5方案的构思及其方法

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1、方案的构思及其方法设计的优化一、学习目标：1、了解运用试验来检验所设计产品质量的方法。2、了解设计参数的优化方法。3、了解产品润色的基本知识。二、学习重点：1、设计方案的优化。2、优化的方法。3、产品的外观优化。三、学习难点：设计方案的优化。四、教学方法：演示法、讲解法、实验法。五、实验器材：CAI课件、尺子、设计图。六、新课导入：如果要设计制造一个积为5m3，长度不小与4m的货箱，我们很容易找到方案，而且很多，但考虑到成本，我们想尽量减少材料的使用，也就是使货箱的表面积最小，这就是优化设计的内容了。设计—是一个产生有用产品和系统的计划过程。本节我们从三方面来讲叙设计的优化。七

2、、讲授新课：（一）设计方案优化：农村的舂米机是一种把稻谷冲成白米的简易机构，如课本图3.83，它是靠人用脚踩使冲头抬高，冲头再自由下落与石臼里的物体撞击做功的，我们能否设计一个利用高处流下的水做功的舂米机呢？设计方案：如图3.84方案。利用简易舂米机的原理制成舂米机模型制作，这是一种杠杆式的机械，在杠杆左侧装有“自动翻斗”，右侧为冲头，当贮水容器中的水流入自动翻斗中时，左侧下沉，右侧冲头抬起，当自动翻斗中的水满时，翻斗重心升到支点之上，翻斗即刻翻倒，水全部倾倒出，于是冲头下落，冲击到米臼里，翻斗中的水倾倒出之后翻斗又恢复初始状态，随着水重新流入翻斗中，杠杆冲头又翘起……如此反复

3、，可实现自动舂米。（二）模型制作：在产品设计制作过程中，往往要制作产品的模型，以检验设计方案能否实现产品预期的功能。探究与交流：舂米机模型部件的制作。部件制作方案确定部件名称选取材料制作方法         尺寸设计主要考虑的因素：自动翻斗的重力G1，冲头的重力G2自动翻斗到支撑轴力臂L1，冲头到支撑轴心力臂L2满足G1L1＞G2L2的条件（三）原型（机样）试验：设计图和模型制作完成之后，要考虑批量生产，就要用实际材料做成机器，还要通过大量试验和调查来判断这种产品是否值得生产，这些试验还有助于设计人员了解产品是否有必要修改设计记录实验结果。下列以舂米机支撑轴强度试验模型为例进行

4、支撑轴强度试验记录。        材料轴径长度承重变形情况能否采用改进措施第一次       第二次       第三次       第四次       二、优化的方法：（1）试验法。（2）经验类比法。（3）优化计算法。三、产品外观优化：产品设计应是赏心悦目的，甚至可以作为艺术品来欣赏，产品的设计要达到基本功能要求，还应注意产品外观式样，即工业产品的造型，造型设计应考虑产品功能、结构、材料、色彩、审美等要素，一般应注意以下三方面：（一）美学原则：1、比例和尺度，如图3.89、3.90、3.91、3.922、统一与变化，如图3.933、节奏与韵律，如图3.94、3.95（二）产

5、品形态造型：介绍图3.96—3.98。形态造型方法很多，有仿生造型，几何造型，功能造型等多方面。（三）色彩构成：色彩是造型艺术中不可缺少的元素，不同的色彩，给人以不同的感受，一般称为色彩感情。如图3.99，冷暖感对比（3.99~3.101）如图3.102，轻重感对比如图3.88，远近感对比八、课后作业：1、阅读材料自制欹器。2、设计并制作出一个粉笔架，解决粉笔乱摆放的问题。