概念与特征 3.1.1 形态的概念与分类 3.1.2 形态的特征 3.2 现代包装造型设计 3.2.1 包装造型设计基本概念 3.2.2 包装造型设计的功能要求 3.2.3 包装造型设计的合理性 3.3 包装容器造型构成与设计要素 3.3.1 包装容器外形构成要素 3.3.2 包装容器造型设计构成要素 3.3.3 立体形态造型设计 3.3.4 空间形态的造型 3.3.5 形态与运动 3.3.6 形态的错视 3.3.7 形态的语义 3.4 三维实体造型 3.4.1 包装品的几何模型 3.4.2 实体造型 3.5 包装品基于特征的参数化实体造型 3.5.1 特征的定义和分类 3.5.2 Pro/E系统中的参数化 3.5.3 应用Pro/E构建沐浴露瓶模型 第4章现代包装结构优化设计 4.1 包装容器结构优化设计的数学模型 4.1.1 优化数学模型的一般形式 4.1.2 设计变量 4.1.3 目标函数 4.1.4 约束条件 4.1.5 优化设计的迭代算法 4.2 优化设计的数学基础 4.2.1 二次型与正定矩阵 4.2.2 函数的方向导数和梯度 4.2.3 多元函数的泰勒近似展开式和海森矩阵 4.2.4 无约束优化问题的极值条件 4.2.5 约束优化问题的极值条件 4.3 一维优化方法 4.3.1 搜索区间的确定 4.3.2 黄金分割法 4.3.3 二次插值法 4.4 多维无约束优化方法 4.4.1 解析法求解多维无约束优化问题 4.4.2 直接法求解无约束优化方法 4.5 有约束优化方法 4.5.1 间接法求解有约束优化问题 4.5.2 复合形法直接求解有约束优化问题 4.6 多目标函数的优化方法 4.6.1 统一目标法 4.6.2 主要目标法 4.7 包装容器结构优化设计实例 4.7.1 易拉罐形状和尺寸的最优设计 4.7.2 蜂房结构问题的优化设计 第5章现代包装容器可靠性设计 5.1 可靠性的概念 5.1.1 可靠性的含义 5.1.2 可靠性的四大要素 5.1.3 可靠性设计常用指标 5.2 可靠性设计中常用的分布函数 5.2.1 二项分布 5.2.2 泊松分布 5.2.3 指数分布 5.2.4 正态分布 5.2.5 对数正态分布 5.2.6 威布尔分布 5.3 包装品强度可靠性设计 5.3.1 应力-强度干涉模型 5.3.2 正态设计变量的可靠度计算 5.3.3 非正态设计变量的可靠度计算 5.4 疲劳强度可靠性设计 5.4.1 疲劳曲线 5.4.2 等幅应力作用下的疲劳寿命及可靠度 5.4.3 不稳定应力作用下的疲劳寿命 第6章现代包装动态优化设计 6.1 包装动态优化设计的内容与方法 6.1.1 包装动态优化设计内容的理论基础 6.1.2 包装动态优化设计的目标 6.1.3 包装动态优化设计的内容 6.2 线性与非线性振动设计 6.2.1 包装系统线性动力学建模 6.2.2 线性的动态特征分析与动力学参数计算 6.3 单自由度非线性系统的振动 6.3.1 传统的等价线性化法与扩展的等价线性化法 6.3.2 多尺度法 6.3.3 单自由度非线性振动方程的渐近法 6.4 慢变参数系统的渐近法 6.4.1 含慢变参数的自治系统 6.4.2 含慢变参数的非自治系统 6.5 非线性振动系统的分叉与混沌 6.5.1 分叉的基本概念 6.5.2 突变与分叉 6.5.3 混沌的基本含义 6.5.4 碰撞（冲击）振动系统的周期运动 6.5.5 双自由度碰撞（冲击）振动系统周期运动的Hopf分叉与混沌 6.5.6 碰撞振动系统的概周期环面分叉 第7章包装视觉传达设计暨装潢设计理论 7.1 视觉传达 7.1.1 视觉传达的方式 7.1.2 视觉传达的视觉载体 7.1.3 视觉传达原理在包装设计中的应用 7.2 包装视觉传达设计的原则与要求 7.2.1 视觉传达设计的原则 7.2.2 视觉传达设计的要求 7.3 包装装潢设计理论 7.3.1 包装装潢的字体设计 7.3.2 包装装潢中的图形设计 7.3.3 包装装潢的色彩设计 7.4 数字媒体技术在包装装潢传达设计中的应用 7.4.1 数字媒体的概念 7.4.2 数字媒体的特性 7.4.3 数字媒体传播模式 7.5 数字图像处理技术 7.5.1 图像颜色模型 7.5.2 彩色空间的线性变换 7.5.3 图像的基本属性及种类 7.5.4 数字图像的获取技术 7.5.5 图像创意设计与编辑技术 第8章绿色包装设计方法 8.1 绿色设计及特点 8.1.1 绿色设计的概念 8.1.2 绿色设计的特点 8.1.3 绿色设计的内容 8.1.4 绿色设计的流程 8.2 绿色设计原则与策略 8.2.1 绿色设计的基本原则 8.2.2 绿色设计的策略 8.3 基于生命周期的绿色设计方法 8.3.1 产品生命周期设计的概念 8.3.2 绿色设计因素分析与控制 8.3.3 设计方案选择对策 8.3.4 生命周期评估 8.3.5 简化的生命周期评估 8.4 回收设计 8.4.1 回收设计原则 8.4.2 回收设计方法 8.4.3 回收经济性评估 8.5 绿色包装设计 8.5.1 绿色包装设计的概念与内涵 8.5.2 绿色包装设计流程 8.5.3 绿色包装设计方法 8.6 PC/104 Module绿色包装设计实例 8.6.1 设计对象的选择 8.6.2 产品的基本资料分析 8.6.3 核查总量（清单）的建立 8.6.4 绿色设计策略的确定 8.6.5 绿色设计方案的制定 8.6.6 方案实施情况分析 8.6.7 方案改进 第9章现代包装数字化设计 9.1 数字化设计与制造技术 9.1.1 数字化设计与制造的内涵 9.1.2 数字化设计技术 9.1.3 数字化设计过程模型 9.1.4 数字化设计的特点 9.2 数字化设计系统 9.2.1 数字化设计系统的功能 9.2.2 数字化设计系统的构成 9.2.3 数字化设计典型软件系统 9.3 数字化设计建模 9.3.1 包装品模型描述 9.3.2 包装品曲面建模 9.4 装配模型与数字样机 9.4.1 装配模型 9.4.2 数字样机 9.5 产品数据管理 9.5.1 PDM的功能 9.5.2 PDM与集成制造系统 9.5.3 PDM与虚拟制造系统 参考文献

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