现代机械设计方法-见习机械设计工程师资格考试ppt课件

1、了解创新设计、有限元分析、优化设计、可靠性设计了解创新设计、有限元分析、优化设计、可靠性设计等方法的原理、功能、特点与工程运用。等方法的原理、功能、特点与工程运用。掌握四种设计方法中涉及到的主要概念、主要模型、掌握四种设计方法中涉及到的主要概念、主要模型、根本方法。根本方法。具有完好地运用这些方法处理简单工程实践问题的才具有完好地运用这些方法处理简单工程实践问题的才干。干。考试大纲考试大纲创新设计创新设计有限元方法有限元方法与软件运用与软件运用1.1 基本概念基本概念1.2 冲突及其解决原理冲突及其解决原理1.3 利用技术进化模式利用技术进化模式2.1 基本思想基本思想 2.2 弹性力学基本理

2、论弹性力学基本理论2.3 弹性力学有限元法弹性力学有限元法 2.4 设计分析若干问题设计分析若干问题2.5 有限元分析软件有限元分析软件3.1 基本概念基本概念3.2 优化设计数学模型优化设计数学模型3.3 优化设计数学基础优化设计数学基础 3.4 无约束优化方法无约束优化方法3.5 有约束优化方法有约束优化方法3.6 机械优化设计应用机械优化设计应用4.1 可靠性度量指标可靠性度量指标4.2 常用概率分布常用概率分布4.3 零件可靠性设计零件可靠性设计4.4 机械系统的可靠性机械系统的可靠性优化设计优化设计可靠性设计可靠性设计题题 型型单项单项选择题选择题填空题填空题 简答题简答题分析计分析

3、计算题算题综合应用题综合应用题合合 计计每每 题题分分 值值1145笔试：笔试：8分，分，7分分机考：机考：10分，分，15分分题题数数创新创新2417题题/10分分有限元有限元1052（机考（机考10分题、分题、15分题各分题各1）笔试：笔试：15题题/15分分机考：机考： 2题题/25分分优化优化41311（8分题）分题）10题题/30分分可靠性可靠性4111（7分题）分题） 7题题/20分分小计小计20题题10题题5题题2题题笔试：笔试：2题题机考：机考：2题题笔试：笔试：39题题机考：机考： 2题题合合 计计分分 值值20分分10分分20分分10分分笔试：笔试：15分分机考：机考：25

4、分分75(笔试笔试)25(机考机考)第第部分部分 创新设计创新设计2学时学时第第部分部分 有限元方法与软件应用有限元方法与软件应用6学时学时第第部分部分 优化设计优化设计4学时学时第第部分部分 可靠性设计可靠性设计6学时学时 ANSYS软件应用软件应用10学时学时总学时总学时28学时学时第第1篇篇 创新设计创新设计TRIZ实际实际 了解创新设计的根本概念、根本思想、代表性方法及了解创新设计的根本概念、根本思想、代表性方法及运用。运用。掌握发明、创新、发明以及创新设计等根本概念与相掌握发明、创新、发明以及创新设计等根本概念与相关的根本方法。关的根本方法。 辅导目的辅导目的第第1章章 创新设计的根

5、本实际创新设计的根本实际辅导要点辅导要点常规设计创新设计；常规设计创新设计；创新设计的特征；创新设计的特征；TRIZ的中心、主要内容；的中心、主要内容；TRIZ处理发明发明问题的普通方法；处理发明发明问题的普通方法；发明发明的等级划分。发明发明的等级划分。第第2章章 设计中的冲突及其处理原理设计中的冲突及其处理原理辅导要点辅导要点冲突及其分类；冲突及其分类；物理冲突及其类型、处理原理物理冲突及其类型、处理原理4种分别原理；种分别原理；技术冲突的描画、普通化处置、处理原理技术冲突的描画、普通化处置、处理原理39个工程个工程参数，参数，40个处理原理；个处理原理；冲突矩阵及其运用。冲突矩阵及其运用

6、。第第3章章 利用技术进化方式实现创新利用技术进化方式实现创新辅导要点辅导要点技术进化方式与进化道路的可传送性；技术进化方式与进化道路的可传送性；产品或技术的变化阶段；产品或技术的变化阶段；11种技术系统进化方式。种技术系统进化方式。第第2篇篇 有限元方法与有限元方法与ANSYS软件软件了解有限元法的根本思想、特点与运用领域。了解有限元法的根本思想、特点与运用领域。掌握弹性力学的根本假设、根本概念和根本方程，熟练掌掌握弹性力学的根本假设、根本概念和根本方程，熟练掌握平面问题的根本实际，了解弹性力学中的能量原理。握平面问题的根本实际，了解弹性力学中的能量原理。熟习有限元法求解问题的根本步骤，可以

7、综合运用有关知熟习有限元法求解问题的根本步骤，可以综合运用有关知识与方法，对简单分析对象进展有限元建模和对有限元分识与方法，对简单分析对象进展有限元建模和对有限元分析结果进展根本分析。析结果进展根本分析。针对工程实践对象有限元分析中经常遇到的一些典型问题，针对工程实践对象有限元分析中经常遇到的一些典型问题，可以运用所学知识，进展模型简化并合理建模。可以运用所学知识，进展模型简化并合理建模。可以独立上机操作，运用一种通用有限元软件完好地进展可以独立上机操作，运用一种通用有限元软件完好地进展简单的工程实践问题的应力与变形分析、计算。简单的工程实践问题的应力与变形分析、计算。辅导目的辅导目的第第5章

8、章 弹性力学有限元法的根本思想和特点弹性力学有限元法的根本思想和特点辅导要点辅导要点弹性力学的义务、研讨对象、处理问题的方法；弹性力学的义务、研讨对象、处理问题的方法；有限元法的根本思想和特点；有限元法的根本思想和特点；有限元法的运用领域。有限元法的运用领域。第第6章章 弹性力学的根本实际弹性力学的根本实际辅导要点辅导要点弹性力学中的根本假设；弹性力学中的根本假设；弹性力学中的弹性力学中的7个根本概念；个根本概念；弹性力学的根本方程平衡微分方程，几何方程，物理弹性力学的根本方程平衡微分方程，几何方程，物理方程及边境条件方程不用记；方程及边境条件方程不用记；平面应力问题，平面应变问题方程数；平面

9、应力问题，平面应变问题方程数；弹性力学中的能量原理。弹性力学中的能量原理。第第7章章 弹性力学有限元法弹性力学有限元法辅导要点辅导要点有限元法求解问题的根本步骤；有限元法求解问题的根本步骤；单元类型及其特点与顺应场所；单元类型及其特点与顺应场所；单元分析插值函数，载荷移置，单元刚度矩阵及其性单元分析插值函数，载荷移置，单元刚度矩阵及其性质方程不用记质方程不用记 ；整体分析构造刚度矩阵、单元节点变换矩阵及其特整体分析构造刚度矩阵、单元节点变换矩阵及其特点；点；边境约束条件的处置；边境约束条件的处置；求解、计算结果的整理和有限元后处置。求解、计算结果的整理和有限元后处置。第第8章章 有限元设计分析

10、中的假设干问题有限元设计分析中的假设干问题辅导要点辅导要点有限元法建模的准那么；有限元法建模的准那么；边境条件的处置；边境条件的处置；衔接条件的处置；衔接条件的处置；简化计算的措施。简化计算的措施。第第9章章 有限元分析软件有限元分析软件辅导要点辅导要点ANSYS软件的运用，上机实际；软件的运用，上机实际；实例分析：定义文件名；定义单元类型；设置资料属性；实例分析：定义文件名；定义单元类型；设置资料属性；建立几何模型；选择单元；单元划分；施加载荷；施加建立几何模型；选择单元；单元划分；施加载荷；施加约束；应力、应变求解；结果阅读；约束；应力、应变求解；结果阅读；多练习，顺应机考。多练习，顺应机

11、考。第第3篇篇 优化设计优化设计了解优化设计概念的根本含义和机械优化设计的普经过程。了解优化设计概念的根本含义和机械优化设计的普经过程。了解机械优化设计建立数学模型的普经过程，掌握优化问题数了解机械优化设计建立数学模型的普经过程，掌握优化问题数学模型中的根本概念，并能在实际中运用。学模型中的根本概念，并能在实际中运用。了解有关的数学概念，掌握函数极值的判别方法等。了解有关的数学概念，掌握函数极值的判别方法等。掌握一维搜索方法，以及常用的无约束问题的求解方法，了解掌握一维搜索方法，以及常用的无约束问题的求解方法，了解其求解的根本方法和步骤，可以经过编程进展机械优化设计问其求解的根本方法和步骤，可

12、以经过编程进展机械优化设计问题的计算机求解。题的计算机求解。掌握最根本的约束问题优化设计方法掌握最根本的约束问题优化设计方法惩罚函数法。惩罚函数法。熟习机械优化设计的普通步骤和要留意的问题，掌握机械优化熟习机械优化设计的普通步骤和要留意的问题，掌握机械优化设计的普通方法。设计的普通方法。辅导目的辅导目的第第10章章 概述概述辅导要点辅导要点优化设计概念，分类；优化设计概念，分类；函数优化问题的描画；函数优化问题的描画；参数优化设计的主要内容；参数优化设计的主要内容；机械优化设计的普经过程。机械优化设计的普经过程。第第11章章 优化设计问题的数学模型优化设计问题的数学模型辅导要点辅导要点优化设计

13、数学模型概念，规范格式，建模本卷须知；优化设计数学模型概念，规范格式，建模本卷须知；设计变量及其类型；设计变量及其类型；目的函数及其类型；目的函数及其类型；约束条件及其类型，等式约束数量的限制；约束条件及其类型，等式约束数量的限制；优化设计问题的根本解法，优化准那么法、数学规划法优化设计问题的根本解法，优化准那么法、数学规划法的根本思想；的根本思想；结合简单机械设计问题，建立优化数学模型。结合简单机械设计问题，建立优化数学模型。第第12章章 优化设计的数学根底优化设计的数学根底辅导要点辅导要点等值线面概念，类型，等值线分布规律与函数值变等值线面概念，类型，等值线分布规律与函数值变化规律之间的定

14、性关系；化规律之间的定性关系；二次型函数的特点，正定、负定、半正定、半负定和不二次型函数的特点，正定、负定、半正定、半负定和不定的判别条件；定的判别条件；方导游数与梯度概念与性质；方导游数与梯度概念与性质；共轭方向概念；共轭方向概念；函数极值的判别；函数极值的判别；部分最优解、全局最优解及其条件，常用终止准那么。部分最优解、全局最优解及其条件，常用终止准那么。第第13章章 无约束问题的优化设计方法无约束问题的优化设计方法辅导要点辅导要点一维搜索方法的根本思想：确定搜索区间的外推法、缩一维搜索方法的根本思想：确定搜索区间的外推法、缩短搜索区间的消去法、黄金分割法、二次插值法的特点；短搜索区间的消

15、去法、黄金分割法、二次插值法的特点；最速下降法、共轭梯度法、牛顿法、变尺度法、坐标轮最速下降法、共轭梯度法、牛顿法、变尺度法、坐标轮换法、换法、Powell法等的根本思想和特点。法等的根本思想和特点。第第14章章 约束问题的优化设计方法约束问题的优化设计方法辅导要点辅导要点内点惩罚函数法、外点惩罚函数法、混合惩罚函数法的内点惩罚函数法、外点惩罚函数法、混合惩罚函数法的根本思想。根本思想。目的函数的构造。目的函数的构造。第第15章章 机械优化设计的运用机械优化设计的运用辅导要点辅导要点机械优化设计的普通步骤；机械优化设计的普通步骤；简单优化设计问题的详细处置。简单优化设计问题的详细处置。第第4篇

16、篇 可靠性设计可靠性设计了解可靠性的根本概念和定义，熟习可靠性的根本目了解可靠性的根本概念和定义，熟习可靠性的根本目的及其含义。的及其含义。了解了解6个常用概率分布的特点及适用场所。个常用概率分布的特点及适用场所。熟习应力强度干涉模型，掌握机械零件可靠性设计的熟习应力强度干涉模型，掌握机械零件可靠性设计的普通方法。普通方法。掌握串、并联络统的可靠性模型，以及对串、并联络掌握串、并联络统的可靠性模型，以及对串、并联络统进展可靠性分配的根本方法。统进展可靠性分配的根本方法。辅导目的辅导目的第第16章章 产品可靠性及其度量目的产品可靠性及其度量目的辅导要点辅导要点可靠性与可靠性设计概念；可靠性与可靠性设计概念；可靠性问题的统计描画，统计学参数；可靠性问题的统计描画，统计学参数；产品可靠性根本目的及其含义；产品可靠性根本目的及其含义；目的参数计算；目的参数计算；可靠性设计的普通程序。可靠性设计的普通程序。第