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机械设计创新实训
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目录
CATALOGUE
01
实训目标设定
02
理论基础构建
03
创新设计方法论
04
实训项目实践
05
成果评价体系
06
持续发展机制
01
实训目标设定
创新能力培养目标
创新思维训练
通过项目实践，培养学生的创造性思维和问题解决能力。
将机械工程与其他学科如电子、控制、材料等相结合，提升综合创新能力。
跨学科融合能力
在团队中发挥作用，有效沟通并共同解决机械设计问题。
团队协作与沟通
机械设计知识掌握重点
熟悉CAD/CAM、仿真分析、优化设计等现代设计工具和方法。
现代设计方法
掌握机械原理、机械设计、力学分析等基础知识。
机械设计基础
了解机械制造工艺、材料性能及其在机械设计中的应用。
制造工艺与材料
行业需求对接方向
关注智能制造发展趋势，掌握智能化设备的设计与制造。
注重环保和节能理念在机械设计中的应用，开发绿色产品。
针对工程机械、装备制造等领域，培养专业设计能力。
智能制造
环保与节能
工程机械与装备
02
理论基础构建
A
B
C
D
机械运动原理
机械运动的基本形式、机械运动传递与转换、机械效率与能耗。
核心机械原理回顾
结构设计原理
机械零件的结构形式、连接方式、强度与刚度计算方法。
力学基础
静力学、动力学、材料力学等基本原理及其在机械设计中的应用。
机构分析与综合
平面机构、空间机构的自由度分析、运动学分析与力分析。
CAD软件应用
AutoCAD、SolidWorks、UG等三维建模软件的使用及技巧。
现代设计工具应用基础
01
CAE仿真技术
有限元分析、运动仿真、结构优化等技术在机械设计中的应用。
02
CAPP/CAM技术
计算机辅助工艺规划、数控编程及加工仿真技术。
03
PDM/PLM数据管理
产品数据管理、产品全生命周期管理等。
04
机电一体化技术
机械与电子技术的结合，如传感器、执行器、控制器等。
跨学科知识融合要点
液压与气动技术
液压传动、气压传动及控制原理在机械设计中的应用。
材料科学与机械设计
新型材料在机械设计中的选用、材料性能与制造工艺。
人机工程学
机械设计中的人性化设计、操作界面与舒适度评估。
01
02
03
04
03
创新设计方法论
TRIZ理论实践路径
TRIZ理论简介
01
TRIZ是俄文中“发明问题解决理论”的词头，它是基于技术系统进化法则的一种创新性问题解决理论。
TRIZ解决问题的过程
02
包括问题定义、冲突确定、冲突解决原理选择、解决方案的构思与评价等。
TRIZ工具的应用
03
包括矛盾矩阵、发明原理、分离原理、物-场分析等。
TRIZ理论在机械设计中的应用案例
04
如提高机械系统的理想度、解决矛盾冲突等。
仿生设计技术应用
仿生设计原理
仿生设计在机械设计中的实现途径
仿生设计的应用领域
仿生设计案例
通过研究自然界中的生物形态、结构和功能，为机械设计提供灵感和创新思路。
包括机械结构、运动方式、材料选择、控制系统等多个方面。
包括形态仿生、结构仿生、功能仿生等。
如蝙蝠与飞行器的设计、鲨鱼与高速潜艇的设计等。
模块化组合创新策略
模块化设计原理
01
将复杂系统分解为若干独立且相互关联的模块，以实现快速组合和创新。
模块化设计的优势
02
包括提高设计的灵活性、可重用性、可维修性等。
模块化组合创新策略的实现方式
03
包括模块划分、接口设计、模块组合等。
模块化组合创新在机械设计中的应用
04
如组合机床、可重构生产线等。
04
实训项目实践
典型机械系统拆解分析
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通过实际操作，掌握机械系统拆解的基本步骤，包括拆卸顺序、工具使用、零部件分类等。
拆解步骤与方法
分析机械系统的组成部分及其工作原理，绘制系统结构图和传动路线图。
系统组成与工作原理
对拆解后的零部件进行仔细观察和测量，了解其结构、材料、制造工艺和装配关系。
零部件分析
01
03
02
根据拆解分析结果，找出机械系统中的潜在故障点，提出维修和改进建议。
故障诊断与维修
04
创新原型开发全流程
创意构思与初步设计
根据市场需求和技术趋势，进行创意构思和初步设计，确定创新原型的基本功能和外观。
02
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03
01
原型开发与测试
根据评估结果，进行原型开发和测试，不断调整和优化设计方案，确保原型满足预期要求。
技术可行性评估
对初步设计进行技术可行性评估，包括材料选择、制造工艺、成本估算等方面的考虑。
知识产权保护与商业化
在完成原型开发和测试后，进行知识产权保护和商业化规划，包括专利申请、商标注册、市场推广等。
数字化仿真验证步骤
根据机械系统的特点和仿真需求，选择合适的数字化仿真软件。
仿真软件选择
对仿真过程进行控制，观察机械系统的运动状态和性能参数，对仿真结果进行分析和评估