现代设计方法基础论文

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1、《现代设计方法基础》课程考核论文班级N机自12-3F学号24121901185姓名胡佳序号292015年6月1日摘要：机电一体化系统的现代设计方法主要有可靠性设计、优化设计、反求设计、绿色设计、虚拟设计等。本论文主要介绍了可靠性设计方法和优化设计方法。可靠性设计包括了很广的内容，可以说在满足产品功能，成本等要求的前提下一切使产品可靠运行的设计都称之为可靠性设计。优化设计是指将优化技术应用于设计过程，最终获得比较合理的设计参数，优化设计的方法目前已比较成熟，各种计算机程序能解决不同特点的工程问题。关键词：机电一体化，现代设计方法，可靠性设计，优化设计1.引言随

2、着社会的发展和科学技术的进步，产品功能要求的日益增多，复杂性增加，寿命期缩短，更新换代速度加快，使人们对设计的要求发展到了一个新的阶段，具体表现为设计对象由单机走向系统、设计要求由单目标走向多目标、设计所涉及的领域由单一领域走向多个领域、承担设计的工作人员从单人走向小组甚至大的群体、产品设计由自由发展走向有计划的开展。然而，产品的设计，尤其是机械产品方案的设计手段，则显得力不从心，跟不上时代发展的需要。主要表现为：对客观设计的研究不够，尚未很好的掌握设计中的客观规律；当前设计的优劣主要取决于设计者的经验；设计生产率较低；设计进度与质量不能很好控制；实际手段与

3、设计方法有待改进；尚未形成能被大家接受，能有效指导设计实践的系统设计理论。目前，计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究，并初见成效，而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。设计是人类改造自然的一种基本活动。也是一种复杂的创造性思维过程。所谓的设计技术，也就是在设计过程中解决具体设计问题的各种方法和手段。因此，可以说现代设计方法是在传统设计方法的基础上继承和发展起来，是一门多专业和多学科交叉，其综合性很强的基础技术科学。机电一体化系统的现代设计方法是以设计产品为目标的一个总的知识群体的总称。它运用

4、了系统工程，实行人、机、环境系统一体化设计，使设计思想、设计进程、设计组织更合理化、现代化，大力采用许多动态分析方法，使问题分析动态化，实际进程、设计方案和数据的选择更为优化，计算、绘图等计算机化。所以人们常用动态化、优化、计算机化概括其核心内容。面对这种形势，唯一的解决方法就是设计必须科学化。这就意味着要科学的阐述客观设计过程及本质，分析与设计有关的领域及其地位，在此基础上科学的安排设计进程，使用科学的方法和手段进行设计工作，同时也要求设计人员不仅有丰富的专业知识，而且要掌握先进的设计理论、设计方法及设计手段，科学地进行设计工作，这样才能及时得到符合要求的

5、产品。本世纪60年代以来，由于科学技术的飞速发展和计算机技术的应用与普及，给设计工作包括机电产品的设计工作带来了新的变化。随着科技发展，新工艺、新材料、的出现，微电子技术，信息处理技术及控制技术等新技术对产品的渗透和有机结合，与设计相关的基础理论的深化和设计方法的涌现，都给产品设计开辟了新途径，使产品设计跨上了现代设计的水平。在这一时期，国际上再设计领域相继出现了一系列有关设计学的新兴理论和方法。为了强调他们对设计领域的革新，以区别与传统设计理论和方法，把这些新兴理论和方法统称为现代设计。机电一体化系统的现代设计方法包括可靠性设计方法，优化设计方法，反求设计

6、方法，绿色设计方法，虚拟设计方法等。这里只介绍可靠性设计和优化设计两种方法。2.机械设计过程机械设计的一般设计过程可分为四个阶段：产品规划(明确设计任务)、方案设计、技术设计和制造及试验。3.机械创新设计机械创新设计是充分发挥设计者的创造力和智慧，利用人类已有的相关科学理论、方法和原理，进行新的构思，设计出新颖、有创造性及实用性的机构和机械产品。机械创新设计要解决的核心问题是：探讨机械产品创造发明的机理、模式、过程及方法，尽力将其算法化、程式化、定量化、符号化，提高设计的可靠性、设计效率和质量。机机械创新设计遵循机械设计系统化方法，但它更加强调创造性。创新设

7、计是增强机械产品市场竞争力的根本途径。虽然设计阶段的投入只占产品总成本的约5％，但设计过程所做的决策几乎决定了产品全部成本的约70％。产品的性能、结构、质量、成本、维护性等都是在产品设计阶段确定，创新设计既是面向产品全生命周期的设计，又是面向市场、面向用户的设计，只有创新设计才能产生真正具有市场竞争力的创新产品。机械创新设计是一项复杂、耗时的脑力工作，也是一项紧张而又繁重的体力劳动。为了提高设计效率，寻求科学的设计方法和有效的设计工具成为人们努力的目标，而设计自动化则是人类最终的理想设计方法。设计的科学性，一方面使得人们能够从系统的角度更好地认识设计，减少不

8、良设计的出现，另一方面也使得人们寻求设计工具的愿望成