北京航空航天大学设计概论期末总课件.ppt

设 计 概 论 本课程：产品设计中的理论及方法。 ----概念设计、 形体设计到制造过程. 主要内容： 1．功能分析及产品构思设计 ——产品的机构设计方法学； 2．机构的组合方法； 3．设计评价； 4．柔性制造系统的建模设计 ——柔性系统中的求解算法。包括资源规划、机床 规划、精良生产及并行工程 5. 模糊理论与模糊规划 ;第一章 绪 论 1.1设计概念 人类的社会活动：围绕物质财富的创造和分配展开 1．狭义的设计概念： 设计：将客观需求转化为满足需求的技术系统活动。 技术系统活动 ：产品创新设计或产品开发设计中的一切活 动。 2．广义设计概念： 例1，设计是一种针对目标问题的求解活动； 例2，设计是一种创造性的活动，创造前所未有的，新颖而有益的东西。; 设计是“一种构思与计划，以及把这种构思与计划通过 一定的手段转为视觉化的活动过程”。 涵盖面更广的概念：对发展过程的安排 对发展过程进行的活动 发展过程：发展方向、程序、细节、要达到的目标。 ;1.2设计过程及产品的开发过程 1.设计的四个过程阶段： ——需求分析 ——构思设计 ——结构与精度设计 ——制造过程设计 2. 现代产品制造的特点： A. 创造设计过程长，制造过程缩短； B.由原来的满足精度，经久耐用的特点→现代 的个性化、流行化的特征发展。 3. 现代产品设计的模式：反馈的闭环模式 ;2.1 功能概念及分析方法 2.2 功能原理与运动规律之间的关系 2.3 运动规律与机构组合的关系 2.4 制定运动规律的原则和步骤 2.5 创新技法 2.6 机构组合时的基本原则及影响因素 2.7 按功能－结构矩阵设计运动简图 2.8.按机构的结构特性作机构组合 ;2.1 功能概念及分析方法 产品设计的首要环节，将市场需求转化为产品的抽象化性能 1．功能概念： 体现在产品实体上的效用性能，包括： —效能、—用途、—作用、—目的 2．功能定义的方法： 动词+名词 ：千斤顶??顶起+重物，电池—储存+电能 定义功能需提取最本质的性能，有助于引导新的构思与产品 3．功能分析法 （1）总功能确定：通过比较输入与输出之间的差别定义总功能 （2）功能树作功能分解：将功能分解为多个简单功能元，通过对功能元的求解，得到机构，最后得到总功能的求解方案 功能分解获取→机构运动简图→机构控制简图 ;2.2 功能原理与运动规律之间的关系 板材送料机构都有三个操作：供料，取料与送料。但不同的机构，原理不同，结构也不同；原理相同，结构也不同； 功能原理： 推力 摩擦 吸力 ;（2）直线往复运动的机构（水平） ;归纳：运动规律与机构之间的对应关系 A． 运动规律与机构之间存在对应关系，这种关系能实现由运动规律到机构设计的转化。这种转化实现了由设计构思到实体产品之间的联接。 B．运动规律与机构之间为1∶n 的关系，即：单对多关系。 ;2．功能原理、运动规律与机构综合之间的关系 （1）功能与运动规律之间存在着对应关系，运动规律与机构之间存在着对应关系； 设计活动：从功能分析→运动规律分析→机构设计 过程转化的有序性、逻辑性 （2）两个 1∶ n（单对多）关系 对于机构设计，优点：灵活性、多样性、丰富多彩性，实现用户对产品的个性化与求异的心里需求。缺点：不同的功能组合构成不同的机构和不同的运动规律构成不同的机构这两层1：N的关系，构成设计的复杂性和分析评价的困难，各种因素难以把握，利弊难以平衡。 机构综合中的结构类型选择与机构组合是机构设计的关键点和难点。 ;2.4 制定运动规律的原则和步骤 1．步骤 （1）功能分析 将用户使用要求转化为产品的一系列的有序操作动作 （2）运动规律分析 将复杂运动按某一性能指标分解成若干个基本运行 （3）型选择 a. 原理类型： b. 结构类型： （4）运动协调分析