《機械現(xiàn)代設(shè)計與》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 1型照相機，這種照相機采用大規(guī)模的集成電路，能自動調(diào)節(jié)光圈和快門、自動卷片、連續(xù)攝影，性能大大超過了同類產(chǎn)品，而售價卻低 20% ，投入市場后很受歡迎。把價值看作某一功能與實現(xiàn)此功能所需成本的比，考慮到提高產(chǎn)品價值，產(chǎn)品設(shè)計也就成為使用最低成本向用戶提供必要功能的問題。相似系列產(chǎn)品設(shè)計的步驟依次是基型設(shè)計、確定相似類型、定各尺寸、參數(shù)級差（相似比），求各擴展型產(chǎn)品尺寸參數(shù)及確定全系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸等。 縱系列產(chǎn)品設(shè)計也稱相似系列產(chǎn)品設(shè)計，是在基型產(chǎn)品的基礎(chǔ)上利用相似理論求各擴展型產(chǎn)品的尺寸和參數(shù)。即求解時，從某一初始點出發(fā)，利用函數(shù)在某一局部區(qū)域的性質(zhì)和信息，確定每一迭代步驟的搜索方向和步長，去尋找新的迭代點，這樣一步一步地重復(fù)數(shù)值計算，用改進(jìn)后的新設(shè)計點替代老設(shè)計點，逐步改進(jìn)目標(biāo)函數(shù)，并最終逼近極值點。約束條件可分為邊界約束和性能約束兩類?；緟?shù)是一些對該項設(shè)計性能指標(biāo)好壞有影響的量。優(yōu)化設(shè)計建立在最優(yōu)化數(shù)學(xué)理論和現(xiàn)代計算技術(shù)基礎(chǔ)之上，其任務(wù)是應(yīng)用計算機自動確定工程設(shè)計的最優(yōu)方案。我國對現(xiàn)代設(shè)計方法的研究是從上世紀(jì) 80年代開始的，通過派留學(xué)生到國外進(jìn)修學(xué)習(xí)和請國外專家來講學(xué)，組織各種類型的講習(xí)班，培訓(xùn)班、開展國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流等，來推廣和普及現(xiàn)代設(shè)計的基本知識。 日本自 1960年以來開始有關(guān)現(xiàn)代設(shè)計方法的研究，提高設(shè)計人員素質(zhì)，開展工程技術(shù)教育。 CAD等許多專題的培訓(xùn)班和討論會，并在高校開設(shè)有關(guān)現(xiàn)代設(shè)計方法等專題課程。 （ 8）離散論方法，如有限元及邊界元方法等。 （ 4）優(yōu)化論方法，如優(yōu)化設(shè)計等，它是現(xiàn)代設(shè)計法的目標(biāo)。冠以 “現(xiàn)代 ”二字是為了強調(diào)以引起重視，其實有些方法也并非是現(xiàn)代的。 （ 4）程式性。但是，今天的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)高度發(fā)展，創(chuàng)新往往是在已有技術(shù)基礎(chǔ)上的綜合。 把設(shè)計對象看作一個系統(tǒng)，同時考慮系統(tǒng)與外界的聯(lián)系，用系統(tǒng)工程概念進(jìn)行分析和綜合，通過功能分析、系統(tǒng)綜合等方法，力求系統(tǒng)整體最優(yōu)，使人機之間的功能相互協(xié)調(diào)?，F(xiàn)代設(shè)計既體現(xiàn)了更高層次的學(xué)科，又是方法科學(xué)。傳統(tǒng)設(shè)計往往采用類比法、經(jīng)驗法、模仿法，它的思維方式是收斂式思維，多是利用設(shè)計手冊中有關(guān)數(shù)據(jù)，采用較大安全系數(shù)，強調(diào)零部件計算。設(shè)計是根據(jù)客觀的需求，提高人們的創(chuàng)造性思維，將指定的任務(wù)轉(zhuǎn)化為滿足該任務(wù)要求的技術(shù)系統(tǒng)的一種活動。設(shè)計是復(fù)雜的思維過程，設(shè)計過程蘊涵著創(chuàng)新和發(fā)明的機會。 傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計 傳統(tǒng)設(shè)計即常規(guī)設(shè)計，傳統(tǒng)設(shè)計分為初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工設(shè)計三個步驟。 現(xiàn)代設(shè)計是將傳統(tǒng)設(shè)計中的經(jīng)驗、類比法設(shè)計提高到邏輯的、理性的、系統(tǒng)的新設(shè)計方法，是在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行動態(tài)多變量的最優(yōu)化?，F(xiàn)代設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計比較，有下列幾個特征： （ 1）系統(tǒng)性。只有創(chuàng)新才能有所發(fā)明。 在設(shè)計過程中，綜合考慮、分析市場需求、設(shè)計、生產(chǎn)、管理、使用、銷售等各方面的因素；綜合運用優(yōu)化及系統(tǒng)工程、可靠性理論、價值工程、技術(shù)等學(xué)科的知識，探索多種解決設(shè)計問題的科學(xué)途徑。 現(xiàn)代設(shè)計方法的特點和范疇 現(xiàn)代設(shè)計方法是現(xiàn)代廣義設(shè)計和分析科學(xué)方法學(xué)的簡稱，現(xiàn)代設(shè)計方法實質(zhì)上是科學(xué)方法論在設(shè)計中的應(yīng)用。 （ 3）控制論方法，如動態(tài)分析法等。 （ 7）壽命論方法，如可靠性和價值工程等。 （ 11）藝術(shù)論方法，如藝術(shù)造型等。 英國自 1963年開始提出工程設(shè)計思想后，廣泛開展設(shè)計競賽，加強設(shè)計過程中的創(chuàng)造性開發(fā)和技術(shù)可行性、可靠性、價值分析方面的研究，從而改變了設(shè)計水平低的局面。在美國的設(shè)計工作中 ,產(chǎn)品設(shè)計圖紙基本上由計算機繪制，設(shè)計者可以擺脫常規(guī)的技術(shù)工作，集中精力進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計。 現(xiàn)代設(shè)計方法簡介 優(yōu)化設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計是現(xiàn)代設(shè)計方法的重要內(nèi)容之一，它以數(shù)學(xué)規(guī)劃為理論基礎(chǔ)，以電子計算機為工具，在充分考慮各種設(shè)計約束的前提下，尋求滿足某些預(yù)定目標(biāo)的最優(yōu)設(shè)計方案。
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