全球观察：现代设计方法结课论文 现代设计方法

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1、现代设计方法随着当代科学技术飞速发展和计算机技术广泛应用而涉及领域发展起来门新兴多元交叉学科设计产品目标总知识群体总称目前内容主要包括:优化设计、靠性设计、计算机辅助设计、工业艺术造型设计、虚拟设计、疲劳设计、三次设计、相似性设计、模块化设计、反求工程设计、动态设计、有限元法、人机工程、价值工程、并行工程、人工神经元计算方法等运用们进行工程设计时般都计算机作分析、计算、综合、决策工具本节计算机辅助设计、优化设计、靠性设计、有限元法、工业艺术造型设计、设计方法学、三次设计等例来说明现代设计方法基本内容与特点 计算机辅助设计 计算机辅助设计(Computer Aided Design)简称CAD把计算机技术引入设计过程并用来完成计算、选型、绘图及其作业种现代设计方法计算机、绘图积极其外围设备构成CAD硬件系统而操作系统、语言处理系统、数据库管理系统和应用软件等构成CAD软件系统通常所说CAD系统只由系统硬件和系统软件组成兼有计算、图形处理、数据库等功能并能综合利用些功能完成设计作业系统典型CAD工作过程图1-3所示 2、优化设计 优化设计(Optimal Design)把优化数学原理应用于工程设计问题所有行方案寻求佳设计方案种现代设计方法 进行工程优化设计时首先把工程问题按优化设计所规定格式建立数学模型选用合适优化计算方法计算机上对数学模型进行寻优求解得工程设计问题优设计方案 建立优化设计数学模型过程把影响设计方案选取些参数称设计变量;设计变量应当满足条件称约束条件;而设计者选定来衡量设计方案优劣并期望得改进指标表示设计变量函数称目标函数设计变量、约束函数、目标函数组成了优化设计问题数学模型优化设计需要把数学模型和优化算发放计算机程序用计算机自动寻优求解常用优化算法有:0.618法、鲍威尔(Power)法、变尺度法、复合型法、惩罚函数法 3、 靠性设计 靠性设计(Reliability Design)概率论和数理统计理论基础失效分析、失效预测及各种靠性试验依据保证产品靠性目标现代设计方法 靠性设计基本内容:选定产品靠性指标及量值对靠性指标进行合理分配再把规定靠性指标设计产品去 4、有限元法 有限元法(Finite Method)电子计算机工具种数值计算方法目前该方法仅能用于工程复杂非线性问题、非稳态问题(结构力学、流体力学、热传导、电磁场等方面问题)求解而且还用于工程设计进行复杂结构静态和动力学分析并能准确地计算复杂零件应力分布和变形成复杂零件强度和刚度计算有利分析工具 5、工业艺术造型设计 工业艺术造型设计时工程技术与美学艺术相结合门新学科旨保证产品使用功能前提下用艺术手段按照美学法则对工业产品进行造型活动包括结构尺寸、体面形态、色彩、材质、线条、装饰及人际关系等因素进行有机综合处理从而设计出优质美观产品造型实用和美观佳统工业艺术造型基本原则 学科主要内容包括:造型设计基本要素、造型设计基本原则、美学法则、色彩设计、人机工程学等 6、反求工程设计 反求工程设计(Reverse Engineering)消化吸收并改进国内外先进技术系列工作方法和技术总和通过实物或技术资料对已有先进产品进行分析、解剖、试验了解其材料、组成、结构、性能、功能掌握其工艺原理和工作机理已进行消化仿制、改进或发展、创造新产品种方法和技术针对消化吸收先进技术系列分析方法和应用技术组合。

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