1-第一章 概述 2.ppt

第一章 概 述 课程教学的目的 培养学生运用现代先进的设计理论和方法解决工程问题的能力。 教学内容 现代设计理论：重点内容为系统分析法及创造性思维。 现代设计方法：重点内容为有限元分析、优化设计方法等。 1.1 传统设计与现代设计及其范畴 一、传统设计与现代设计 “设计”是人类征服自然改造世界的基本活动之一，使人们为满足一定的需求而进行的一种创造性活动的实践过程。 设计是将各种先进科学技术成果转化为生产力的一种手段和方法。 设计方法学（Design Methodology） 1.1 传统设计与现代设计及其范畴 一、传统设计与现代设计 1. 设计的起源和设计技术的传递 手工艺人的设计及技术传递 师傅-徒弟（实用的）——直觉设计阶段 传统设计技术的传递 图纸、经验、类比（实验为基础的）——传统经验设计阶段 现代设计理论体系的建立与发展 仿真理论分析（20世纪后期，分析-实验）——现代设计阶段 1.1 传统设计与现代设计及其范畴 一、传统设计与现代设计 2 产品属性变化对设计的要求（传统产品与现代产品） 产品的使用属性 产品的社会属性 产品的服务属性 汽车设计的安全、舒适、操作方便 交通工具产品设计的能源、城市、交通问题 3 现代设计与传统设计的根本区别 手工的、静态的、经验的设计，被动地分析产品的性能 计算机化的、动态的、科学的设计，主动地设计产品的性能 1.1 传统设计与现代设计及其范畴 一、传统设计与现代设计 4 近年来国内外在设计方法研究方面的进展 1.1 传统设计与现代设计及其范畴 一、传统设计与现代设计 4 近年来国内外在设计方法研究方面的进展 1.1 传统设计与现代设计及其范畴 一、传统设计与现代设计 4 近年来国内外在设计方法研究方面的进展 1.1 传统设计与现代设计及其范畴 一、传统设计与现代设计 4 近年来国内外在设计方法研究方面的进展 1.1 传统设计与现代设计及其范畴 二、现代设计方法的范畴 1.1 传统设计与现代设计及其范畴 二、现代设计方法的范畴 1.2 设计过程和设计技术简述 设计方法的研究内容 设计素质的培养 做合格的设计人员 设计步骤和程式 组织和执行设计 解决具体问题的方法和手段 科学而娴熟的方法 一 机械设计过程简述 1. 基本设计步骤 调查研究 方案设计 工作图设计 样机试制与鉴定 二 设计技术 二 设计技术 知识维 逻辑维 时间维 二 设计技术 时间维 产品规划阶段，原理方案设计阶段，技术设计阶段，施工阶段 逻辑维 知识维 二 设计技术 知识维（方法维） 三 机械结构设计中的现代方法 三 机械结构设计中的现代方法 三 机械结构设计中的现代方法 * Harbin Institute of Technology 现代机械设计方法 机电工程学院 机械制造及自动化系 2009年9月8日 Harbin Institute of Technology 第一章 概述 第二章 系统分析设计方法 第三章 创造设计方法 第四章 机械可靠性设计 第五章 有限元分析方法 第六章 优化设计方法 第七章 动态设计方法 第八章 反求工程设计 课 程 简 介 20世纪40年代——军事需要而产生运筹学 （方法） 20世纪50年代——数学规划理论 （理论） 20世纪60年代——电子计算机和计算技术 （手段） （1）美国是创造性设计的首倡者，1985年由ASME组织召开了“设计理论和方法研究的目标和优先项目”研讨会，会后成立了“设计、制造和计算机一体化”工程分会，对工程设计进行指导和资助。 （2）德国上世纪60年代举行全国性“薄弱环节在于设计”研讨会，在高校开展设计方法和CAD等专题课程。 （3）日本近年也十分关注产品的设计，并通过加快产品的更新速度，提高了产品的竞争力。 （4）美国Bell飞机公司采用优化方法解决450个设计变量的大型结构优化问题，在对一个机翼进行质量设计中，减轻质量达35%。 （5）波音（Boeing）公司：波音747的设计中，运用了优化设计的方法，达到减轻质量、缩短生产周期、降低生产成本的效果。 （6）我国优化设计、CAD、工业艺术造型设计也已经获得普遍的应用，设计理论获得飞速的发展。 （7）我国目前现代设计的手段不断提高，以CAD/CAM/CAE为基础的商业化软件工具得到较为广泛地应用。 现代机械设计方法中“现代”的内涵： 现代设计的方面实质上是科学方法论在设计中的应用。名字上冠以“现代”二字是为了强调其科学性和前沿性以引起重视，其实有些方法在时间上并非是“现代”的。 1. 信息