現代機械設計方法專題 二

2021-07-25 09:38:11 字數 1660 閱讀 3203

2010級研究生現代設計方法課程提綱(二)原理方案設計

――功能分析設計法

方案的系統化設計――設計系統時間

設計系統

需求施工設計

知識設計結果技術設計

方法方案設計

理論產品規劃邏輯

分綜評析合價

評分法設計系統模型

方法設計空間

設計空間:

設計過程中的每乙個行為都反映為這個三維空間中的一點。

功能分析設計法進行方案設計的步驟設計任務

設計任務抽象化,確定總功能分求總功能黑箱法

將總功能分解為子功能直至功能元析總功能分解功能逐級分解

尋求子功能(功能元)的解綜尋求子功能的解創造性方法、目錄法等

原理解綜合,形成多種原理方案合原理解組合形態學矩陣法

方案評價與決策評價評價與決策各種評價方法

決策最佳原理方案

一、 功能概念

功能――抽象地描述機械產品輸入量而輸出量之間的因果關係,對具體產品而言,功能是指產品的效能、用途和作用。

二、 確定總功能――設計任務抽象化――黑箱法

能量能量

物料物料

訊號訊號

黑箱模型

三、 功能分解

功能元――功能的基本單位。有三種型別:物理功能元、邏輯功能元、數學功能元

功能元的三種功能結構

串聯結構併聯結構環型結構:

四、 子功能求解――同樣可以利用黑箱模型並運用創造性、目錄等手段得出其可能的原理解

五、 原理方案綜合――將子功能的解合成為整體以實現總功能的過程。

各種分功能的解可以用下面的形態學矩陣表示:

分功能可能的原理方案解

1 2 3…….. i j k

分功能1: f11 f12 f13……f1i f1j f1k

分功能2: f21 f22 f23……f2i f2j f2ki≠j≠k)

∶分功能n: fn1 fn2 fn3…..fni fnj fnk

實現總功能的可能的原理方案解的數目為:

s=i×j×k

根據(1)相容性(2)選優性(3)排除性的原則形成少數幾個整體方案供評價決策使用。

六、 評價與決策――確定可用的相對較優的設計方案

評價:對方案的質量、價值或就其某一性質作出說明,即對各方案的價值進行評定

決策:對評價結果或對所提供的某些情況,根據預定目標作出選擇或堅定,決策的結果就是擬採用的方案

評價包括:技術評價、經濟評價、社會評價

技術評價:是否滿足設計要求的技術效能及滿足的程度為目標,評價其在技術上的先進性和可行性。

具體評價內容:效能指標、可靠性、有效性、安全性、操作性、保養性和能源消耗等

經濟評價:圍繞經濟效益進行的評價

評價內容:成本、利潤、實施費用、經營週期和資金**週期等

社會評價:對社會帶來的利益和影響

評價目標:將評價目標看做為乙個系統,依據系統分解的原理,可以將評價目標分解為各級子目標,形成評價目標樹:

評價方法:見提綱(三)

問題:設計挖掘機的原理方案。

能量(驅動能量(挖運力和速度等

物料物料

訊號訊號

挖掘機的黑箱模型

總功能:挖、運物料。可考慮以下子功能:驅動、執行、行走、控制等方面。

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