华工现代机械设计方法考试复习

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1、现代机械设计方法复习(工程设计学)华工过控（轻机）一.绪论1-1设计活动的特征有哪些？(P1)1.时空性2.物质性3.需求性4.创造性5.过程性1-2人类设计活动的发展经历了哪几个阶段？(P2-3)1.直觉设计阶段2.经验设计阶段3.半理论半经验设计阶段4.现代设计阶段1-3试比较传统设计与现代设计的区别？（P3）传统设计是静态的、经验的、手工的方法，在设计过程中被动地分析产品的性能；而现代设计是动态的、科学的、计算机化的方法，在设计过程中可以做到主动地设计产品参数。与传统设计相比完成了下列转变：（1）产品结构分析的定量化（2）产品工况分析的动态化

2、（3）产品质量分析的可靠性化（4）产品设计结果的最优化（5）产品设计过程的高效化和自动化1-4产品设计的类型有哪些，产品设计应遵循几个基本原则？（P4）产品设计类型：1.开发性设计2.适应性设计3.系列化设计4.测绘和仿制遵循原则：1.创新原则2.可靠原则3.效益原则4.审核原则补充：产品概念(P4)1.形式产品2.核心产品3.延伸产品现代产品设计的三个阶段（P5）1.功能原理设计2.实用化设计3.商品化设计1-6简述现代设计方法的主要内容和基本特点。(P6)设计理论是对产品设计原理和机理的科学总结。设计方法是使产品满足设计要求以及判断产品是否满足

3、设计原则的依据。现代设计方法主要内容：（P7表1-1）1.设计方法学2.相似设计3.有限元法4.优化设计5.可靠性设计6.计算机辅助设计7.动态设计基本特点：1.程式性2.创造性3.系统性4.最优性5.综合性6.数字性二.设计方法学2-1设计过程包括哪几个阶段？(P11)1.计划阶段2.设计阶段3.样机试制阶段4.批量生产阶段5.销售阶段2-2创造性思维具备哪些特点？(P15)1.突破性2.独创性3.多向性4.连动性5.突变性6.跨越性7.综合性补充：影响创新能力的智力因素（P21）1.想象力2.洞察力3.动手能力4.智能和知识因素2-3常用的创造

4、性技法有哪些？(P23)1.智力激励法（直觉思维法）2.提问追溯法3.联想类推法4.组合创新法5.反向探求法6.系统搜索法2-4工程技术系统由哪几部分组成，其处理对象是什么？(P32)系统组成：1.系统单元2.系统结构3.边界条件4.输入输出的要素处理对象：指输入输出要素，包括能量、物料和信号。2-5.运用功能分析法进行系统原理方案设计的主要步骤有哪些？(P36图2-7)补充：运用系统化设计方法进行原理方案设计的主要步骤：1.明确设计任务2.确定系统的总功能3.进行功能分解4.分功能求解5.将分功能解综合为整体解：原理方案系统功能原理解：（P39）

5、常用形态综合法，将系统的功能元列为纵坐标，各功能元的相应解列为横坐标，形成形态学矩阵，则方案数：Nnnnn123mm为功能元数，nm为第m个功能元解的个数可看（P39）例2-10三.相似理论及相似设计方法3-1.相似三定理的内容和用途各是什么？(P44-46)内容：相似第一定理：对于彼此相似的现象，其相似指标为1，相似判据为一个不变量相似第二定理：某个现象的物理量总数为n，量纲独立的物理量总数为k，则该现象相似准则的个数为n-k，且描述该现象各个物理量之间的关系可表示为相似准则π1，π2，…πn-k之间的关系，即f(,,,

6、)012nk相似第三定理：凡同一完整的方程组所描述的同类现象，当单值条件相似，且由单值条件的物理量所组成的相似准则在数值上相等，则这些现象就相似用途：第一定理：说明相似现象所具有的一些性质第二定理：说明如何确定相似准则的个数和说明某一试验结果如何向相似现象中推广第三定理：说明了现象满足什么样的条件才是相似的。3-2.相似准则的导出方法及其基本依据是什么？(P46)导出方法：1.方程分析法2.量纲分析法基本依据：表示各物理量之间关系的方程式，其各项量纲必须是相同的3-6.白炽灯的功率为其主要技术参数。现在要求在10~100W之间按几何级数分级设

7、计六种型号。试确定其功率系列（将计算值按0，5圆整）.题型分析：参考P63例3-7、P64例3-8将计算值按0，5圆整：把最后实验或计算的数据修订为以0或5结尾公式：四.有限单元法4-1试简述有限单元法的主要思路、具体步骤及其依据。核心思想：将复杂结构分解成形状简单、便于方程描述的规则单元，列出方程组并求解基本思路：(69)“分”：用有限个规则单元代替原来的各种各样的连续系统，并用近似方程对每个单元的行为加以描述。“和”：根据一定的规则，把关于单元的方程组合起来构成方程组，并引入外载及约束条件进行求解。具体步骤：（P78）1.结构的离散化2.单元分

8、析3.整体分析4-4.单元刚度矩阵的物理意义是什么，具有哪些主要特征？（P90-91）物理意义：单元刚度矩阵表示了单元抵抗