【正文】 散論方法學 (離散處理是現(xiàn)代設(shè)計的細解 ) 10)藝術(shù)論方法學 (悅心宜人是現(xiàn)代設(shè)計的美感 ) 11)模糊論方法學 (模糊定量是現(xiàn)代設(shè)計的發(fā)展 ) 現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計類型及進程 ?設(shè)計類型： 1)開放性設(shè)計 在全部或主要功能的實現(xiàn)原理和結(jié)構(gòu)未知的情況下，運用成熟的科學技術(shù)成果進行的新型工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計。 2)適應性設(shè)計 在主功能實現(xiàn)原理或結(jié)構(gòu)方案保持基本不變的情況下，對產(chǎn)品作局部變更或增設(shè)部件，使之能更廣泛地適應使用要求的設(shè)計。 ?現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的三個階段： 1)功能原理設(shè)計 針對產(chǎn)品的功能要求，進行產(chǎn)品原理方案的構(gòu)思與擬定的過程。 2)實用化設(shè)計 關(guān)鍵工作是將原理方案結(jié)構(gòu)化，轉(zhuǎn)化為具有實用水平的裝置，完成從總體設(shè)計、零件設(shè)計到制造施工的全部技術(shù)資料。 ?現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的進程： ?產(chǎn)品規(guī)劃階段 確定任務，給出詳細的設(shè)計任務書 (設(shè)計要求 ) ?原理方案設(shè)計階段 創(chuàng)新構(gòu)思，優(yōu)化篩選，求取理想的功能原理方案，作出新產(chǎn)品功能原理方案圖 (簡圖或示意圖 ) ?技術(shù)設(shè)計階段 總體設(shè)計 ?結(jié)構(gòu)設(shè)計 (功能 )和 造型設(shè)計 (商品化 )?優(yōu)化 ?結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)文件、總體 amp。 ?施工設(shè)計階段 完成零件圖、部件裝配圖、造型說明書、工藝文件、使用說明書等技術(shù)文件。 ? 任務：掌握理論與相關(guān)原理，了解其作用與局限性，解決實際問題。 ? 現(xiàn)代 CAD的研究內(nèi)容： （ 1）研究現(xiàn)代設(shè)計理論與方法學； （ 2）研究與設(shè)計環(huán)境相關(guān)的技術(shù)； （ 3）研究與設(shè)計工具相關(guān)的技術(shù)。 在產(chǎn)品或工程設(shè)計中，往往包含著大量而復雜的 分析計算工作。 CAD系統(tǒng)往往包含或者連接某些功能強大的工程分析軟件，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、動力學分析等軟件，利用這些軟件可以對機械零件以及整機進行結(jié)構(gòu)應力應變場、溫度場以及流體內(nèi)部的壓力場、速度場等的分析計算，從而大大提高設(shè)計精度。對于機械 CAD系統(tǒng)，幾何造型是其核心功能。 繪圖工作量占設(shè)計工作的 5060﹪ ，用計算機繪圖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工繪圖可提高速度和質(zhì)量，是CAD技術(shù)的重要應用。 CAD中利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)建立各種數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一管理工程數(shù)據(jù)和圖形，為設(shè)計過程提供各種基本數(shù)據(jù)及保存結(jié)果。 工程數(shù)據(jù)的計算機處理 在計算機輔助設(shè)計時，需將設(shè)計中要引用的工程數(shù)據(jù)（實驗曲線、圖表、各種標準規(guī)范、零部件模型數(shù)據(jù)和加工工藝數(shù)據(jù)等）存入計算機內(nèi)存、數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫中去，以便在設(shè)計時由計算機按設(shè)計要求自動檢索，結(jié)合程序進行運算、加工處理和輸出。實體可以是某些具體的東西，也可以是可觸及的抽象概念。每個屬性所能測量或記錄的值稱之為 屬性值 。 ? 如齒輪是個實體，由編號、模數(shù)、齒數(shù)材、料牌號等幾個屬性描述。 2).記錄 描述某個實體各個屬性字段的集合，上表中每行各個字段的集合就構(gòu)成了一條記錄。如一臺機器中各個齒輪的記錄集合就組成了這臺機器的齒輪文件。 二、數(shù)據(jù)公式化 在實際工程應用問題中，常將通過實驗得到的一系列數(shù)據(jù)進行分析，然后再根據(jù)這些數(shù)據(jù)建立經(jīng)驗公式。 最小二乘曲線擬合 ? 最小二乘原理： 在給出的觀測數(shù)據(jù) (xk , yk)(k =0,1,2,…, m)作擬合曲線時，使各觀測數(shù)據(jù)與擬合曲線的偏差的平方和最小。 ? 已知 m個觀測數(shù)據(jù) (xk , yk) (k =0,1,2,…, m) ，用一個n+1次多項式 Pn(x)擬合 (nm)。設(shè)多項式形式為： ?經(jīng)實際測量，某發(fā)動機轉(zhuǎn)速 N與軸上轉(zhuǎn)矩 T 的關(guān)系如表所示： 轉(zhuǎn)速 N (r/min) 800 1200 1600 2022 2400 2800 3200 轉(zhuǎn)矩 T () 轉(zhuǎn)速 N (r/min) 3600 4000 4400 4800 5200 轉(zhuǎn)矩 T () 23T a b N c N d N? ? ? ?T = + 3 107N2 4 1011N3 三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)，是對數(shù)據(jù)對象及元素之間相互關(guān)系的描述。將數(shù)據(jù)元素之間可以抽象出的這種獨立于數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)的邏輯關(guān)系稱為邏輯結(jié)構(gòu)。把數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系用符號組成的圖表示，記錄歸結(jié)為圖上的結(jié)點，用圓或方框表示，兩記錄之間關(guān)系用連線表示。用關(guān)系代數(shù)的方法描述數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)間的關(guān)系。 如線性表 a1, a2, a3, ……, an ， 在邏輯上表示為 (a1, a2, a3, ……, an) 一個星期中 7天的名稱 (Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun) 2）層次關(guān)系的結(jié)構(gòu) 表層次的邏輯關(guān)系，常稱之為樹結(jié)構(gòu)，如機床組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是一種樹結(jié)構(gòu) 。 3)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 比樹狀結(jié)構(gòu)更為復雜的一類結(jié)構(gòu)。結(jié)點間的聯(lián)系是任意的。用戶根據(jù)數(shù)據(jù)間的邏輯結(jié)構(gòu)以一定的語言進行構(gòu)造，把數(shù)據(jù)及其關(guān)系按一定的形式存入存儲器，構(gòu)成這些數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)既存儲結(jié)構(gòu)。 在物理結(jié)構(gòu)設(shè)計時，除考慮數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)外，還應考慮存儲資源的充分利用，減少存取時間，便于數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改和可靠性等問題。 數(shù)據(jù)庫是在文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是一個通用的、綜合性的、減少冗余度的數(shù)據(jù)集合。 數(shù)據(jù)庫的特點： (1) 數(shù)據(jù)的物理存儲獨立于應用程序，數(shù)據(jù)擴充修改并不需要相應地修改應用程序。 (3) 同一數(shù)據(jù)可組織在不同文件中，因此每個數(shù)據(jù)在物理上只需存儲一次，減少了數(shù)據(jù)的重復存儲，充分利用了存儲資源。 (EDBMS)的功能 CAD過程中所涉及的數(shù)據(jù)量大，有非圖形數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)，形式多樣，結(jié)構(gòu)關(guān)系復雜，不僅數(shù)據(jù)變化頻繁，而且數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)也會有所改變。 軸的常用材料及其主要機械性能 材料牌號 熱處理 毛坯直徑(mm) 硬度 (HB) 抗拉強度極限 sb (MPa) 屈服極限 ss (MPa) 彎曲疲勞極限 s1 (MPa) 扭轉(zhuǎn)疲勞極限 t1 (MPa) 等效系數(shù) 備注 不小于 js jt