現代設計方法總結

2021-11-06 19:33:24 字數 3225 閱讀 5291

。以滿足市場產品的質量、效能、時間、成本、**綜合效益最優為目的,以計算機輔助設計技術為主體,以知識為依託,以多種科學方法及技術為手段,研究、改進、創造產品和工藝等活動過程所用到的技術和知識群體的總稱。

現代設計方法有:並行設計、虛擬設計、綠色設計、可靠性設計、智慧型優化設計、計算機輔助設計、動態設計、模組化設計、計算機**設計、人機學設計、摩擦學設計、反求設計、疲勞設計。

一、並行設計

並行設計是一種對產品及其相關過程(包括設計製造過程和相關的支援過程)進行並行和整合設計的系統化工作模式。強調產品開發人員一開始就考慮產品從概念設計到消亡的整個生命週期裡的所有相關因素的影響,把一切可能產生的錯誤、矛盾和衝突盡可能及早地發現和解決,以縮短產品開發周期、降低產品成本、提高產品質量。

二、虛擬設計

在達到產品並行的目的以後,為了使產品一次設計成功,減少反覆,往往會採用**技術,而對機電產品模型的建立和**又屬於是虛擬設計的範疇。所謂的虛擬製造(也叫擬實製造)指的是利用**技術、資訊科技、計算機技術和現實製造活動中的人、物、資訊及製造過程進行全面的**,發現製造過程中可能出現的問題,在真實製造以前,解決這些問題,以縮減產品上市的時間,降低產品開發、製造成本,並提高產品的市場競爭力。

三、綠色設計

綠色設計是指以環境資源保護為核心概念的設計過程,其基本思想就是在設計階段就將環境因素和預防汙染的措施納人產品設計之中,將環境效能作為產品的設計目標和出發點,力求使產品對環境的影響為最小。

產品設計的基本流程為:市場調研--草圖構思--方案設計。

四、可靠性設計

機電產品的可靠性設計可定義為:產品在規定的條件下和規定的時間內,完成規定功能的能力。可靠性設計是以概率論為數學基礎,從統計學的角度去觀察偶然事件,並從偶然事件中找出其某些必然發生的規律,而這些規律一般反映了在隨機變數與隨機變數發生的可能性(概率)之間的關係。

用來描述這種關係的模型很多,如正態分佈模型、指數分布模和威爾分布模型。

五、智慧型優化設計

隨著與機電一體化相關技術不斷的發展,以及機電一體化技術的廣泛使用,我們面臨的將是越來越複雜的機電系統。解決複雜系統的出路在於使用智慧型優化的設計手段。智慧型優化設計突破了傳統的優化設計的侷限,它更強調人工智慧在優化設計中的作用。

智慧型優化設計應該以計算機為實現手段,與控制論、資訊理論、決策論相結合,使現代機電產品具有自學習、自組織、自適應的能力,其創造性在於借助三維圖形,智慧型化軟體和多**工具等對產品進行開發設計。

六、計算機輔助設計

機械計算機輔助設計(機械cad)技術,是在一定的計算機輔助設計平台上,對所設計的機械零、部件,輸入要達到的技術引數,由計算機進行強度,剛度,穩定性校核,然後輸出標準的機械圖紙,簡化了大量人工計算及繪圖,效率比人工提高幾十倍甚至更多。

七、動態設計

動態設計法是在計算引數難以準確確定、設計理論和方法帶有經驗性和模擬性時,根據施工

中反饋的資訊和監控資料完善設計,是一種客觀求實、準確安全的設計方法。

傳統的機械設計主要是依據靜態條件下強度、剛度、穩定性及結構要求和材料選擇來進行設計的,動態設計則以系統論,控制論為依據,在一定的位移,速度,力和力矩的干擾下對影響整機效能非常重要的戰術指標(包括響應速度、跟蹤精度和動態穩定性等)進行設計。

機械動態設計的理論與方法主要包括以下四個方面:動力學建模、動態特性、計算實物試驗、模型試驗與試驗建模、機械結構動力修改。

八、模組化設計

結構模組化設計主要是以功能化的產品結構為基礎,分解現有的產品,在分解中考慮到各個要素的可行性,從而在早期就**到設計中可能會出現的矛盾,提高設計的可行性和可靠性,降低產品的成本。

模組化設計的乙個重要前提是必須對產品的品種和規格以及市場對同類產品的需求量有充分的了解,只有這樣才能開展模組的劃分、建立、組合。

九、計算**設計

根據工程機械不同的作業功能,在計算機上模擬各種作業過程,以分析和確定各種狀態下的作業引數,研究工程機械各系統主要部件的結構合理性,借助數學實驗等方法預估工程機械的作業效果,從而可大大減少設計上的失誤,避免或減少走彎路。

十、人機學設計

應用人體測量學、人體力學、勞動生理學、勞動心理學等學科的研究方法,對人體結構特徵和機能特徵進行研究,提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關係和可及範圍等人體結構特徵引數;還提供人體各部分的出力範圍、以及動作時的習慣等人體機能特徵引數,分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機能特性;分析人在各種勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種勞動負荷的適應能力;**人在工作中影響心理狀態的因素以及心理因素對工作效率的影響等。

所謂人性化產品,就是包含人機工程的的產品,只要是「人」所使用的產品,都應在人機工程上加以考慮,產品的造型與人機工程無疑是結合在一起的。

十一、摩擦學設計

摩擦學是研究相對運動的作用表面間的摩擦、潤滑和磨損,以及三者間相互關係的理論與應用的一門邊緣摩擦學系統過程研究學科。以減小摩擦為目的的設計,即為摩擦學設計。

世界上使用的能源大約有1/3~1/2消耗於摩擦。如果能夠盡力減少無用的摩擦消耗,便可大量節省能源。另外,機械產品的易損零件大部分是由於磨損超過限度而報廢和更換的,如果能控制和減少磨損,則既減少裝置維修次數和費用,又能節省製造零件及其所需材料的費用。

十三、疲勞設計

疲勞材料、零件和構件在迴圈載入下,在某點或某些點產生區域性的永久性損傷,並在一定迴圈次數後形成裂紋、或使裂紋進一步擴充套件直到完全斷裂的現象。

發展趨勢:飛機、船舶、汽車、動力機械、工程機械 、冶金、石油等機械以及鐵路橋樑等的主要零件和構件,大多在迴圈變化的載荷下工作,疲勞是其主要的失效形式。因此,疲勞理論和疲勞試驗對於設計各類承受迴圈載荷的機械和結構,成為重要的研究內容。

十四、反求設計

反求設計(也稱逆向設計),是指設計師對產品實物樣件表面進行數位化處理(資料採集、資料處理),並利用可實現逆向三維造型設計的軟體來重新構造實物的cad模型(曲面模型重構),並進一步用cad/cae/cam系統實現分析、再設計、數控程式設計、數控加工的過程。

十四、無障礙設計(barrierfreedesign)

這個概念名稱始見於2023年,是聯合國組織提出的設計新主張。無障礙設計強調在科學技術高度發展的現代社會,一切有關人類衣食住行的公共空間環境以及各類建築設施、裝置的規劃設計,都必須充分考慮具有不同程度生理傷殘缺陷者和正常活動能力衰退者(如殘疾人、老年人)群眾的使用需求,配備能夠應答、滿足這些需求的服務功能與裝置,營造乙個充滿愛與關懷、切實保障人類安全、方便、舒適的現代生活環境。

十五、共用性設計ud(universal design)是指,在商業利潤的前提下河現有生產技術條件下,產品(廣義的,包括器具﹑環境﹑系統和過程等)的設計盡可能使不同能力的使用者(例如殘疾人﹑老年人等),在不同的外界條件下能夠安全﹑舒適地使用的一種設計過程。

現代設計方法與傳統設計方法

設計 一詞有廣義和狹義兩種概念。從廣義上講,設計就是把人類的理想變為現實的實踐活動。從狹義上講,誰即使指完成滿足一定客觀需求的技術統計系統的活動,該技術包括圖紙 軟體程式 其他技術文件等。關於設計的含義,可以綜合理解為 為了滿足人類和社會的要求,將預定的目標通過人們的創新思維,經過一系列的規劃分析和...

現代設計方法感想

學習心得體會 姓名 張湉 序號45 班級 09級機自2班 學好 24091901612 系別 機械與電子工程系 指導教師張曉紅老師 日期 2012年4月7日 現代設計方法 學習心得體會 09機自2班張湉 45號 進入大三,迎接我們的是真正的專業課,不再是以前的公共課或者是專業基礎課,而 現代設計方法...

現代設計方法模擬試題

一維搜尋方法 處理約束問題的優化方法 利用梯度的無約束優化方法 不.在區間 a,b 上為單峰函式,區間內函式情況如圖所示 f1 f2.利用試探.一 一 單項選擇題 在每小題的四個備選答案中,選出乙個正確的答案,並將其號碼寫在題幹的括號內。每小題1分,共30分 1.試判別矩陣,它是 4 單位矩陣 正定...