第一章概述
1.1 傳統設計與現代設計及其範疇
常見現代設計方法:資訊理論方法、系統論方法、控制論方法、優化論方法、對應論方法、智慧型論方法、壽命論方法、離散論方法、模糊論方法、突變論方法、藝術論方法(p3)
1.2 設計過程和設計技術簡述
(1)機械結構系統模型中
靜態問題:
動態問題:
其中為結構剛度特性,為結構的質量特性,為結構的阻尼特性,和分別是靜載荷和動載荷,為靜態位移或者相應的動態響應。(p5)
(2)機械結構系統的力學模型(p5)
第二章系統分析設計方法
2.1 技術系統的組成和處理物件
一般來說系統由下例四個部分組成:系統單元、系統結構、邊界條件、輸入和輸出的要素。(p7)
2.2 系統分析設計方法
(1)一般來說,系統或產品的設計過程課概略的劃分為:產品規劃、方案設計、技術設計、施工設計等階段。(p9)
(2)產品規劃需要進行:市場需求分析、可行性分析和設計要求的擬定工作。(p9)
可行性分析主要包括:技術分析、經濟分析、社會分析(p9)
(3)例題2.1,系統解得可能方案數計算及組合結果。(p11)
2.3 價值分析
(1)顧客所需求的不是產品本身,而是產品背後的本質——功能,在同樣的功能下,顧客還要比較功能的優劣——效能。(p16)
(2)價值是產品功能與成本的綜合反映;是產品的價值(實用價值);是產品具有的功能;是取得該功能所耗費的成本。(p16)
(3)優化價值模型——表2.5(p16)
(4)提高產品的實用價值就是用低成本實現產品的功能,產品的設計問題就變為用最低成本向使用者提供必要功能。(p17)
(5)提高產品的價值可以從以下三個方面著手:功能分析、效能分析、成本分析。(p17)
2.4 成本估算方法簡介
(1)按重量估算法,生產成本(元);是產品重量(kg);重量成本係數(元/kg)。
p21)
(6)用解析法計算例題(2.5) (p22)
第三章創造性設計方法
3.1 創造力和創造過程
3.2創造性思維
(1)創造性思維和創造技法是創造的核心。
(2)創造性思維的主要特點:獨特性、多向發散性、非邏輯性、連動性、綜合性。(p27)
3.3創造技法
第四章機械可靠性設計
4.1 關於機械可靠性設計的幾個問題
4.2 可靠性的概念和指標
(1)代表零件的可靠度;代表零件失效的概率或零件的故障概率,則當對總數為n個零件進行試驗,經過時間後,有件失效,件任然正常工作,那麼該類零件的可靠度定義為:
它的故障(失效)概率定義為:
因為,所以,即 (p39-p40)
(2)故障概率密度函式是用來描述速記變數取值反規律的乙個函式,它定義為:在時間附近的單位時間內失效的產品數和產品總數n之比,
即或故障分部函式又稱累計故障概率密度函式,它和故障概率密度函式的關係式是
可靠度函式
失效率=
例題:求t=5年的失效率p41)
(3)與的關係式
p41)
(4)三種失效率——失效模式
指數分布:失效率為常數時,此時,
一般來說處於穩定工作狀態的電子機械或電子系統的故障率基本上是常數 (p43)
正態分佈:,其中為隨機變數的均值,
是隨機變數的標準離差,
產品的效能引數,如零件的應力和強度等多數為正態分佈,部件的壽命也是 (p43)
韋布林分布:
是形狀引數,是尺度引數,是位置引數
一般來說零件的疲勞壽命和強度等都可以用韋布林分布來描述 (p46)
(5)平均壽命又稱平均失效時間(mtbf)
p48)
4.3 可靠性設計方法舉例
4.4 系統的可靠性設計
(1)常見的系統模型主要有:串聯系統、併聯系統、混聯系統、備用冗餘系統、複雜系統、表決系統p54)
(2)串聯系統的可靠度計算
串聯系統要能正常工作必須是組成它的所有單元都能正常工作。串聯系統的可靠度為:
是系統可靠度;是單元的可靠度, 1,2…,n
由於,串聯系統的可靠度將因其單元組成單元數的增加而降低,且其值要比可靠度第的哪個單元的可靠度還要低。因此最好採用等可靠度單元組成系統,並且組成單元越少越好。
在串聯系統中,各單元的可靠度函式服從指數分布,則系統的失效率等於各組成單元失效率之和,即,系統的可靠度,系統的平均無故障時間
例題 4.5 (p58)
(3)併聯系統的可靠度計算
這類系統只有當所有的組成單元都是小時系統才失效
失效概率或故障概率為:
系統的可靠度為: =
系統的平均無故障時間: (p59)
例題 4.6 (p60)
(4)混聯系統的可靠度計算
混聯系統是串聯和併聯系統的組合。
(5)備用冗餘系統的可靠度計算
系統的可靠度為:
系統的平均無故障時間:
例題4.7 (p62)
(6)表決系統的可靠度計算
(7)複雜系統的可靠度計算方法主要有:分解法、布林真值表法、卡諾圖法
例題4.11 (p65)
(8)系統的可靠性分配:等同分配法、按可靠度變化率的分配方法、按相對失效率比的分配方法、agree法(按重要度的分配方法)、按相對失效率比和重要度的分配方法、花費最小的分配方法。(p67-69)
4.5 系統的可靠性優化
(1)系統可靠性優化的目標有如下一些提法:1通過選擇每一級合適的可靠度值,使系統的可靠度最大;2 在滿足系統最低限度可靠要求的同時,使系統的「費用」為最小;3 通過增加某個或某幾個特定子系統裡的冗餘部件,使系統的可靠度最大。(p75)
4.6 失效分析方法
(1)失效分析方法目前有兩種:失效模式、影響和嚴重度分析(fmeca),失效樹分析(fta)(p77)
4.7維修度和有效度
第五章有限元分析方法
5.1 有限元分析方法的基本概念
(1)有限元分析計算的思路和做法課歸納如下:物體離散化、單元特性分析、單元組集、求解未知節點位移 (p81-82)
5.2 ——5.6 (略)
第六章優化設計方法方法
6.1 優化設計概述
(1)例題7p149)
(2)建立優化設計問題的數學模型的方法和步驟 (p148)
(3)優化設計問題的數學模型:1 設計變數 ,2 約束條件 ,3 目標函式 ,4 優化問題的數學模型 ,5 優化問題的幾何解釋。(p149-150)
(3)優化設計問題的基本解法:1解析解法與樹脂解法 2優化準則法與數學規劃法 3迭代終止法 (p162
6.2 無約束優化問題的解法
(1)牛頓型方法例p173)
6.3 約束優化問題的解法
(1)用內點髮求問題例題p200)
第七章動態分析設計方法
7.1 傳遞函式分析法
7.2 模態分析方法
7.3 模態綜合方法
第八章反求工程設計
8.1 概述
8.2 相似理論及相似設計方法
(1)確定相似準則有兩類方法:方程分析法和量綱分析法
(2)例題8.8 (p275)
8.3 零件尺寸確定和製造工藝
8.4(略)
8.5(略)
現代機械設計方法考試複習總結
1 triz一般方法 首先 將需要解決的特殊問題加以定義 明確 然後根據triz理論提供的方法,將需要解決的特殊問題轉化為類似的標準問題,而針對類似的標準問題總結 歸納出類似的標準解決方法 最後,依據類似的標準解決方法就可以解決使用者需要的特特殊題了。2 物理衝突 為了實現某種功能,乙個子系統或元件...
現代機械設計方法專題 二
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...
現代機械設計方法及研究
作者 陳華金劉巨集 科技經濟市場 2016年第02期 摘要 機械工程出現的時間比較早,一直處於不斷發展的過程中。到了現代,隨著科學技術水平的不斷提高,機械設計的方法也有了很大地變化。因此,進行有關現代機械設計方法的研究十分必要。本文將結合現代機械設計的實際情況,分析和研究現代機械設計的方法,希望能促...