文档介绍：现代设计方法
绪论
一、现代设计方法概述
现代设计是传统设计的深入、丰富和完善。
现代设计:以市场需求为驱动,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。
借助计算机,应用精度较高的分析方法(如有限元方法等)进行分析计算,从大量的可行设计中寻找最优的设计方案,实现用理论代替经验设计,用精确计算代替近似计算,用优化设计、绿色设计代替一般的安全寿命的可行性设计。其目的是为了提高设计的主动性、科学性和准确性。
1、现代设计手段
(1)计算机辅助设计CAD 计算机绘图
(2)计算机辅助几何建模实体或曲面模型图
(3)工程分析与计算CAE --有限元或动力学
(4)智能设计与专家系统
人工智能与神经网络专家系统
提高决策判断能力
(5)数据库管理系统设计
设计数据的集合
2、现代设计特征
(1) 设计手段的更新传动图板、图纸电子文档
(2)产品表示二维三维
(3)设计方法的发展
有限元、优化、模态、并行设计、虚拟设计、计算机仿真
(4)工作方式
串行设计并行设计院<<数据库与网络技术
(5) 设计制造一体化 CAPP NC
(6) 管理水平的提高 MIS、PDM、ERP
(7) 组织模式的开放
内部封闭设计多企业异地设计
优势互补、资源共享
传统设计:生产经验、力学、数学公式静态
现代设计:摩擦学、模态、可靠性、疲劳动态
3、现代设计原则
(1) 功能满足前提
(2)质量保证性能、可靠、强度、刚度、稳定、动态特性等
(3)工艺优良可制造性、可装配性、可测试性、
(4)经济合理较低的开发成本和使用费用
(5) 社会使用(社会价值)
环境友好适应(绿色工程)、人机友好(以人为本)、可维修、
安全性、可安装性、可拆卸、可回收
(6) 管理水平的提高 MIS、PDM、ERP
(7) 组织模式的开放
内部封闭设计多企业异地设计
优势互补、资源共享
传统设计:生产经验、力学、数学公式静态
现代设计:摩擦学、模态、可靠性、疲劳动态
3、现代设计原则
传统方法现代方法
经验、类比逻辑、推理、系统
静态、少参数动态、多变量、多方案
当然,现代设计方法还不能完全取代传统设计方法,一些行之有效的经验方法目前仍在广泛使用,它们仍是现代设计方法的重要组成。
具有系统性、创造性、综合性和程式性
二、现代中的系统科学方法
1、系统论
◆以系统为对象,考察和研究整体与局部之间的相互作用与相互制约的关系,同时最优化方法求得系统的最佳方案。
相互联系成整体;分解;整体功能性
◆系统方法-------系统理论的实际应用
解决对具体系统的认识和管理问题
☆运用系统概念原理来分析和认识事物的一般方法-一般
按照客观事物本身的系统性,始终以整体与部分、部分与部分、整体与环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系中,综合地、精确地考察研究对象,以达到最佳处理问题的目的
☆处理具体系统问题的系统分析和系统工程方法-----特殊
系统分析是一般系统方法在科学决策中的具体应用,是在一般系统方法的指导下,对某些具体系统进行数量分析的决策方法。系统分析的要素,亦即系统分析的主要项目,包括目的、可行方案、费用、效益、模型、评价标准等
过程:
提出问题明确目标收集资料
分析问题建立模型优选方案
★前者是后者的方法论基础
后者是前者在使用和实施中的具体表现
◆系统工程
★分析和处理的科学方法的组织管理技术
★一般系统方法在组织管理中的具体应用
★一般系统工程包括组织管理的全过程
系统分析属于系统工程的准备阶段或开始阶段
★理论基础:运筹学和数学、计算机科学和计算技术
在具体处理问题时,把组织和管理的事物视为系统,运用概率、统计、运筹学、模拟等方法,经过分析、推理、判断、综合,建成某种系统模型,通过计算机进行运算模拟,进而获取最佳方案,求得系统整体的最优规划、最优管理和最优控制
>>工程系统工程、科研系统工程、军事系统工程、企业系统工程、社会系统工程等
2、设计方法学
20世纪60年代----重视设计理论与方法的系统研究
德国----设计模式的研究
美、英--注重创造性设计的研究
日本----开发创造工程学和自动化设计、
价值工程、工业设计
总结设计规律,启发创造性,采用现代化的先进理论和方法,使设计过程自动化、合理化
>>是为了提高设计水平和质量,设计出更好的产品,以满足社会日益发展的需要