內容簡介
本書的主要特點是為解決包裝設計的定量化分析與求解問題提供必要的工程理論設計方法的基本思想、基本理論及解決問題的步驟方法與手段。提高包裝創新設計技能。
圖書目錄現代包裝設計理論與方法
目 錄 第1章 包裝設計概述（1） 1.1 包裝的基本概念（1） 1.1.1 包裝的定義及內涵（1） 1.1.2 包裝的功能（1） 1.1.3 包裝的分類（2） 1.1.4 包裝的發展歷程（3） 1.2 包裝工程（7） 1.2.1 包裝工程的含義（7） 1.2.2 包裝工程的內容（7） 1.3 現代設計（10） 1.3.1 設計的概念（10） 1.3.2 傳統設計與現代設計（11） 1.3.3 工業設計（13） 1.3.4 現代設計理論與方法的構成（13） 1.3.5 典型的現代設計理論與方法（14） 1.4 現代包裝設計（15） 1.4.1 合理化包裝設計（16） 1.4.2 減量化包裝設計（16） 1.4.3 結構最佳化包裝設計（16） 1.4.4 時代文化與人性化包裝設計（16） 1.4.5 電子商務銷售包裝設計（17） 1.4.6 全方位系統包裝設計（17） 1.4.7 綠色包裝設計（17） 1.5 現代包裝設計流程（18） 第2章 現代包裝功能系統設計（19） 2.1 包裝品的功能分析（19） 2.1.1 包裝品的構成要素（19） 2.1.2 包裝品功能的定義（20） 2.1.3 包裝品功能定義的方法（20） 2.2 包裝品功能信息的獲取（21） 2.2.1 用戶需求（21） 2.2.2 包裝品用戶需求信息智慧型獲取與合成（22） 2.2.3 合理功能的確定（22） 2.3 包裝品功能分解及整理（23） 2.3.1 包裝品功能分解（23） 2.3.2 包裝品功能的分類整理（24） 2.3.3 包裝品功能系統圖構建（26） 2.4 包裝品功能方案設計（26） 2.4.1 包裝品功能技術矩陣與原理方案的組合（26） 2.4.2 包裝品結構方案（28） 2.4.3 包裝品技術參數設計（29） 2.5 包裝品結構方案的評價（30） 2.5.1 評價的基本原則（30） 2.5.2 評價的目標內容及加權係數（30） 2.5.3 評價目標樹（31） 2.6 包裝品功能設計舉例——易拉罐功能與結構設計（31） 第3章 現代包裝造型設計與建模（34） 3.1 包裝品形態的概念與特徵（34） 3.1.1 形態的概念與分類（34） 3.1.2 形態的特徵（35） 3.2 現代包裝造型設計（35） 3.2.1 包裝造型設計基本概念（35） 3.2.2 包裝造型設計的功能要求（36） 3.2.3 包裝造型設計的合理性（37） 3.3 包裝容器造型構成與設計要素（37） 3.3.1 包裝容器外形構成要素（37） 3.3.2 包裝容器造型設計構成要素（38） 3.3.3 立體形態造型設計（40） 3.3.4 空間形態的造型（41） 3.3.5 形態與運動（42） 3.3.6 形態的錯視（43） 3.3.7 形態的語義（44） 3.4 三維實體造型（45） 3.4.1 包裝品的幾何模型（45） 3.4.2 實體造型（45） 3.5 包裝品基於特徵的參數化實體造型（48） 3.5.1 特徵的定義和分類（48） 3.5.2 Pro/E系統中的參數化（49） 3.5.3 套用Pro/E構建沐浴露瓶模型（50） 第4章 現代包裝結構最佳化設計（62） 4.1 包裝容器結構最佳化設計的數學模型（63） 4.1.1 最佳化數學模型的一般形式（63） 4.1.2 設計變數（65） 4.1.3 目標函式（66） 4.1.4 約束條件（67） 4.1.5 最佳化設計的疊代算法（68） 4.2 最佳化設計的數學基礎（70） 4.2.1 二次型與正定矩陣（70） 4.2.2 函式的方嚮導數和梯度（71） 4.2.3 多元函式的泰勒近似展開式和海森矩陣（74） 4.2.4 無約束最佳化問題的極值條件（75） 4.2.5 約束最佳化問題的極值條件（76） 4.3 一維最佳化方法（78） 4.3.1 搜尋區間的確定（79） 4.3.2 黃金分割法（80） 4.3.3 二次插值法（83） 4.4 多維無約束最佳化方法（85） 4.4.1 解析法求解多維無約束最佳化問題（86） 4.4.2 直接法求解無約束最佳化方法（91） 4.5 有約束最佳化方法（95） 4.5.1 間接法求解有約束最佳化問題（95） 4.5.2 復合形法直接求解有約束最佳化問題（99） 4.6 多目標函式的最佳化方法（102） 4.6.1 統一目標法（102） 4.6.2 主要目標法（104） 4.7 包裝容器結構最佳化設計實例（104） 4.7.1 易拉罐形狀和尺寸的最優設計（104） 4.7.2 蜂房結構問題的最佳化設計（106） 第5章 現代包裝容器可靠性設計（109） 5.1 可靠性的概念（109） 5.1.1 可靠性的含義（109） 5.1.2 可靠性的四大要素（110） 5.1.3 可靠性設計常用指標（111） 5.2 可靠性設計中常用的分布函式（114） 5.2.1 二項分布（115） 5.2.2 泊松分布（115） 5.2.3 指數分布（115） 5.2.4 常態分配（116） 5.2.5 對數常態分配（117） 5.2.6 威布爾分布（118） 5.3 包裝品強度可靠性設計（119） 5.3.1 應力-強度干涉模型（120） 5.3.2 正態設計變數的可靠度計算（122） 5.3.3 非正態設計變數的可靠度計算（124） 5.4 疲勞強度可靠性設計（127） 5.4.1 疲勞曲線（127） 5.4.2 等幅應力作用下的疲勞壽命及可靠度（129） 5.4.3 不穩定應力作用下的疲勞壽命（131） 第6章 現代包裝動態最佳化設計（133） 6.1 包裝動態最佳化設計的內容與方法（133） 6.1.1 包裝動態最佳化設計內容的理論基礎（133） 6.1.2 包裝動態最佳化設計的目標（134） 6.1.3 包裝動態最佳化設計的內容（134） 6.2 線性與非線性振動設計（135） 6.2.1 包裝系統線性動力學建模（135） 6.2.2 線性的動態特徵分析與動力學參數計算（136） 6.3 單自由度非線性系統的振動（136） 6.3.1 傳統的等價線性化法與擴展的等價線性化法（137） 6.3.2 多尺度法（141） 6.3.3 單自由度非線性振動方程的漸近法（149） 6.4 慢變參數系統的漸近法（158） 6.4.1 含慢變參數的自治系統（158） 6.4.2 含慢變參數的非自治系統（160） 6.5 非線性振動系統的分叉與混沌（161） 6.5.1 分叉的基本概念（162） 6.5.2 突變與分叉（164） 6.5.3 混沌的基本含義（168） 6.5.4 碰撞（衝擊）振動系統的周期運動（169） 6.5.5 雙自由度碰撞（衝擊）振動系統周期運動的Hopf分叉與混沌（173） 6.5.6 碰撞振動系統的概周期環面分叉（184） 第7章 包裝視覺傳達設計暨裝潢設計理論（186） 7.1 視覺傳達（186） 7.1.1 視覺傳達的方式（186） 7.1.2 視覺傳達的視覺載體（188） 7.1.3 視覺傳達原理在包裝設計中的套用（189） 7.2 包裝視覺傳達設計的原則與要求（191） 7.2.1 視覺傳達設計的原則（191） 7.2.2 視覺傳達設計的要求（193） 7.3 包裝裝潢設計理論（194） 7.3.1 包裝裝潢的字型設計（194） 7.3.2 包裝裝潢中的圖形設計（197） 7.3.3 包裝裝潢的色彩設計（204） 7.4 數字媒體技術在包裝裝潢傳達設計中的套用（209） 7.4.1 數字媒體的概念（209） 7.4.2 數字媒體的特性（209） 7.4.3 數字媒體傳播模式（210） 7.5 數字圖像處理技術（210） 7.5.1 圖像顏色模型（211） 7.5.2 彩色空間的線性變換（214） 7.5.3 圖像的基本屬性及種類（215） 7.5.4 數字圖像的獲取技術（218） 7.5.5 圖像創意設計與編輯技術（219） 第8章 綠色包裝設計方法（223） 8.1 綠色設計及特點（223） 8.1.1 綠色設計的概念（223） 8.1.2 綠色設計的特點（224） 8.1.3 綠色設計的內容（224） 8.1.4 綠色設計的流程（225） 8.2 綠色設計原則與策略（225） 8.2.1 綠色設計的基本原則（226） 8.2.2 綠色設計的策略（227） 8.3 基於生命周期的綠色設計方法（229） 8.3.1 產品生命周期設計的概念（229） 8.3.2 綠色設計因素分析與控制（230） 8.3.3 設計方案選擇對策（231） 8.3.4 生命周期評估（232） 8.3.5 簡化的生命周期評估（237） 8.4 回收設計（239） 8.4.1 回收設計原則（240） 8.4.2 回收設計方法（240） 8.4.3 回收經濟性評估（242） 8.5 綠色包裝設計（243） 8.5.1 綠色包裝設計的概念與內涵（243） 8.5.2 綠色包裝設計流程（243） 8.5.3 綠色包裝設計方法（244） 8.6 PC/104 Module 綠色包裝設計實例（246） 8.6.1 設計對象的選擇（246） 8.6.2 產品的基本資料分析（246） 8.6.3 核查總量（清單）的建立（246） 8.6.4 綠色設計策略的確定（247） 8.6.5 綠色設計方案的制定（248） 8.6.6 方案實施情況分析（249） 8.6.7 方案改進（252） 第9章 現代包裝數位化設計（254） 9.1 數位化設計與製造技術（254） 9.1.1 數位化設計與製造的內涵（254） 9.1.2 數位化設計技術（255） 9.1.3 數位化設計過程模型（255） 9.1.4 數位化設計的特點（256） 9.2 數位化設計系統（256） 9.2.1 數位化設計系統的功能（256） 9.2.2 數位化設計系統的構成（258） 9.2.3 數位化設計典型軟體系統（260） 9.3 數位化設計建模（261） 9.3.1 包裝品模型描述（261） 9.3.2 包裝品曲面建模（265） 9.4 裝配模型與數字樣機（278） 9.4.1 裝配模型（278） 9.4.2 數字樣機（279） 9.5 產品數據管理（280） 9.5.1 PDM的功能（281） 9.5.2 PDM與集成製造系統（282） 9.5.3 PDM與虛擬製造系統（283） 參考文獻（288）
圖書前言
在深入學習實踐科學發展觀的推動下，我國的包裝工業實現了快速發展，已躋身於世界包裝大國的行列，包裝品種門類齊全，已形成較完善的包裝工業體系。包裝工業是先導產業，是進入國際市場的通行證。包裝經歷了從傳統到現代不斷發展的演變過程。包裝是產品的容器，信息的載體，藝術的結晶，品牌的標誌。研究包裝應從包裝品的市場需求、包裝設計生產製造、運輸、儲存、銷售、使用、消費、回收等全生命周期各階段進行系統及綜合性的研究。包裝設計是將美術與技術相結合，運用於產品的包裝保護和外觀設計。包裝設計包含包裝容器造型設計、結構設計與裝潢設計。
設計是為滿足要求而進行的一種創造性思維活動的實踐過程。設計是通過分析、創造與綜合，建立滿足特定功能要求的技術系統的活動過程；設計是一種最佳化過程，是在給定條件下，針對目標尋求最優解的過程。現代包裝設計與傳統包裝設計相比，主要實現了包裝品結構分析定量化；包裝品工藝分析動態化；包裝品質量分析可靠性化；包裝品設計結果最最佳化；包裝設計環境友好及綠色化；包裝設計過程高效化、自動化和數位化。
現代包裝設計理論與方法是新興的綜合性、交叉性學科。現代包裝設計理論與方法套用於包裝工程領域必將對我國包裝工業帶來巨大的經濟效益，提供更豐富、更安全、更方便、更環保的包裝品，對提高我國包裝的設計質量，縮短設計周期，推動包裝設計現代化、科學化等方面將發揮重要作用。
目前，我國包裝工業領域與世界包裝行業相比，在包裝設計與製造技術上仍存在差距，特別是缺乏創新設計與自主智慧財產權的包裝設計。包裝設計尚未擺脫模仿的陰影，包裝品傳統經驗類比較多。包裝工程教育對現代設計體系認識不足，對現代設計理論和方法重視不夠，缺乏包裝設計的綜合性、系統性與相關性的教育。教材內容基本上偏重於傳統設計知識，而缺乏對現代設計理論與方法的傳承和探索。
為提高包裝設計水平，適應包裝工程教育的需要，在傳統包裝設計基礎上，汲取機械工程、工業工程、藝術設計、機電工程等領域套用成功的現代設計理論和方法，結合作者多年從事包裝工程教育與科研工作的實踐，選擇包裝品功能系統設計、造型設計與建模、包裝結構最佳化設計、容器可靠性設計、動態最佳化設計、視覺傳達設計、綠色設計、數位化設計八種現代設計方法編寫成本書。本書的特點之一就是著重於包裝設計問題的定量化分析與求解，提供必要的工程理論，介紹設計方法的基本思想、基本理論及解決實際問題的重要步驟、方法與手段。鑒於現代設計理論與方法種類繁多，內容廣泛，本書既對現代設計理論與方法體系有一定的覆蓋面，又對重點設計方法有較深的研究與套用，旨在提供一個實用的現代包裝設計知識平台，以提高創新設計技能。在內容編寫上強調知識的實用性、科學性與先進性，力求通俗易懂，儘量避免繁瑣的理論證明和數學推導。本書可作為高等院校包裝工程類、機械設計類、食品輕工類、藝術設計類等相關專業高年級本科生和研究生教材外，亦可作為從事包裝行業的工程技術人員、管理人員繼續工程教育的培訓教材。
參加本書編寫的有李伯民（第1、2章、第6章第1、2節）、李瑞琴（第4、9章）、李清（第3、8章，第6章第3、5節）、梁晶晶（第5章）、劉國東（第7章）。全書由李瑞琴統稿。王汝慧、羅維、劉偉傑等研究生參與了本書的圖文處理和校閱工作。感謝他們的辛勤勞動，並在此對本書所引用的參考文獻的作者表示衷心的感謝。
由於現代包裝設計理論與方法內容涉及廣泛，發展迅速，加之作者水平有限，書中欠妥之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編者
