现代设计方法课件.ppt

《现代设计方法课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、主讲：陶栋材湖南农业大学工学院2016年3月现代设计方法第一章概论第一节设计的基本概念1、设计的概念与内涵设计是人类改造自然的基本活动之一。它与人类的生产活动及生活紧密相关。1）什么是设计?狭义理解：在正式做某项工作之前，根据一定的目的和要求，预先制定方法、图样等”广义理解：设计是指为了达到某一特定目的，从构思到建立一个切实可行的实施方案，并且用明确的手段表示出来的系列行为。2）产品设计的重要性及产品开发面临的挑战重要性：(1)设计直接决定产品的功能和性能。(2)设计对企业的生存和发展具有重大意义。(3)设计直接关系人类的未来及社会发展。挑战：(1)产品适销期明显缩短、产品开发

2、周期极大压缩。(2)产品品种数急剧增加。(3)设计对象越来越复杂。(4)设计过程越来越复杂。(5)对设计产品的要求越来越高。(6)设计风险加大。2、传统设计与现代设计1）设计发展的基本阶段：(1)直觉设计阶段。(2)经验设计阶段(3)半理论半经验设计阶段。(4)现代设计阶段。2）现代设计的目标和特点目标：(1)工效实用性。(2)系统可靠性。(3)运行稳定性。(4)人机安全性。(5)环境无害性。(6)操作宜人性。(7)结构工艺性。(8)技术经济性。(9)造型艺术性。(10)设计规范性。特点：(1)系统性。(2)社会性(3)创造性(4)宜人性(5)最优化(6)动态化(7)设计过程智

3、能化(8)设计手段的计算机化和数字化(9)设计和制造一体化3）现代设计技术体系现代设计技术体系如图1-1所示。现代设计技术体系由基础技术、主体技术、支撑技术和应用技术四个层次组成。3、设计过程与设计方法1）机电产品设计的一般过程(1)产品设计规划阶段(2)原理方案设计阶段(3)技术设计阶段(4)施工设计阶段。2）设计方法设计方法是指达到预定设计目标的途径。在很长的一段时间内，工程设计方法多采用直觉法、类比法及以古典力学、数学和经验数据为基础的半经验设计法，设计中反复多，周期长。20世纪70年代以后，随着计算方法、控制理论、系统工程、价值工程、创造工程等学科理论的发展以及电子计算

4、机的广泛应用，促使许多跨学科的现代设计方法出现，使工程设计进入创新、高质量、高效率的新阶段。4、设计类型及设计原则1）设计类型(1)开发性设计(2)适应型设计(3)变参数设计(4)测绘和仿制2）设计原则(1)创新原则(2)可靠原则(3)效益原则(4)审核原则5、部分现代设计方法简介计算机辅助设计优化设计可靠性设计有限元法工业造型设计创新设计虚拟设计价值工程并行工程模块化设计反求工程相似性设计健壮性设计智能设计绿色设计动态设计6、学习现代设计方法的意义1)了解现代设计的特点、技术体系、现代设计的基本理念和思路；2)重点掌握一些应用广泛、实用性强的设计方法(包括产品系统化设计方法、

5、优化设计、可靠性设计和有限元方法等)的理论和应用过程；3)通过学习和实验，力求掌握一些常用现代设计计算机软件的操作和具体应用方法。通过本课程的学习，为从事机电产品开发工作打下一定基础，在未来产品设计实践的工作过程中，能够正确应用现代设计理论与方法，甚至不断发展和创造出新的现代设计方法和手段，已推动人类设计事业的进步。第二章农业机械计算机辅助分析第一节概述计算机辅助设计(computeraideddesign，CAD)广泛应用于航空、汽车和其它工业领域，其中一些重要技术也移植到农机行业，但是有关CAD在农机专业方面应用的论著甚少。一、什么是农机计算机辅助分析农机计算机辅助分析(a

6、gr．Machinerycomputeraidedanalyzing，农机CAA)是在农业机械设计前对农机工作部件和农机系统进行分析，以寻求农机设计的最佳参数或参数范围，同CAD有密切的关系。二、农机CAA的优点(1)计算速度快，精度高。(2)能够完成过去人工计算和图解法难以完成的设计前分析工作。(3)大大缩短了设计时间。三、农机CAA过程1、设计和制造新产品的过程设计要求搜集资料调研综合分析寻求设计参数设计样机制造+试验改进制造新产品。2、取得设计参数主要方法①理论分析方法；②试验方法；③经验方法。这3种方法都可以借助计算机完成。借助计算机的理论方法有别于传统

7、理论方法，模型建立过程中首先考虑适合于编程计算。由于计算机计算速度很快，特别适于繁复运算，计算结果可以打印，辅以自动绘制的特性曲线，以助于分析，当然也可以用优化的方法直接取得最佳参数。试验方法包括最优试验设计，以减少试验次数。数据处理和统计分析有各种现成的程序可以利用，其结果是回归方程或直接得到参数。经验方法则需要有资料数据库，调用数据库可以得到现有同类机具的各种参数。实际上，在设计中常常是3种方法同时应用，例如理论计算所输入的数据有时就依靠试验得到，而理论模型的仿真程度往往借助于试验来验证