汽车零部件传统设计与现代设计方法之比较

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1、汽车零部件传统设计与现代设计方法之比较《汽车零部件传统设计方法与现代设计方法之比较》目录一．传统设计方法二．优化设计三．计算机辅助设计四．有限元设计五．可靠性设计六．创新设计七．表面设计八．绿色设计九．传统设计与现代设计方法的比较十．参考文献一．传统设计方法[1]1.1直觉设计古代的设计是一种直觉设计。当时人们或许是从自然现象中直接得到启示，或是全凭人的直觉感官来设计制作工具。设计方案存在于手工艺人头脑之中，无法记录表达，产品也是比较简单的。直觉设计阶段在人类历史中经历了一个很长的时期，17世纪以前基本上都属于这一阶段。1.2经验设计随着生产的发展，单个手工艺人的经验或其或其头脑中自

2、己的构思已经难以满足要求，因而促使手工艺者联合起来互相协作，逐渐出现了图纸，并开始利用图纸进行设计。一部分经验丰富的人将自己的经验或构思用图纸表达出来，然后根据图纸组织生产。图纸的出现，既可使具有丰富经验的手工艺人通过图纸将其经验或构思记录下来，传于他人，便于用图纸对产品进行分析、改进和提高，推动设计工作向前发展；还可以满足更多的人同时参加统一产品的生产活动，满足社会对产品的需求及生产率额要求。因此，利用图纸进行设计，使人类设计活动由直接设计阶段进步到经验设计阶段。1.3半理论半经验设计20世纪以来，由于科学和技术的发展和进步，对设计的进出理论研究和实验研究得到加强。随着理论研究的深

3、入和试验数据的积累，逐渐形成了一套半经验半理论的设计方法。这种方法以理论计算和长期设计实践而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。依据这套方法进行机电产品设计，称为传统设计。所谓“传统”是指这套设计方法已沿用了很长时间，直到现在仍被广泛地采用这。传统设计又被称为常规设计。二．优化设计优化设计（optimaldesign）也叫最优化设计，是从多种方案中选择最佳方案的设计方法。它以数学中的最优化理论为基础，以电子计算机为辅助工具的一种设计方法。这种方法首先将设计问题按规定的格式建立数学模型，并选择合适的优化算法，选择或编制计算机程序，然后

4、通过计算机自动获得最优设计方案。对机械工程来说，优化设计方法使机械设计的改进和优选速度大大提高。优化设计不仅应用于产品成型后的再优化设计过程中，而且已经渗透到产品的开发设计过程中。同时，它与可靠性设计、模糊设计、有限元法等其他设计方法有机结合取得了新的效果。三．计算机辅助设计1.1CAD的概念1.1.1CAD的定义计算机辅助设计（ComputeraidedDesign)是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识，对产品进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。1.1.2ＣＡＤ系统的功能几何建模计算分析仿真试验绘图及技术文档生成工程数据库的管理与共享1.1.3CAD

5、的作业过程CAD工作的主要内容为：①建立产品设计数据库：产品设计数据库用来存储设计某类产品时所需的各种信息、如有关标准、线图、表格、计算公式等。数据库可供CAD作业时检索和调用，也便于数据的管理及数据资源的共享。②建立多功能交互式图形程序库：这个图形程序库可以进行二维、三维图形的信息处理，能在此基础上绘制二程设计图样、多种函数曲线、可进行图形变换和投影变换、可作三维几何造型和形体的真实感处理。③建立应用程序库：编制及汇集解决某一类工程(或产品)设计问题的通用及专用设计程序。如通用数学程序、常规机械设计程序、优化设计程序、有限元计算程序等。1.1.3CAD的作业过程1.1.4CAD的特

6、点?缩短产品开发周期?提高产品设计质量?降低生产成本?便于产品标准化、系列化、通用化?CAD是CAM和CAPP的前提和基础1.1.5CAD的发展过程CAD数据模型的发展我国CAD技术的应用情况?CAD的集成化程度较低，很多企业的应用仍停在绘图、分析计算等单项技术的应用上；?CAD系统的软、硬件均依靠进口，自主版权的软件较少；?缺少人才和技术力量，致使有些企业尽管引进了CAD软件系统，但其功能没能充分的发挥。CAD的发展趋势集成化集成化包括软件硬件的集成、不同系统之间的集成、以及通过网络多媒体数据库实现异地系统协同共享信息资源等。标准化标准化指研究开发符合国际标准化组织颁布的产品数据转

7、换标准、制定网络多媒体环境下数据信息的表示和传输标准、制定统一的国家CAD技术标准体系。网络化网络化指充分发挥网络系统的优势，共享昂贵的设备；借助现有的网络，用高性能的PC机代替昂贵的工作站；在网络上方便地交换设计数据。智能化智能化指将领域专家的知识和经验归纳成必要的规则形成知识库，再利用知识的推理机制进行推理和判断，以获得设计专家水平的设计结果。1.1.6CAD系统的类型检索型CAD系统适用基本结构已经定型，有标准零部件和结构可以借鉴的产品，即标准化、系