设计的基本方法和基础知识.ppt

第三节 设计的基本方法和基础知识,一、技术设计的种类,技术设计分类,原创性设计,改进性设计,综合（组合）性设计,案例：红酒开瓶器的三种设计,（一）原创性设计 为了打开红酒瓶的软木塞，人们设计了一种螺旋状的开瓶器 这种最初的设计属于原创性设计，又叫开发性设计。 这种开瓶器存在哪些缺陷？ 1、两只手向相反方向拉木塞时，当软木塞突然离开酒瓶时，因酒瓶的突然后退，可能将酒洒出瓶外，甚至因左手握不住酒瓶，造成酒瓶脱手。 2、有些酒瓶由于软木塞太紧，即使用较大的力也无法拔出。,如何改进这种开瓶器？ 改进者使用了杠杆省力的原理及齿轮改变力的方向的原理，设计了一个功能较为较为完善的开酒瓶软木塞的工具。,由上面的改进设计可以看到，设计者在原来的 基础上应用了力学上的两个原理（杠杆省力及 齿轮改变力的方向），才使开瓶技术有了进步 。而改进设计的设想，来源于开酒瓶软木塞中碰到的问题。,（三）综合（组合）性设计,应用现有的技术及原理重新进行组合，使其系统化、综合化、产生新的优点、特色，创造出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。,开瓶器的各种组合性设计,外形组合设计,性能组合设计 将若干产品或材料的性能组合起来，构成了新的性能。,通 信 光 缆,原理组合设计 将两种或两种以上的技术原理组合起来，构成较复杂 的系统。,喷气原理与燃汽轮技术组合,蒸汽机原理与机械原理组合,功能组合设计 将不同功能单元或产品组合起来，得到多功能的技术 系统，甚至产生新的功能。,内燃机与传动、制动、转向、照明、电气等功能结合设计出汽车,声电转换原理与光电转换、无线通信、多媒体相结合设计出手机,两把刀刃上下相对交错组合设计出剪刀,模块组合设计 将若干个模块组合起来，产生某种作用或特色。,文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成,家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计,系统的组合设计,计算机系统：由硬件系统和软件系统的组合设计而成。,神舟六号飞船由发射系统、监测系统、控制系统、航天员系统、飞船本身系统和回收系统等子系统组成。,二、技术设计的原则、方法和标准 （一）技术设计的原则 科学性原则 创新性原则 需要性和实用性原则 经济性原则 最优化原则 可靠性原则 安全性原则 工程心理学和生理学原则 法律、道德规范原则 通用性标准性原则 时效性原则 可持续发展原则,科学性原则： 设计必须遵从科学的原理，按照大自然的规律进行设计，否则设计是不会成功的。,永动机设计者的设计就是违反了科学性原则。,“永动机”的设计者企图用发电机发出的电供给电动机，使电动机运转，再由电动机带动发电机发电，这样就可在发电机和电动机经外力启动后，不需要补充 能量一直运行下去，实现永恒的旋转运动。,创新性原则： 设计只有不断进行创新，才能具有新的生命力。 例如：电视机从诞生以来，在新材料、新器件、新技术、外观、节能等方面进行了创新设计。,男士车,女士车, 需要性和实用性原则 要把解决存在的问题，满足用户的需要作为设计的一个原则，不要设计用户不欢迎甚至反对的产品。, 经济性原则,设计中的经济原则是指以最低的费用取得最佳效果。,在材料方面讲究经济原则,最优化原则 所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能是目前 （并可能在一段时间内）是最合理的。 最优化不一定是最先进，但一定是最合理,坦克机动性不及汽车，火力不如远程大炮，防护不如堡垒，但却当之无愧成为“陆战之王”。它具有强大的直射火力、高度越野机动性和强大的装甲防护力。, 可靠性和安全性原则 设计的产品或项目在规定的使用寿命时间内，能适应规定的条件 和环境而可靠地工作不会发生故障，原规定的功能、性能指标与 说明书所规定的一致。以及所设计的产品或项目，在、使用时或 操作运行时必须是安全的，不允许发生事故，更不允许发生人身 伤亡事故。,可靠未必一定是安全的。,工程心理学和生理学原则 产品必须满足人类心理的需求，要美观、舒适、使用方便，以及使用者和产品之间建立最协调的关系。,普通雨伞,方便时尚的折叠伞, 法律、道德规范原则 技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，不允许有违法、违规行为。,前几年流行的LED“免电灯”，用的是电话线的余电，电费由电信部门负担，厂家这一技术创新符合法律规范原则吗？,“免电灯”侵害了电信部门的合法权益,也侵犯了用户正常使用通信业务的权益。,通用性、标准性原则 产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，这样，产品通用，维护方便，拥有更广阔的市场。,中国标准插头,欧洲标准插头, 时效性原则 必须按照设计任务书规定的截至日期完成设计任务，避免使产品制造出来后成为过时的东西。 11.可持续发展原则 在设计阶段将环境因素和预防污染的措施纳人设计之中，将环境保护作为产品的设计目标和出发点。,光电池,可降解的餐盒,（二）技术设计的方法,常规设计法 系统设计法 功能设计法 工效学设计法 可靠性设计法 最优化设计法 计算机辅助设计法（CAD）,（三）人机关系 人机关系是指人与“机器设备”及所使用的“一切物品”之间的关系，包括使用时与所在环境之间的关系。,研究人机关系的目的，是为了在设计产品和实施某个项目时，实现快速高效，让人感到方便、舒适，同时