工程设计导论ENC(1)ppt课件

1、工程设计导论ENC9105陆小华/范颖晖 2021.9: 2903480134 2530 0365: 主要困难是什么？主要困难是什么？塔吊的设计从何入手？塔吊的设计从何入手？专题专题3 问题讨论，公理设计实际问题讨论，公理设计实际公理设计实际公理设计实际Axiomatic Design Theory简介简介四个域：客户、功能、物理和过程四个域：客户、功能、物理和过程每个域仅建立本域内的构造模型，经过设计矩阵对每个域仅建立本域内的构造模型，经过设计矩阵对不同域内的目的进展映射实现。不同域内的目的进展映射实现。系统：是一系列

2、子系统和软、硬件的集合，它是由系统：是一系列子系统和软、硬件的集合，它是由人设计的，经过系统操作用、在规定的范围内满足人设计的，经过系统操作用、在规定的范围内满足由客户提出的功能要求由客户提出的功能要求专题专题3 创新、设计与公理设计实际创新、设计与公理设计实际定义：定义：FR为功能向量，为完全定义一个系统功为功能向量，为完全定义一个系统功能所需求的独立的功能描画集，属于功能域；能所需求的独立的功能描画集，属于功能域；定义：定义：DP为设计参数向量，为满足设计功能的为设计参数向量，为满足设计功能的关键物量变量，即所选用的概念或方法，属于物关键物量变量，即所选用的概念或方法，属于物理域；理域；定

3、义：定义：PV为过程变量，为产生给定设计参数所为过程变量，为产生给定设计参数所需求的关键过程变量，通常为实现需求的关键过程变量，通常为实现DP的技术，的技术，属于过程域。属于过程域。专题专题3 创新、设计与公理设计实际创新、设计与公理设计实际即，方程即，方程1将功能向量映射到物理域，将功能向量映射到物理域，方程方程2将设计参数向量映射到过程域。将设计参数向量映射到过程域。专题专题3 创新、设计与公理设计实际创新、设计与公理设计实际 ）（ 1DPAFR ）（2PVBDP 根据公理设计实际：根据公理设计实际：对于方程对于方程1，假设矩阵，假设矩阵A是对角阵，那是对角阵，那么设计是非耦合的，即设计参

4、数的每个元素满足么设计是非耦合的，即设计参数的每个元素满足一个对应的功能向量元素；假设一个对应的功能向量元素；假设A是上三角阵或是上三角阵或下三角阵，那么此设计是解耦的，即可以经过调下三角阵，那么此设计是解耦的，即可以经过调整设计参数逐一满足功能向量的每个元素；假设整设计参数逐一满足功能向量的每个元素；假设A既不是对角阵也不是三角阵，那么此设计是耦既不是对角阵也不是三角阵，那么此设计是耦合的。合的。专题专题3 创新、设计与公理设计实际创新、设计与公理设计实际假设一个设计满足给定功能的概假设一个设计满足给定功能的概率为率为p，那么此设计的信息度定义，那么此设计的信息度定义为为I = log(1/

5、p)专题专题3 创新、设计与公理设计实际创新、设计与公理设计实际公理设计第一公理独立性公理：坚持公理设计第一公理独立性公理：坚持功能向量的独立性，即设计矩阵功能向量的独立性，即设计矩阵A应该是对角应该是对角阵或三角阵。阵或三角阵。假设一个功能仅由一个设计参数实现，那假设一个功能仅由一个设计参数实现，那么这个设计参数满足功能要求的程度就比较容么这个设计参数满足功能要求的程度就比较容易获得，调整设计参数也比较容易。假设功能易获得，调整设计参数也比较容易。假设功能向量是耦合的，为一个功能的优化调整设计参向量是耦合的，为一个功能的优化调整设计参数将影响到其它功能的实现。数将影响到其它功能的实现。专题专

6、题3 创新、设计与公理设计实际创新、设计与公理设计实际公理设计第二公理信息度公理：公理设计第二公理信息度公理：将设计内容的信息度降到最低。将设计内容的信息度降到最低。信息度低那么意味着系统满足功能信息度低那么意味着系统满足功能要求的概率高，从而系统的可靠度就高。要求的概率高，从而系统的可靠度就高。专题专题3 创新、设计与公理设计实际创新、设计与公理设计实际推论推论1 假设一个系统的功能向量是耦合的或相互关联的，将它们假设一个系统的功能向量是耦合的或相互关联的，将它们解耦或分别解耦或分别推论推论 2 将功能向量的元素和约束的个数减到最少将功能向量的元素和约束的个数减到最少推论推论 3 假设功能向量可以满足，将一切的设计整合到同一物体上假设功能向量可以满足，将一切的设计整合到同一物体上推论推论 4 只需满足功能和约束要求，采用规范、可换的原件只需满足功能和约束要求，采用规范、可换的原件推论推论 5 只需满足功能和约束要求，采用对称外形或原件只需满足功能和约束要求，采用对称外形或原件推论推论 6 定义功能要求时，采用最大允许误差定义功能要求时，采用最大允许误差推论推论 7 当耦合设计和解耦设计都能满足同样功能要求时，采用解当耦合设计和解耦设计都能满足同样功能要求时，采用解耦设计耦设计专题专题3 创新、设计与公理设计实际创新、设计与公