机自专业导论⑸：设计技术概述

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1、5.现代设计技术概述09级专业导论⑸天行健，君子以自强不息，地势坤，君子以厚德载物。易经：本专业的四个方面设计技术制造工艺技术自动化技术先进管理技术9/18/20212现代设计技术概述好的产品首先是设计出来的，然后才是制造出来的，因此新产品开发中首先应用了各种先进的设计技术。在设计手段方面，则大量采用电子计算机作为辅助手段。在设计理论方面，除了大量采用与特定产品相关的技术领域内最新的技术理论外，还大量采用现代设计方法学理论的最新研究成果。先进理论与先进手段相结合，形成了许多新的设计技术。9/18/20213何谓新产品？采用新技术原理、新设计构

2、思研制生产的全新型产品，或应用新技术原理、新设计构思，在结构、材质、工艺等任一方面比老产品有重大改进，显著提高了产品性能或扩大了使用功能的改进型产品。9/18/20214新产品开发过程新产品开发是一个技术创新和价值实现的过程新产品开发过程源于市场、归于市场新产品开发过程涉及企业内部众多部门和外部条件9/18/20215第5讲的内容5.1现代设计技术的内涵5.2现代设计技术的定义5.3现代设计技术的体系5.4现代设计技术的具体内容5.5现代设计技术的特点9/18/202165.1现代设计技术的内涵在传统的工程设计中，从工作性质与内容看，将设计过

3、程划分为方案设计、技术设计和工艺设计。随着计算机、信息技术的发展，工程设计的范畴，从传统的设计内容已扩展到产品规划、制造、检测、实验、营销、运行、维护、报废、回收等全过程的全方位设计。9/18/202175.1.1设计的过程与方法设计是一种工程活动。设计是一种创造性的智力活动。设计是一个综合、决策、迭代、寻优的过程。设计师的任务就是运用自然科学的知识与法则去创造物质文明，它几乎涉及到人类生活、生产的全部方面。设计的全过程，需要设计师提出各种不同的构思和设想，具有灵活运用知识和经验，处理技术、经济等问题的能力和优良的品质、作风，能创造性地寻求设

4、计目标和任务的实现。设计流程就是输入信息→处理加工→综合、判断、决策→输出信息，是寻求满意的设计目标、方案、参数、结构等最优的过程。设计过程也是一个信息综合、反馈（或迭代）、交流的过程。由于设计要求和约束条件及多种约束之间相互制约，甚至是相互矛盾的，虽经优化，也只能综合、权衡各方面因素取得相对满意的结果。9/18/202185.1.2三种不同类型的设计开发性设计适应性设计变型设计9/18/202195.2现代设计技术的定义以满足应市产品的质量、性能、时间、成本／价格综合效益最优为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及

5、技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。目的、主体、依托、手段9/18/2021105.3现代设计技术的体系现代设计技术的体系及与其他学科的关系9/18/202111现代设计技术的体系基础技术主体技术支撑技术应用技术9/18/2021125.3.1基础技术基础技术是指传统的设计理论与方法，特别是静力学、运动学与动力学、材料力学、结构力学、热力学、电磁学、工程数学的基本原理与方法等方面。它不仅为现代设计技术提供了坚实的理论基础，也是现代设计技术发展的源泉。9/18/2021135.3.2主体技术现代设计技术的诞生和发展与

6、计算机技术的发展息息相关、相辅相成。可以说，没有计算机科学与计算机辅助技术(如计算机辅助设计、智能CAD(IntelligentCAD——ICAD)、优化设计、有限元分析程序、模拟仿真、虚拟设计和工程数据库等)，便没有现代设计技术；另一方面，没有其他现代设计技术的多种理论与方法，计算机技术的应用也会大大受到限制，因为运用优化设计、可靠性设计、模糊设计等理论构造的数学模型，来编制计算机应用程序，可以更广泛、更深入地模拟人的推理与思维，从而提高计算机的“智力”。计算机辅助设计技术正是以它对数值计算和对信息与知识的独特处理能力，成为现代设计技术群体

7、的主干。9/18/2021145.3.3支撑技术设计方法学可信性设计技术试验设计技术9/18/2021155.3.4应用技术应用技术是针对实用目的，解决各类具体产品设计领域的技术，如机床、汽车、工程机械、精密机械的现代设计内容，可以看作是现代设计技术派生出来的丰富多采的具体技术群。现代设计技术在各类产品设计领域的广泛应用，促进了产品质量与性能的提高。9/18/2021165.4现代设计技术的具体内容现代设计方法学计算机辅助设计技术可信性设计设计试验技术9/18/2021175.4.1现代设计方法学并行设计系统设计功能设计模块化设计价值工程质量

8、功能配置反求工程技术绿色设计模糊设计面向对象的设计工业造型设计9/18/2021185.4.2计算机辅助设计技术有限元法优化设计计算机辅助设计模拟仿真和虚拟设计智能