机自专业导论⑸：设计技术概述ppt课件

1、天行健，君子以自强不息，天行健，君子以自强不息，地势坤，君子以厚德载物。地势坤，君子以厚德载物。易经：易经：n设计技术设计技术n制造工艺技术制造工艺技术n自动化技术自动化技术n先进管理技术先进管理技术 好的产品首先是设计出来的，然后才是制造好的产品首先是设计出来的，然后才是制造出来的，因此新产品开发中首先运用了各种先进出来的，因此新产品开发中首先运用了各种先进的设计技术。的设计技术。 在设计手段方面，那么大量采用电子计算机在设计手段方面，那么大量采用电子计算机作为辅助手段。作为辅助手段。 在设计实际方面，除了大量采用与特定产品在设计实际方面，除了大量采用与特定产品相关的技术领域内最新的技术实际

2、外，还大量采相关的技术领域内最新的技术实际外，还大量采用现代设计方法学实际的最新研讨成果。用现代设计方法学实际的最新研讨成果。先进实际与先进手段相结合，构成了许多新的设先进实际与先进手段相结合，构成了许多新的设计技术。计技术。 采用新技术原理、新设计构思研制消费采用新技术原理、新设计构思研制消费的全新型产品，或运用新技术原理、新设计的全新型产品，或运用新技术原理、新设计构思，在构造、材质、工艺等任一方面比老构思，在构造、材质、工艺等任一方面比老产品有艰苦改良，显著提高了产品性能或扩产品有艰苦改良，显著提高了产品性能或扩展了运用功能的改良型产品。展了运用功能的改良型产品。 新产品开发是一个技术创

3、新和价值实现的过程新产品开发是一个技术创新和价值实现的过程 新产品开发过程源于市场、归于市场新产品开发过程源于市场、归于市场 新产品开发过程涉及企业内部众多部门和外部新产品开发过程涉及企业内部众多部门和外部条件条件 5.1现代设计技术的内涵现代设计技术的内涵5.2现代设计技术的定义现代设计技术的定义5.3现代设计技术的体系现代设计技术的体系5.4现代设计技术的详细内容现代设计技术的详细内容5.5现代设计技术的特点现代设计技术的特点 在传统的工程设计中，从任务性质与内在传统的工程设计中，从任务性质与内容看，将设计过程划分为方案设计、技术设容看，将设计过程划分为方案设计、技术设计和工艺设计。随着计

4、算机、信息技术的开计和工艺设计。随着计算机、信息技术的开展，工程设计的范畴，从传统的设计内容已展，工程设计的范畴，从传统的设计内容已扩展到产品规划、制造、检测、实验、营销、扩展到产品规划、制造、检测、实验、营销、运转、维护、报废、回收等全过程的全方位运转、维护、报废、回收等全过程的全方位设计。设计。 设计是一种发明性的智力活动。设计是一种发明性的智力活动。 设计是一个综合、决策、迭代、寻优的过程。设计是一个综合、决策、迭代、寻优的过程。 设计师的义务就是运用自然科学的知识与法那么去发明物质文明，设计师的义务就是运用自然科学的知识与法那么去发明物质文明，它几乎涉及到人类生活、消费的全部方面。它几

5、乎涉及到人类生活、消费的全部方面。 设计的全过程，需求设计师提出各种不同的构思和想象，具有灵敏设计的全过程，需求设计师提出各种不同的构思和想象，具有灵敏运用知识和阅历，处置技术、经济等问题的才干和优良的质量、作风，能运用知识和阅历，处置技术、经济等问题的才干和优良的质量、作风，能发明性地寻求设计目的和义务的实现。发明性地寻求设计目的和义务的实现。 设计流程就是输入信息设计流程就是输入信息处置加工处置加工综合、判别、决策综合、判别、决策输出信息，输出信息，是寻求称心的设计目的、方案、参数、构造等最优的过程。设计过程也是寻求称心的设计目的、方案、参数、构造等最优的过程。设计过程也是一个信息综合、反

6、响或迭代、交流的过程。由于设计要求和约束是一个信息综合、反响或迭代、交流的过程。由于设计要求和约束条件及多种约束之间相互制约，甚至是相互矛盾的，虽经优化，也只能条件及多种约束之间相互制约，甚至是相互矛盾的，虽经优化，也只能综合、权衡各方面要素获得相对称心的结果。综合、权衡各方面要素获得相对称心的结果。 开发性设计开发性设计 顺应性设计顺应性设计 变型设计变型设计 以满足应市产品的质量、性能、时间、本以满足应市产品的质量、性能、时间、本钱价钱综合效益最优为目的，以计算机辅助钱价钱综合效益最优为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及

7、技术为手段，研讨、改良、发明产品活方法及技术为手段，研讨、改良、发明产品活动过程所用到的技术群体的总称。动过程所用到的技术群体的总称。 目的、主体、依托、手段目的、主体、依托、手段现代设计技术的体系及与其他学科的关系根底技术根底技术 主体技术主体技术 支撑技术支撑技术 运用技术运用技术 根底技术是指传统的设计实际与方根底技术是指传统的设计实际与方法，特别是静力学、运动学与动力学、法，特别是静力学、运动学与动力学、资料力学、构造力学、热力学、电磁学、资料力学、构造力学、热力学、电磁学、工程数学的根本原理与方法等方面。它工程数学的根本原理与方法等方面。它不仅为现代设计技术提供了坚实的实际不仅为现代

8、设计技术提供了坚实的实际根底，也是现代设计技术开展的源泉。根底，也是现代设计技术开展的源泉。 现代设计技术的诞生和开展与计算机技术的开展息息现代设计技术的诞生和开展与计算机技术的开展息息相关、相辅相成。可以说，没有计算机科学与计算机辅助相关、相辅相成。可以说，没有计算机科学与计算机辅助技术技术(如计算机辅助设计、智能如计算机辅助设计、智能CAD(Intelligent CADICAD)、优化设计、有限元分析程序、模拟仿真、虚拟设、优化设计、有限元分析程序、模拟仿真、虚拟设计和工程数据库等计和工程数据库等)，便没有现代设计技术；另一方面，没，便没有现代设计技术；另一方面，没有其他现代设计技术的多

9、种实际与方法，计算机技术的运有其他现代设计技术的多种实际与方法，计算机技术的运用也会大大遭到限制，由于运用优化设计、可靠性设计、用也会大大遭到限制，由于运用优化设计、可靠性设计、模糊设计等实际构造的数学模型，来编制计算机运用程序，模糊设计等实际构造的数学模型，来编制计算机运用程序，可以更广泛、更深化地模拟人的推理与思想，从而提高计可以更广泛、更深化地模拟人的推理与思想，从而提高计算机的算机的“智力。智力。 计算机辅助设计技术正是以它对数值计算和对信息与计算机辅助设计技术正是以它对数值计算和对信息与知识的独特处置才干，成为现代设计技术群体的主干。知识的独特处置才干，成为现代设计技术群体的主干。设

10、计方法学设计方法学可信性设计技术可信性设计技术实验设计技术实验设计技术 运用技术是针对适用目的，处理各类详细运用技术是针对适用目的，处理各类详细产品设计领域的技术，如机床、汽车、工程机械、产品设计领域的技术，如机床、汽车、工程机械、精细机械的现代设计内容，可以看作是现代设计精细机械的现代设计内容，可以看作是现代设计技术派生出来的丰富多采的详细技术群。技术派生出来的丰富多采的详细技术群。 现代设计技术在各类产品设计领域的广泛运用，促现代设计技术在各类产品设计领域的广泛运用，促进了产质量量与性能的提高。进了产质量量与性能的提高。现代设计方法学现代设计方法学 计算机辅助设计技术计算机辅助设计技术 可

11、信性设计可信性设计 设计实验技术设计实验技术 并行设计并行设计 系统设计系统设计 功能设计功能设计 模块化设计模块化设计 价值工程价值工程 质量功能配置质量功能配置 反求工程技术反求工程技术 绿色设计绿色设计 模糊设计模糊设计 面向对象的设计面向对象的设计 工业外型设计工业外型设计 有限元法有限元法 优化设计优化设计 计算机辅助设计计算机辅助设计 模拟仿真和虚拟设计模拟仿真和虚拟设计 智能计算机辅助设计智能计算机辅助设计 工程数据库工程数据库 可靠性设计可靠性设计 平安设计平安设计 动态分析与设计动态分析与设计 防断裂设计防断裂设计 疲劳可靠性设计疲劳可靠性设计 减摩耐磨设计减摩耐磨设计 防腐

12、蚀设计防腐蚀设计 强壮设计强壮设计 耐环境设计耐环境设计 维修性设计和维修保证设计维修性设计和维修保证设计 测试性设计测试性设计 人机工程设计人机工程设计 产品可取性实验产品可取性实验 产品环保性能实验与控制产品环保性能实验与控制 仿真实验与虚拟实验仿真实验与虚拟实验 现代设计技术是多学科交叉交融的产物现代设计技术是多学科交叉交融的产物 现代设计技术是传统设计技术的承继、延伸和开展现代设计技术是传统设计技术的承继、延伸和开展 现代设计技术是以传统设计实际与方法为根底，以计现代设计技术是以传统设计实际与方法为根底，以计算机广泛运用为标志，具有信息时代特征的一种设计技术。算机广泛运用为标志，具有信息时代特征的一种设计技术。 工业兴隆国家和先进企业胜利的大量事例阐明，现工业兴隆国家和先进企业胜利的大量事例阐明，现代设计技术的推行运用所获得的技术、经济和社会效益，代设计技术的推行运用所获得的技术、经济和社会效益，集中表达在大大提高产品的质量，缩短设计周期，降低本集中表达在大大提高产品的质量，缩短设计周期，降低本钱，并且有效地节约资源，维护生态，发明人类继续开展钱，并且有效地节约资源，维护生态，发明人类继续开展的调和环境。的调和环境。1.设计实际与方法的延伸、思想的变化及设计范畴的扩展设计实际与方法