现代设计方法_曾荣.ppt

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1、现代设计方法2011.02.27绪论1工程设计过程2工程设计的发展阶段直觉设计阶段经验设计阶段中间试验辅助设计阶段现代设计阶段3现代设计方法产生背景4课程内容及安排5学习课程的目的及任务1工程设计过程概念设计总体方案结构设计工艺设计改进设计调研与规划方案设计详细设计生产试验改进2工程设计发展阶段直观发展阶段：设计过程是凭当事人的智力和灵感，是一种具有很大偶然性的自发设计；经验发展阶段（传统设计阶段）：建立在经验与技巧能才的积累上；中间试验辅助设计阶段：局部试验，模拟试验，作为设计过程的辅助手段。通过中间试验可取得可靠的数据，选择合适的结构，从而缩短试制周期，提高设计的可靠性；现代设计阶段：以市

2、场需求为驱动，以现代设计思想、理论为指导，以知识获取为中心，以现代技术手段为工具，考虑产品的全生命周期和人、机、环境相容性等因素的设计。现代设计方法：即研究现代设计规律，方法，程式等的学问，是一门多元性的新兴交叉学科。3现代设计方法产生背景人类对物质生活和精神生活日益增加的需求；科学及时的进步，特别是微电子技术的发展，使得现代设计方法不断完善。4课程内容及安排4.1课程内容计算机辅助设计优化设计有限元法可靠性设计4.2课程安排严格按照考纲要求，课本与教学PPT相结合总课时：245学习课程的目的及任务目的：降低制造成本，保证产品使用性能和使用寿命，增强产品的市场竞争力，降低制造与使用能耗，减少制

3、造与使用过程对环境的负面影响，便于资源回收与再利用，有利于可持续发展。任务：掌握理论与相关原理，了解其作用与局限性，解决实际问题。第一章计算机辅助设计（CAD）1CAD系统概述2CAD系统的硬件和软件3CAD系统的图形处理4工程数据的计算机处理1CAD系统概述1.1CAD的概念、特点及发展概况概念CAD：计算机辅助设计（computeraideddesign),指人们在计算机软、硬件的辅助下对产品或工程进行设计、绘图、分析计算、修改和编写技术文件以及显示、输出的一种设计方法。CAD系统：应用于CAD作业的计算机（中、小型或微型计算机等）、软件（计算机的操作系统、图形支撑软件和专用应用软件等）及

4、外围设备（打印机和绘图仪等）CAD技术在机械行业的主要应用：（1）二维绘图（2）图形及符号库（3）参数化设计（4）三维造型（5）工程分析（6）设计文档及生成报表CAD技术的特点：（1）制图速度快，减少手工绘图时间，提高了工作效率；（2）图样格式统一，质量高，促进设计工作规范化、系列化和标准化；（3）提高分析计算速度，能解决复杂的设计计算问题；（4）易于技术资料的保存及查找，修改设计快，缩短了产品的设计周期；（5）设计时间可预估产品性能。1.2CAD的工作过程几何模型定义定义转换为几何模型数据抽出所需数据工程分析及计算详细设计文档编制图形输出修改设计去CAPP或CAM1.3CAD系统的分类按照用

5、途：机械CAD系统、电气CAD系统、建筑CAD系统按照CAD系统中配置的计算机硬件：（1）集中式主机系统：一台主机连接多个用户（2）分布式工程工作站系统：多个主机相连接（3）微型计算机系统：个人计算机（PC）2CAD系统的硬件和软件2.1CAD系统的硬件CAD系统的硬件：主机、输入设备、输出设备和存储设备输入设备（1）键盘：数据和字符输入，图形输入（2）光笔：检测装置，将屏幕上的显示状态（明暗变化）转换为电信号，送给计算机（3）鼠标器（4）数字化仪：输入图形、跟踪控制光标位置和选择菜单（5）图形扫描仪：图形输入（直接把图形扫描输入计算机中，以像素信息进行存储表示的设备）输出设备（1）显示设备：

6、图形显示设备包括图形适配器和图形显示器基于CRT原理光栅扫描式图形显示器显示器分辨率表示：水平线上的点数×水平线线数×2的n次方n为显示器设定位数（2）绘图设备平板式绘图仪滚筒式绘图仪静电式绘图仪彩色喷墨绘图仪（3）数据存储设备：外存储器磁盘：软磁盘和硬磁盘，随机存储方式磁带：顺序存储方式光盘微机CAD系统常用的典型配置（学会搭建简单的CAD系统）（1）计算机（2）图形输入设备（3）图形输出设备（4）软件2.2CAD系统的软件常用软件分类计算机软件定义：指与计算机系统操作使用有关的程序、规程、规则及其相关文档资料的总和。（1）系统软件：直接配合硬件工作，并对其它软件起支撑作用的软件，主要指操作

7、系统及各种计算机语言等。操作系统：作用（定义），五个管理功能计算机语言：汇编语言，高级语言网络通信及管理软件：通讯协议数据库及数据库管理软件：支持人们建立、使用和修改数据库中数据的软件（2）支撑软件：指在CAD系统中，支撑用户进行CAD工作的通用性功能软件。基本图形资源软件：CGI，GKS，PHIGS等二维、三维绘图软件：AutoCAD、CADKEY、PD几何造型软件：AutoCADR12、R13