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1、現(xiàn)代設(shè)計方法隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用而涉及領(lǐng)域發(fā)展起來門新興多元交叉學(xué)科設(shè)計產(chǎn)品目標(biāo)總知識群體總稱目前內(nèi)容主要包括:優(yōu)化設(shè)計、靠性設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計、虛擬設(shè)計、疲勞設(shè)計、三次設(shè)計、相似性設(shè)計、模塊化設(shè)計、反求工程設(shè)計、動態(tài)設(shè)計、有限元法、人機(jī)工程、價值工程、并行工程、人工神經(jīng)元計算方法等運(yùn)用們進(jìn)行工程設(shè)計時般都計算機(jī)作分析、計算、綜合、決策工具本節(jié)計算機(jī)輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、靠性設(shè)計、有限元法、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計、設(shè)計方法學(xué)、三次設(shè)計等例來說明現(xiàn)代設(shè)計方法基本內(nèi)容與特點(diǎn) ?計算機(jī)輔助設(shè)計 計算機(jī)輔助設(shè)計(Computer Aided Design)簡稱CAD把計算機(jī)技術(shù)引入設(shè)計過程并用來完成計算、選型、繪圖及其作業(yè)種現(xiàn)代設(shè)計方法計算機(jī)、繪圖積極其外圍設(shè)備構(gòu)成CAD硬件系統(tǒng)而操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等構(gòu)成CAD軟件系統(tǒng)通常所說CAD系統(tǒng)只由系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件組成兼有計算、圖形處理、數(shù)據(jù)庫等功能并能綜合利用些功能完成設(shè)計作業(yè)系統(tǒng)典型CAD工作過程圖1-3所示 ?2、優(yōu)化設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計(Optimal Design)把優(yōu)化數(shù)學(xué)原理應(yīng)用于工程設(shè)計問題所有行方案尋求佳設(shè)計方案種現(xiàn)代設(shè)計方法 進(jìn)行工程優(yōu)化設(shè)計時首先把工程問題按優(yōu)化設(shè)計所規(guī)定格式建立數(shù)學(xué)模型選用合適優(yōu)化計算方法計算機(jī)上對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行尋優(yōu)求解得工程設(shè)計問題優(yōu)設(shè)計方案 建立優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型過程把影響設(shè)計方案選取些參數(shù)稱設(shè)計變量;設(shè)計變量應(yīng)當(dāng)滿足條件稱約束條件;而設(shè)計者選定來衡量設(shè)計方案優(yōu)劣并期望得改進(jìn)指標(biāo)表示設(shè)計變量函數(shù)稱目標(biāo)函數(shù)設(shè)計變量、約束函數(shù)、目標(biāo)函數(shù)組成了優(yōu)化設(shè)計問題數(shù)學(xué)模型優(yōu)化設(shè)計需要把數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算發(fā)放計算機(jī)程序用計算機(jī)自動尋優(yōu)求解常用優(yōu)化算法有:0.618法、鮑威爾(Power)法、變尺度法、復(fù)合型法、懲罰函數(shù)法 3、 靠性設(shè)計 靠性設(shè)計(Reliability Design)概率論和數(shù)理統(tǒng)計理論基礎(chǔ)失效分析、失效預(yù)測及各種靠性試驗(yàn)依據(jù)保證產(chǎn)品靠性目標(biāo)現(xiàn)代設(shè)計方法 靠性設(shè)計基本內(nèi)容:選定產(chǎn)品靠性指標(biāo)及量值對靠性指標(biāo)進(jìn)行合理分配再把規(guī)定靠性指標(biāo)設(shè)計產(chǎn)品去 ?4、有限元法 有限元法(Finite Method)電子計算機(jī)工具種數(shù)值計算方法目前該方法僅能用于工程復(fù)雜非線性問題、非穩(wěn)態(tài)問題(結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、熱傳導(dǎo)、電磁場等方面問題)求解而且還用于工程設(shè)計進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)靜態(tài)和動力學(xué)分析并能準(zhǔn)確地計算復(fù)雜零件應(yīng)力分布和變形成復(fù)雜零件強(qiáng)度和剛度計算有利分析工具 ?5、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計 工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計時工程技術(shù)與美學(xué)藝術(shù)相結(jié)合門新學(xué)科旨保證產(chǎn)品使用功能前提下用藝術(shù)手段按照美學(xué)法則對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行造型活動包括結(jié)構(gòu)尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質(zhì)、線條、裝飾及人際關(guān)系等因素進(jìn)行有機(jī)綜合處理從而設(shè)計出優(yōu)質(zhì)美觀產(chǎn)品造型實(shí)用和美觀佳統(tǒng)工業(yè)藝術(shù)造型基本原則 學(xué)科主要內(nèi)容包括:造型設(shè)計基本要素、造型設(shè)計基本原則、美學(xué)法則、色彩設(shè)計、人機(jī)工程學(xué)等 ?6、反求工程設(shè)計 反求工程設(shè)計(Reverse Engineering)消化吸收并改進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)系列工作方法和技術(shù)總和通過實(shí)物或技術(shù)資料對已有先進(jìn)產(chǎn)品進(jìn)行分析、解剖、試驗(yàn)了解其材料、組成、結(jié)構(gòu)、性能、功能掌握其工藝原理和工作機(jī)理已進(jìn)行消化仿制、改進(jìn)或發(fā)展、創(chuàng)造新產(chǎn)品種方法和技術(shù)針對消化吸收先進(jìn)技術(shù)系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)組合。

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