现代设计方法基础论文现代设计方法基础论文.doc

《现代设计方法基础》 课程考核论文 班级 N机自12-3F 学号 24121901185 姓名 胡佳 序号 29 2015 年 6 月 1 日 摘要：机电一体化系统的现代设计方法主要有可靠性设计、优化设计、反求设计、绿色设计、虚拟设计等。本论文主要介绍了可靠性设计方法和优化设计方法。可靠性设计包括了很广的内容，可以说在满足产品功能，成本等要求的前提下一切使产品可靠运行的设计都称之为可靠性设计。优化设计是指将优化技术应用于设计过程，最终获得比较合理的设计参数，优化设计的方法目前已比较成熟，各种计算机程序能解决不同特点的工程问题。 关键词：机电一体化，现代设计方法，可靠性设计，优化设计 1.引言 随着社会的发展和科学技术的进步，产品功能要求的日益增多，复杂性增加，寿命期缩短，更新换代速度加快，使人们对设计的要求发展到了一个新的阶段，具体表现为设计对象由单机走向系统、设计要求由单目标走向多目标、设计所涉及的领域由单一领域走向多个领域、承担设计的工作人员从单人走向小组甚至大的群体、由自由发展走向有计划的开展。然而，产品的设计，尤其是产品方案的设计手段，则显得力不从心，跟不上时代发展的需要。主要表现为：对客观设计的研究不够，尚未很好的掌握设计中的客观规律；当前设计的优劣主要取决于设计者的经验；设计生产率较低；设计进度与质量不能很好控制；实际手段与设计方法有待改进；尚未形成能被大家接受，能有效指导设计实践的系统理论。目前，计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究，并初见成效，而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。面对这种形势，唯一的解决方法就是设计必须科学化。这就意味着要科学的阐述客观设计过程及本质，分析与设计有关的领域及其地位，在此基础上科学的安排设计进程，使用科学的方法和手段进行设计工作，同时也要求设计人员不仅有丰富的专业知识，而且要掌握先进的设计理论、设计方法及设计手段，科学地进行设计工作，这样才能及时得到符合要求的产品。 本世纪60年代以来，由于科学技术的飞速发展和计算机技术的应用与普及，给设计工作包括机电产品的设计工作带来了新的变化。随着科技发展，新工艺、新材料、的出现，微电子技术，信息处理技术及控制技术等新技术对产品的渗透和有机结合，与设计相关的基础理论的深化和设计方法的涌现，都给产开辟了新途径，使产品设计跨上了现代设计的水平。在这一时期，国际上再设计领域相继出现了一系列有关设计学的新兴理论和方法。了强调他们对设计领域的革新，以区别与传统设计理论和方法，把这些新兴理论和方法统称为现代设计。 5.1优化设计的方法 1）实验法：由实验直接找到目标函数的最优解及相应的最优点，求出最优设计方案。 2）图解法：根据目标函数和约束函数，画出其图形，找出最优解，虽然此方法只适应于求解极简单的优化问题，但对于理解优化问题中的基本概念，目标函数与约束函数之间的关系，掌握最优解的存在规律及求解范围都有很大的帮助。 3）数学规划法：优化问题的求解主要是用数学规划法，因此数学规划法是整个优化设计方法的核心，该方法是根据所建立的数学模型，从求解函数极值问题的数学原理出发，运用优化设计中一系列数学分析及计算方法，求出最优解。 6.现代设计方法的发展趋势 人们随着对客观世界的认识深化和生活水平的提高, 对产品的要求也愈来愈高。因此，不断的改进设计理念, 使用先进设计制造技术, 提高产品质量, 降低成本, 提高生产率, 生产出符合用户需求的高科技产品, 这也是现代设计技术的发展方向。 参考文献 [1]黄邦彦.现代设计方法基础[M].北京：中国人民大学出版社，2000 [2]陈屹、谢华，现代设计方法及其应用[M]，北京：国防工业出版社，2004 [3]罗绍新，机械创新设计[M]，北京：机械工业出版社，2003 [4]潘兆庆，周济，现代设计方法概论[M]，北京：机械工业出版社， [5] 李建勇.机电一体化技术[M].北京：科学出版社，2004 [6] 张建民.机电一体化系统设计[M].北京：北京理工大学出版社，2006