現代機械設計理論及方法大作業及考試題
一、 提交乙份現代機械設計理論與方法理論及實際應用綜述報告
要求：闡述五種以上現代設計方法，參考文獻不低於10篇，其中必須包含有英文參考文獻。
二、 完成現代機械設計理論與方法開卷試題，試卷題目如下：
1、採用系統化設計流程說明某公司今年需要投資研發一款新型汽車的整個設計流程。（20）
（1）請具體闡述採用何種工作方法，如何去完成汽車的規劃設計過程？
答：首先需要通過市場調研，了解現有汽車的效能特點及市場上不同消費階層客戶對汽車功能、外觀、能耗、及價效比的期望，然後與設計、營銷人員共同分析討論研究，明確所設計汽車的類別、目的和任務，最後結合實際現有生產能力的情況策劃出生產汽車的品種樣式，為後續工作做準備。
（2）請具體闡述採用何種工作方法，如何去完成汽車的方案設計過程？
答：根據前一階段制定的設計汽車類別和任務要求，利用系統化設計方法確定所設計汽車的總功能，然後將該總功能分解成為單個的分功能（功能元），然後利用物理數學知識及創造技法對該功能元求解，以得到最佳原理解，再通過最佳原理解的組合得到不同的設計方案。最後再根據對汽車的設計任務要求選擇最佳設計方案。
（3）請具體闡述採用何種工作方法，如何去完成汽車的技術設計過程？
答：根據方案設計階段確定的汽車設計方案，召集設計人員初步設計出汽車的設計總圖，然後對汽車進行可靠性設計、造型設計和工藝設計，以定性設計出汽車的結構，再選取汽車不同部件的材料、尺寸，通過對汽車進行價值設計、有限元設計、優化設計和動態設計，以定量設計汽車的具體結構尺寸。最後，請專家對這一階段設計的汽車進行技術評價分析。
（4）請具體闡述採用何種工作方法，如何去完成汽車的施工設計過程？
答：首先根據對汽車的前期設計和評價分析，對汽車進行總體設計，即通過專家系統、cad/cam等技術設計出汽車的裝配圖，然後對汽車的零部件進行具體設計，即通過機械製造技術、裝配、檢驗等方法確定汽車具體零部件的圖紙，最後編寫汽車設計的技術檔案，圖紙校正和彙總，以得到汽車最終設計說明書。
2、用系統化設計方法分析並提出垃圾清潔系統（車）的總體方案；用一種評價方法進行評價，得出合理方案，並建立該系統優化數學模型。 (20分)
答：首先，通過問卷調查等方式明確垃圾清潔車的總功能——壓縮運輸物料；然後，對其進行功能分解：壓縮運輸物料分為壓縮物料和運輸物料，而壓縮物料又分為傳動和壓縮，運輸物料分為傳動和移位；再對分功能求解，通過垃圾清潔車的形態學得到具體的分功能解；最後方案組合，從得到的垃圾清潔車眾方案中通過評價分析選取出效率高、承載能力強、生產及使用環境友好的垃圾清潔車，即最佳方案。
現代社會垃圾清潔車的生產要求成本低，使用要求壽命長且維修方便。因此採用技術——經濟評價法來對垃圾清潔車的設計方案進行評價。
技術——經濟評價法即對設計方案就經濟和技術方面進行評價，求出加權相對價值，再進行綜合比較。
（1）獲得垃圾清潔車的技術評價wt
垃圾清潔車的技術評價目標是求方案的技術價wt，就是求出垃圾清潔車的各項技術效能評價指標的評分值和加權係數乘積之和與最高分值的比值：
其中，是各項技術評價指標的評分值；是各項評價技術指標的加權係數，；是最高分。
（2）獲得垃圾清潔車的經濟評價wt
垃圾清潔車的經濟評價目標是求方案的經濟價ww，就是求出垃圾清潔車的理想生產成本與實際生產成本的比值：
其中，是實際生產成本；是理想生產成本；是允許生產成本，經濟價越大，經濟效果越好。
（3）計算垃圾清潔車的技術——經濟評價
採用雙曲線法
垃圾清潔車的技術——經濟評價越高，說明該方案越科學。
3、請闡述有限元法的分析過程？並闡述在有限元軟體中如何實現機械結構有限元分析過程？
答：a.有限元的分析過程：
（1）通過對實際問題的邊界條件、約束條件和外載荷條件適當地簡化以得到結構力學模型，即結構力學模型的簡化；（2）將實際的連續體離散化成為乙個個有限的單元，以替代原來的結構，即結構的離散化；（3）選擇合適的位移模式，即根據研究問題的不同，選擇合適的位移逼近函式來近似單元的位移；（4）利用幾何方程、物理方程和虛功原理對單元的力學特性分析，以得到單元的剛度矩陣；（5）將作用在單元邊界上的力按照虛功原理等效到節點上去，用等效的節點力來代替所有作用在單元上的力，計算等效節點力；(6)依據所有的單元剛度方程，建立整個結構的平衡方程；(7)求解未知節點位移和計算單元應力。
b.有限元軟體中對機械機構的有限元分析過程主要分為三部分：前處理、計算分析和後處理。
前處理主要是建模、載入和劃分網格等，其中劃分網格時，網格劃分的密度和單元型別的選擇與研究物件的吻合程度都將影響計算精度；後處理主要是對結果的分析。
4、進行可靠度分配時應該注意哪些原則？如果考慮系統單元或者子系統的複雜度、重要度、工作時間以及它們與系統之間的失效關係，應該採用哪種分配方案比較合適？
答：進行可靠度分配時應該注意的原則：（1）隨著單元可靠度技術水平的提高，所分配的可靠度也相應增大；（2）單元在系統中的重要性越高，分配的可靠度就越高；（3）對具有相同重要性和工作週期的單元，應分配相同的可靠的度；(4)技術上不成熟的產品分配較低的可靠性指標；（5）不易維修、更換的產品分配較高的可靠性指標。
在進行可靠性分配時，應考慮根據實際情況對上述原則進行適當的剪裁，特別是對於約束條件的處理，可以根據實際情況增加分配原則。應允許承製方對系統以下各層次的指標靈活地分配，但這些分配值經過相互補償應能夠達到系統要求。如果分配的總指標超出了目前技術發展水平和費用約束的現實的定量與定性要求，根據相關的程式，重新確定要分配的總指標或調整其它約束條件。
目的是使最終的分配結果做到技術上合理、經濟上效益高、時間方面見效快。
如果考慮系統單元或者子系統的複雜度、重要度、工作時間以及它們與系統之間的失效關係，採用agree法進行分配比較合適。
5、某零件強度的均值和標準差分別為180mpa和22.5mpa；工作應力的均值和標準差分別為130mpa和13mpa，且強度和應力均服從正態分佈。計算零件的失效概率與可靠度。
答：該零件的可靠度係數為
查正態分佈表，得到所求可靠度為r=0.9728=97.28﹪
則其失效概率為1-r=2.72﹪
現代設計理論與方法2019
山東科技大學2012 2013學年第一學期 現代設計理論與方法 考試試卷 班級姓名學號 一 簡述現代設計方法學概念，結合你自己所從事的專業和方向，說明現代機械設計方法與現代設計方法的聯絡和特點。答 現代設計方法學概念指的是 二 根據現代機械設計的內涵，通過查閱文獻，以乙個具體的機電產品為例，論述系統...
《現代管理論》課程考核要求2019
l考核方式 一 小組專題 課堂匯報 個人參與表現 專題報告質量 二 考試。以教材內容為主，考核對基礎理論的掌握程度 l小組專題的要求 小組專題的要求 1 研讀基礎理論 教材第2 16章 2 選定某一理論的理論基點，結合現實社會生活的實際問題，思考問題 辨析問題，確定擬研究的問題 3 根據擬研究的問題...
湖南教師招聘考試現代教育理論 課程
第一節課程 一 課程基本概念 國內和西方的代表性觀點 一 課程即教學科目 二 課程即有計畫的教學活動 三 課程即預期的學習結果 四 課程即學習經驗 五 課程即社會文化的再生產 六 課程即社會改造 課程基本概念 中國大百科全書.教育 課程即 課業及程序 課程的定義 廣義 為了實現學校培養目標而規定的所...