现代机械设计理论与方法课程教学大纲

1、现代机械设计理论与方法课程教学大纲课程名称：现代机械设计理论与方法英文名称：Modern design methodology课程编号：x3040291学时数：32学分数：2适用专业：机械设计及自动化专业一、课程的性质、目的和任务现代设计方法是研究产品设计的程序、规律及设计中的思维和工作方法的一门新型综合性学科，是机械各专业的必选课。它是运用系统工程思想，把产品开发和设计放在一个人机环境系统中一体化进行。通过本课程的教学，使学生掌握现代设计方法的特点，学会采用动态分析、优化设计、有限元分析、可靠性分析、价值分析、故障分析、外观造型分析等现代设计方法来解决工程设计中的具体问题，并了解当今工程领域

2、中的最新设计方法及新的理论。 二、课程教学内容的基本要求、重点和难点1、绪论通过这部分的学习，要求学生们了解设计的概念，理解设计活动所具有的特征，掌握设计方法发展的四个阶段，熟练掌握现代设计方法包括的几种设计方法。2、相似理论及相似设计方法通过这部分的学习，要求学生们了解相似、相似性设计和模型设计的概念，理解相似定理的内容和用途，掌握相似准则的导出方法，熟练掌握几何相似系列产品的设计方法。其中，重点和难点为掌握系列产品参数的确定方法以及用量纲分析方法推导相似准则。3、有限单元法通过这部分的学习，要求学生们了解有限单元法的发展历史，理解有限单元法的应用领域，理解现代有限元软件的发展，了解现代有限

3、元软件的工程应用实例。掌握有限单元法的分析步骤，熟练掌握有限单元法的基本思路。其中重点为有限单元法的基本思路，难点为有限单元法的分析步骤。4、机械最优化设计通过这部分的学习，要求学生们了解最优化设计的基本概念，理解最优化设计的特点，掌握目标函数的梯度的概念，熟练掌握最优化设计的基本要素和数学模型。其中，重点和难点为掌握最优化设计的数学模型以及梯度的概念。5、机械可靠性设计通过这部分的学习，要求学生们了解可靠性和可靠度的基本概念，理解机械可靠性设计的原理，掌握疲劳强度可靠性的分析方法，熟练掌握机械强度可靠性的设计方法和计算步骤。其中，重点和难点为掌握机械强度可靠性理论模型的建立以及机械可靠性强度

4、的设计方法和计算步骤。6、动态分析设计法通过这部分的学习，要求学生们了解频率响应函数的概念，理解模态参数的内容，掌握模态分析的应用领域，熟练掌握频率响应函数特性曲线的绘制及模态参数的识别方法。了解机械故障诊断技术的发展及现状，掌握机械设备故障诊断的基本原理、基本内容和基本方法，掌握机械设备状态监测和故障诊断的作用，掌握设备维修制度的发展，理解产品设计理论与方法，理解计算机辅助设计CAD。其中，重点和难点为掌握模态参数识别的分类，频率响应函数的绘制，机械设备故障诊断的基本原理、基本内容和基本方法。7、现代设计方法发展前沿通过这部分的学习，要求学生们了解几种先进的现代设计方法包括：创新设计、快速响

5、应设计、智能设计、全寿命周期设计、并行设计、面向制造的设计和绿色设计等的基本概念，了解几种先进的现代设计方法的设计思想和主要内容，了解现代设计方法的特点。其中，重点和难点为几种先进的现代设计方法的设计思想和主要内容以及现代设计方法的特点。8、复杂产品的并行式绿色设计通过这部分的学习，要求学生们理解复杂产品的并行式绿色设计的内涵、主要特征以及关键技术。其中，重点和难点为复杂产品的并行式绿色设计的内涵、主要特征以及关键技术。三、教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例1绪论1.1 设计与设计过程1.2 设计方法的发展和现代设计方法的范畴讲授22:12第三章 相似理论及相似设计

6、方法3.1 相似理论3.2 相似准则的导出讲授22:133.3 模型试验3.4 相似性设计讲授22:14第四章 有限单元法4.1 有限单元法概述4.2 有限单元法模型结构的离散化 LINK Word.Document.8 A:现代设计方法课程教学大纲.doc OLE_LINK7 a r * MERGEFORMAT 讲授22:15第四章 有限单元法4.3 现代有限元软件的发展及其工程应用实例 LINK Word.Document.8 A:现代设计方法课程教学大纲.doc OLE_LINK7 a r * MERGEFORMAT 讲授22:16习题课 LINK Word.Document.8 A:现

7、代设计方法课程教学大纲.doc OLE_LINK7 a r * MERGEFORMAT 讲授22:17第五章 机械最优化设计5.1 最优化设计的基本概念 LINK Word.Document.8 A:现代设计方法课程教学大纲.doc OLE_LINK8 a r * MERGEFORMAT 讲授22:18第六章 机械可靠性设计6.1 可靠性概论6.2 机械强度可靠性设计讲授22:19第六章 机械可靠性设计6.4 疲劳强度可靠性分析讲授22:110习题课 LINK Word.Document.8 A:现代设计方法课程教学大纲.doc OLE_LINK7 a r * MERGEFORMAT 讲授22:111第八章 动态分析设计方法8.1 频响函数讲授22:112第八章 动态分析设计方法8.2 模态分析基础8.3 模态参数识别8.4 模态分析的应用讲授22:113现代设计方法发展前沿讲授22:114复杂产品的并行式绿色设计讲授22:115习题课 LINK Word.Document.8 A:现代设计方法课程教学大纲.doc OLE_LINK7 a r * MERGEFORMAT 讲授22:116考试考试2四、课程各教学环节的要求本课程由于理论性较强，因此主要以讲授形式教学为主,作业多为思考题帮助学生复习所学内容。五、本课程与其他课程的联系先修课程为：1、机械工程测试技术；2、材料力学；3