第2章现代设计技术.pptx

§2.1 现代设计技术概论 ;教学时数：10 学时 教学目标： 现代设计技术是先进制造技术的一个组成部分，是制造技术的第一个环节 。 通过本章的学习，了解现代设计技术的基本特征及发展趋势； 掌握现代设计技术中创新设计、模糊设计、绿色设计、神经网络以及反求工程技术的基本概念、主要内容及发展应用； 通过实例分析了解这些先进技术手段在日常生活以及现代机械产品中的实际应用。;教学要求： 了解现代设计相关知识，掌握其与传统设计的关系。 掌握创新设计相关的基础知识，了解其应用。 掌握模糊优化设计的数学模型、模糊可靠性设计内容，了解模糊设计的应用 。 了解绿色设计相关内容，掌握绿色设计原则及关键技术。 了解人工神经网络的发展、应用，掌握人工神经网络的基本原理及补偿模糊神经网络的应用。 了解反求工程技术相关内容，掌握反求工程关键技术。;推荐阅读资料;2.1现代设计技术概论;图2.1 产品设计过程; 与传统设计相比，现代设计是传统设计的深入 、丰富和完善，而非独立于传统设计的全新设计。 可从以下特征来理解。 1. 以计算机技术为核心 这是现代设计的主要特征。具体表现为以下几 方面： （1）设计手段的更新：计算机技术推动了设 计手段从“手工”向“自动”的转变。 （2）产品表示的改变：计算机技术推动了产 品表示从“二维”向“三维”的转变。 ; （3）设计方法的发展：促进了一些新的设计方 法的出现，高性能的计算机硬件和先进的软件技术 是这些方法实施的保证。 （4）工作方式的变化：计算机技术促进了设计 方式从“串行”到“并行”的变化。 （5）设计与制造一体化：产品模型加强了设计 与制造两个环节的连接，提高了产品开发的效率。 （6）管理水平的提高：产品设计是一个复杂的 系统工程，设计过程中涉及大量设计数据和设计行 为的管理。; （7）组织模式的开放：网络技术的发展加快了数 据通讯速度，缩短了企业之间的距离。 2. 以设计理论为指导 现代设计方法是基于理论形成的方法，利用这种 方法指导设计可减小经验设计的盲目性和随???性，提 高设计的主动性、科学性和准确性。因此，现代设计 是以理论指导为主、经验为辅的一种设计。 【特别提示】 实际生活中，在许多情况下，一个设计方案不 可能同时满足所有用户要求，并且设计也不可能一 次性完成后就不再修改或不在新的条件下重新进行。;为此，设计有必要在基于系统工程的现代设计方法 学的指导下来进行。 2.1.2传统设计与现代设计 传统设计是一种经历了直觉设计、经验设计、 半理论经验设计3个发展阶段并于20世纪50年代后 期形成的，是以经验总结为基础，运用长期设计实 践和理论计算而形成的经验、公式、图表、设计手 册等作为设计依据，通过经验公式、近似系数或类 比等方法进行设计。 随着计算机技术的高速发展，设计工作包括机 械产品的设计过程产生了质的飞跃。另外，许多现; 设计技术与方法是在吸取了传统设计技术中的思 想、观点、方法之精华而发展起来的，如系统设计、 功能设计、模块化设计、优化设计、并行设计等。 因此，可以说现代设计技术是在传统设计方法基础 上继承和发展起来的，是一门多专业和多学科交叉 综合性很强的基础技术科学。 现代设计与传统设计关系： １．继承关系。现代设计是在传统设计的基础 上发展起来的，它继承了传统设计的精华之处，克 服了传统设计的一些不足，是传统设计的继承、延 伸和发展。; ２．共存与突破的关系。设计方法的发展，从直 觉设计到经验设计以至现代设计，都有时序性、继 承性和两种方法在一定时期内共存性的关系。 【特别提示】 就目前现代设计所涉及的理论、方法的范畴来 看，可以认为它是由现代设计方法学、计算机辅助 设计技术、可信性设计技术、试验设计技术等多种 学科的交叉与融合。是传统设计技术的继承、延伸 与发展，是随着设计实践经验的积累，由个别到一 般、具体到抽象、感性到理性，逐步归纳、演绎、 综合而发展起来的。;2.1.3现代设计技术原则与技术体系 现代设计原则是传统设计原则的扩充和完善， 两者并无本质区别。可归纳为以下几类。 1．功能保证原则：产品设计的目的是构造 能够实现规定功能的产品，如果产品不具备要求的 功能，设计就失去价值。因此满足功能是各类产品 设计的必要原则。 2．质量保障原则：保证质量是产品设计的 重要原则，产品质量主要由性能和可靠性决定,设计 力求技术上先进，但更要保证使用中的可靠性。 ; 3．工艺优良原则：指设计能够且容易通过生 产过程实现,它包括: