現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法.ppt

1、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法,設(shè)計(jì)工程研究所,設(shè)計(jì)工程研究所,緒論,關(guān)于設(shè)計(jì)及其重要性 現(xiàn)代機(jī)械與傳統(tǒng)機(jī)械 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)所研究的內(nèi)容 我國(guó)機(jī)械工程的發(fā)展與機(jī)械設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)工程研究所,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與理論的學(xué)位要求,在力學(xué)（特別在動(dòng)力學(xué)）、摩擦學(xué)、強(qiáng)度理論、材料科學(xué)、控制理論以及設(shè)計(jì)理論方面有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；在傳熱學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面有較強(qiáng)基礎(chǔ)；在人工智能科學(xué)、管理科學(xué)（特別是市場(chǎng)分析和成本分析）、環(huán)境科學(xué)及人機(jī)科學(xué)方面有一定的基礎(chǔ)。,設(shè)計(jì)工程研究所,設(shè)計(jì),制造,時(shí)間 百分比（%),設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間,關(guān)于設(shè)計(jì)及其重要性,設(shè)計(jì)工程研究所,設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)成本,關(guān)于設(shè)計(jì)及其重要性,設(shè)計(jì)工程研究所,75%

2、的修改工作由產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段引起 80%的修改工作在產(chǎn)品制造階段或后續(xù)階段完成,設(shè)計(jì)與修改工作,關(guān)于設(shè)計(jì)及其重要性,設(shè)計(jì)工程研究所,現(xiàn)代機(jī)械與傳統(tǒng)機(jī)械,人工組合物 可實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換； 能把熱能、電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能 也能將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成其他類型的能量 各部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系 能夠改變或者傳遞力并產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，完成某些工作,機(jī)械,各類機(jī)構(gòu)與機(jī)器的總稱,設(shè)計(jì)工程研究所,現(xiàn)代機(jī)械與傳統(tǒng)機(jī)械,傳統(tǒng)機(jī)械,組成：動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和操縱控制裝置,具有很大的局限性,機(jī)械的分類：動(dòng)力機(jī)械、能量轉(zhuǎn)化機(jī)械、工作機(jī)械,設(shè)計(jì)工程研究所,現(xiàn)代機(jī)械與傳統(tǒng)機(jī)械,現(xiàn)代機(jī)械,定義：由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，用于

3、完成包括機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量等動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械或機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng),組成：機(jī)械本體、動(dòng)力部分、檢測(cè)傳感裝置、控制及信息處理裝置、以及執(zhí)行機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)工程研究所,現(xiàn)代機(jī)械與傳統(tǒng)機(jī)械,現(xiàn)代機(jī)械的特征,1、機(jī)械應(yīng)是一種有“頭腦”的手足延長(zhǎng)，即使其中的“頭腦”并不理想（具有主動(dòng)控制功能）； 2、不僅僅只處理物質(zhì)和能量，而且更關(guān)注處理信息； 3、滿足人們的綜合需求，所有的機(jī)器都將是機(jī)器人：機(jī)械將具有更強(qiáng)的智能。,設(shè)計(jì)工程研究所,關(guān)于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法,反映現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的哲理、準(zhǔn)則和方法,現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì),更多地經(jīng)驗(yàn)和借鑒 關(guān)注機(jī)械系統(tǒng)對(duì)象,更多地運(yùn)用最新技術(shù) 大系統(tǒng)論,經(jīng)典力學(xué) 強(qiáng)度準(zhǔn)則,廣義力學(xué) 可

4、靠性準(zhǔn)則,任務(wù)方案樣機(jī) 試驗(yàn)修改(重復(fù)),虛擬樣機(jī)評(píng)價(jià)優(yōu)化參數(shù) 設(shè)計(jì)與制作,設(shè)計(jì)工程研究所,現(xiàn)代機(jī)械與傳統(tǒng)機(jī)械,如何研究現(xiàn)代機(jī)械？,1、學(xué)科耦合，產(chǎn)生新的理論與方法； 2、更為深入地認(rèn)識(shí)各個(gè)學(xué)科在理論和方法上的發(fā)展，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)考查其依賴與滲透； 3、用信息流的觀點(diǎn)觀察機(jī)械各部分之間的關(guān)系； 4、用動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)研究機(jī)械性能（全壽命周期的要求）。,設(shè)計(jì)工程研究所,關(guān)于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法,反映現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的哲理、準(zhǔn)則和方法,現(xiàn)代機(jī)械,現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì),現(xiàn)代機(jī)械的組成、結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì),現(xiàn)代各個(gè)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，都是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法發(fā)展的基礎(chǔ),設(shè)計(jì)工程研究所,設(shè)計(jì)理論與方法論相關(guān)領(lǐng)域,文化,技術(shù),

5、自然科學(xué),基礎(chǔ)工程科學(xué),工業(yè)技術(shù),生產(chǎn)技術(shù),藝術(shù),藝術(shù)造型,工業(yè)造型,經(jīng)濟(jì)學(xué),心理學(xué),社會(huì)學(xué),政治學(xué),設(shè)計(jì)理論 與 方法,設(shè)計(jì)工程研究所,關(guān)于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法,哲學(xué)、思維科學(xué)、心理學(xué)、智能科學(xué),設(shè)計(jì)方法學(xué)、智能設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì),解剖學(xué)、生理學(xué)、 人體科學(xué),人機(jī)工程、生物機(jī)械學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)等,社會(huì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué),綠色設(shè)計(jì)、人工物設(shè)計(jì)理論,現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、應(yīng)用力學(xué)、材料學(xué),產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、穩(wěn)健性設(shè)計(jì)理論、廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì),機(jī)械電子學(xué)、測(cè)控理論與技術(shù)、信息科學(xué),并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、快速設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)等,設(shè)計(jì)工程研究所,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)所研究的內(nèi)容,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)

6、計(jì)在技術(shù)上的特點(diǎn)：,智能化,經(jīng)濟(jì)性,大型復(fù)雜機(jī)械的設(shè)計(jì)必須完成“分析分解綜合”的過程，其中包含了大量創(chuàng)造性思維過程和智能活動(dòng)。,并行性,集成化,精確性,動(dòng)態(tài)性,市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)、用戶的選擇使對(duì)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性要求越來越高。,必須超前考慮后續(xù)的過程，實(shí)現(xiàn)DFM、DFA，以壓縮廢品、庫(kù)存的消耗，確保經(jīng)濟(jì)性。,樹立人機(jī)一體化、機(jī)電一體化、硬軟件一體化的觀念，綜合多方面測(cè)試分析數(shù)據(jù)指導(dǎo)、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，融多種現(xiàn)代科技成果和技術(shù)，特別是CAD技術(shù)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中。,機(jī)械產(chǎn)品復(fù)雜度、綜合性提高的必然結(jié)果要求設(shè)計(jì)過程中要采用先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)、計(jì)算理論和計(jì)算分析工具，使設(shè)計(jì)的分析更為準(zhǔn)確、設(shè)計(jì)參數(shù)更為精確。,設(shè)計(jì)的對(duì)象處在動(dòng)態(tài)環(huán)

7、境中，把握其動(dòng)態(tài)過程對(duì)于提高產(chǎn)品的可靠性具有重要意義，同時(shí)設(shè)計(jì)組織的協(xié)調(diào)也具有動(dòng)態(tài)性，所以要求設(shè)計(jì)的過程中設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)集成和設(shè)計(jì)系統(tǒng)必須無縫連接。,設(shè)計(jì)工程研究所,已有知識(shí)和新知識(shí)獲取在設(shè)計(jì)中的作用,任務(wù)空間,方案集合,最終設(shè)計(jì),市場(chǎng)信息,已有知識(shí),聯(lián)想,新知識(shí)獲取資源,測(cè)試,評(píng)估,優(yōu)化,再設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)工程研究所,我國(guó)機(jī)械工程的發(fā)展與機(jī)械設(shè)計(jì),提高企業(yè)生產(chǎn)能力與水平（完成產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化）,提高競(jìng)爭(zhēng)能力的產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品,解決社會(huì)和民生急需的技術(shù)問題,跟蹤并發(fā)展新的科學(xué)和技術(shù),創(chuàng)造我國(guó)獨(dú)有的產(chǎn)業(yè)技術(shù)和工程科學(xué),高水平、高精度設(shè)備技術(shù)水平的開發(fā)或提升等 提高效率、效益以及獨(dú)占性生產(chǎn)能力的技術(shù),現(xiàn)有產(chǎn)品的更新?lián)Q

8、代 能夠打入國(guó)際市場(chǎng)的產(chǎn)品技術(shù) 新產(chǎn)品的核心技術(shù)（專利技術(shù)） 面對(duì)未來的儲(chǔ)備技術(shù),解決社會(huì)各相關(guān)問題的技術(shù)或產(chǎn)品 提高生活質(zhì)量的技術(shù)或產(chǎn)品 。,設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù),創(chuàng)新產(chǎn)品 （功能、性能）,設(shè)計(jì)工程研究所,設(shè)計(jì)理論與方法論是關(guān)于設(shè)計(jì)本質(zhì)和設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)理論，目的在于揭示設(shè)計(jì)過程的本質(zhì)規(guī)律，探索各種有效的設(shè)計(jì)方法，為實(shí)際的設(shè)計(jì)工作提供指南。,設(shè)計(jì)理論與方法論,設(shè)計(jì)工程研究所,本課程的內(nèi)容,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的理論和方法,其它學(xué)科知識(shí)和技術(shù)的融合原則 設(shè)計(jì)概念和知識(shí)的體系化 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的規(guī)范化,涉及在機(jī)械系統(tǒng)的部件設(shè)計(jì)、提高其功能和性能時(shí)的具體準(zhǔn)則和技術(shù),設(shè)計(jì)中的哲學(xué)和共性問題 系統(tǒng)論 最優(yōu)化 創(chuàng)新設(shè)計(jì) 方法論 ,設(shè)計(jì)中的專門技術(shù)和方法 可靠性 摩擦學(xué) 動(dòng)力學(xué) CAD ,設(shè)計(jì)工程研究所,工程設(shè)計(jì)學(xué) 工程建模學(xué),各種系統(tǒng)或行業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的共性問題， 設(shè)計(jì)的原則、理論基礎(chǔ),從模型入手解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)