现代设计技术(第五讲).说课讲解.ppt

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1、现代设计技术(第五讲).2.现代设计技术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，以计算机为辅助设计（CAD）技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术为手段，研究、改进、创新产品活动过程所用到的技术群体的总称。3.设计的类型1）按设计任务要求分（1）开发性设计：运用成熟的科学技术，从工作原理和结构上设计过去没有的新型产品。（2）应用性设计：原理、方案基本不变的前提下，对产品作局部的变更使之满足四个要求。（3）变形设计：功能、原理不变，进行结构方式和尺寸的变化。2)新型的现代设计方法

2、CAD、设计方法学、人工神经网络、工程遗传算法并行工程、价值工程、可靠性、有限元、动态设计、工业设计、人机工程、模块设计、相似性设计、摩擦学设计、迭代（三次）设计、反求工程、智能工程、模拟设计。3）现代设计的软件系统（1）时间维①产品规划：市场调研分析预测，确定总参数，制定制约条件和设计要求，提出决策的纲领性文件。②方案设计：产品功能原理设计：以需求出发，采用功能分析法和原理试验，确定最优方案是关键，创新性和先进性决定产品的未来和寿命及产品的成本的70%.③技术设计：将产品的功能具体化④施工阶段：制图、编制工

3、艺文件，说明书和使用手册（2）逻辑维：解决问题的逻辑方法:抽象、发散、逆向。（3）方法维：包括思维方法和工作方法传统的：直觉法、类比法、经验法现代的：模拟、仿真、虚拟二、现代设计技术的目标和特点1.设计目标1）工效实用性：系统的总体的技术指标形式的提出，产量、质量、精度。2）系统可靠性：在预定的时间能可靠工作（寿命)3)运行稳定性：抗干扰和适应环境的功能，产品的精度。4）人机安全性：人、机无故障和事故。5）环境无害性：无污染、噪音。6）操作宜人性：操作方便。7）结构工艺性：符合制造要求。8）技术经济性：制造、

4、运行的成本。9）造型艺术性：人机和谐10）设计规范性：符合国家、民族、行业的规范标准。2、特点1）系统性：德国：抽象到具体的发散思维方法（功能→原理→结构）。美国：创造性设计学、运用创造技术、发挥想象、辩证思维。传统方式：经验、类比，采用收敛方法。2）社会性：从产品概念、设计、制造、报废、回收的全社会综合考虑。传统方式：技术主管指导，过程中采用单纯注意技术性，设计后再进行经济分析。3）创造性：激励创造冲动、突出创新意识、力主抽象的设计构思，扩展发散的设计思维、综合评价、细心决策。传统方式：封闭收敛的设计思维、

5、思维定式化、强调经验类比。4）宜人性：人机协调、机环协调、人-机-环协调。传统:主要强调功能性、使用性。5）主动性：应用科学技术的手段，对产品的周期、性能作早期预测。6）优化：运用科学的原理和方法来规划最优方案。传统：采用自然优化、设计-使用-改进-设计。7）动态化：动态模拟、概率分析。传统：采用静态+安全系数。8）智能化：扩展机器的功能9）数字化：CAD、CAM传统：手工、人工。10）并行虚拟化：社会参与、全员参与。§2-2并行工程（CE,concurrent,Engeering)一、并行设计以缩短产品的开

6、发周期、降低成本、提高质量、成功率为目标，把先进的管理思想和先进的自动化技术结合来，采用集成化的、并行化的思想设计产品及相关过程。二、技术特征1.产品的开发过程的并行重组市场分析、构思、市场策划、各部门并行进行、重新组合。2.支持并行工程的群组工作项目管理的工作模式。3.统一的产品信息模型符合各部门收集的信息。4.具有人工智能处理不完善、不确定信息的功能。能及时调整信息不全面的影响。5.基于时间的决策多目标优化方法。6.分布式的软硬件环境网络系统。7.开放式系统界面高度集成化。三、关键技术1.产品并行开发过程

7、建模及优化2.支撑并行设计的计算机信息系统信息的采集和交流的畅通性。3.模拟仿真技术改变“设计-样机-修改”的方法。4.产品性能综合评价和决策系统5.并行设计中的管理技术四优点1.市场响应快；2.开发的一次成功率高；3.能降低产品的成本。§2-3反求工程一、反求工程以先进产品设备的实物、样件、软件（包括图样、程序、技术文件）或形象（图像，图片等）作为研究对象。应用现代设计方法、生产工程学，材料学和相关专业知识进行系统分析和研究，探索掌握关键技术，进而开发出同类的更为先进的产品技术（它包括几何反求，材料反求，工

8、艺反求）。1.几何反求方法：（1）了解该产品的使用特点，制造商的产地及国家区域。（2）对外形的几何要素检查、分析。（3）使用先进的测量仪器来进行技术处理及建模（三坐标、抄描仪）。（4）利用可靠的先进软件进行还原。2.材料反求方法：（1）谨慎取样（以新的没有使用的最好）。（2）成分检测（光谱直读、化学分析）。（3）硬度检测（硬度计）。（4）组织分析（光谱仪，显微镜）。3.工艺反求方法：（1）反判法编制