现代设计方法绪论ppt课件.ppt

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1、重庆大学机械工程学院机械设计制造系现代设计理论及方法2015年8月机械设计制造及其自动化专业专业课/选修课现代设计方法˙绪论˙第1篇优化设计˙第2篇动态设计˙第3篇有限元法˙参考文献0.1设计的概念设计是造物或者行事活动的预先计划，是通过文字、数据、图纸和视觉等形式把人们的计划、规划、设想表达出来的活动过程。•机械设计、建筑设计、服装设计等都有着悠久的历史。设计创造出了人类历史丰富、伟大的物质文明。•设计不仅要求设计出的产品能达到规定的性能指标，实现技术、经济和艺术的统一；还需要考虑现有的生产条件的许

2、可，符合国家相关政策的要求。绪论绪论0.2传统设计与现代设计传统设计方法：主要指在计算机出现以前，设计者凭直觉和经验，借助一些推导出的简单公式和经验公式进行计算，做小规模且粗糙的实验，对类似的产品和设计进行类比等的设计方法。其特点是:人工试凑、经验类比、以静态为假设条件、设计者和制造者分离。因此，传统设计是一种半理论、半实验的设计方法，主观随意性很大，很难获得客观存在的最优方案。绪论现代设计方法：现代设计方法是指计算机技术得到广泛应用后，从20世纪60年代以来在设计领域出现的设计理论和方法。人们一般常

3、涉及到的现代设计方法如表0-1。•传统设计方法是现代设计方法的基础传统设计方法在长期实践中积累了大量成熟和宝贵的经验，为现代设计的发展和实施打下了坚实的基础。•现代设计方法的特点1）设计手段更新“无纸化设计”提高了设计效率，降低了成本；2）产品的表示从二维平面图纸转变到三维实体模型数字化表达；3）设计分析实现了从静态分析向动态分析转变，从定性分析向定量分析转变、从零部件计算向整机计算转变、从手工设计计算向自动化设计计算转变；4）新的设计理论和方法不断出现和发展；5）实现了CAD、CAM、CAPP、CA

4、E的一体化。6）实现了设计的远程化、网络化。•“传统设计”和“现代设计”只是相对的概念。绪论绪论0.3本课程的主要内容1）优化设计优化设计是借助于最优化理论和算法在计算机上寻求问题的最优设计方案的方法，是在现代计算机广泛应用的基础上发展起来的一项新技术。建模和求解是其核心任务。2）有限元法有限元法求解问题的基本思想是“化整为零，集零为整”，把复杂结构转化为只通过结点相联系的单元组成的集合体，从而求得问题的解答，理论上能计算分析任何复杂的工程计算问题。本课程主要介绍有限元法的基本理论和大型有限元软件AN

5、YSY的使用方法。绪论3）动态设计机械动态特性是指机械本身的固有频率、振型和阻尼特性，以及机械在动载荷作用下的响应。动态设计是按照机械动态特性的要求对机械产品或构图（图形）进行动力学建模，并做动特性分析；根据对其动特性的要求或预定的动态设计目标，进行结构修改，再设计和结构重分析，直到满足结构动特性的设计要求。本教材主要介绍传统的传递矩阵方法及现代的有限元建模方法；最后就机械系统结构修改和再设计作了简要介绍。•目的和意义•本课程的学习方法