第一章 现代设计方法教材梅顺齐

现代设计方法湖北民族学院回顾绪论重点设计的概念（P1）广义：设计就是将人类的理想变为现实的实践活动。狭义：设计是指完成满足一定客观需求的技术系统的活动，该技术系统包括图纸、软件程序、其他技术文档等。现代设计方法的基本特点(P4)程式性、创造性、系统性、最优化、综合性、计算机化学习现代设计方法的任务（P12）了解基本原理和主要内容，掌握设计思想、设计步骤及相关软件应用要领，提高自身的设计素质，增强设计创新能力。充分掌握现代设计方法，在未来能够应用和不断地发展现代设计理论与方法，甚至发明和创造出新的设计方法和手段。目录绪论第1章现代设计方法学第2章计算机辅助设计（CAD）第3章优化设计第4章有限元法第5章机械可靠性设计第6章现代设计方法前沿第一章

1.1设计方法学概述

设计方法学含义

方法是人类思维的宝贵财富，是打开科学真理宝库的钥匙。设计方法学是现代设计方法的重要组成部分。

培根：“没有正确的方法，犹如在黑暗中摸索行走”。

巴甫洛夫：“好的方法将为人们展开更广阔的前景，使人们认识更深层次的规律，从而更有效地改造世界”。

第一章1.1设计方法学概述

设计方法学含义设计方法学是一门新兴学科，目前对其定义、研究对象和范畴等还没有统一认识。但在产品的设计中，科学的设计方法十分重要。设计方法学的研究有共同特点，即注重总结设计规律、启发创造性，采用现代化的先进理论和方法使设计过程自动化、合理化，其目的都是为了提高设计水平和质量，设计出更多功能全、性能好、成本低、外形美的产品，以满足社会的需求和适应日趋尖锐的市场竞争。我国20世界80年代前后开展了设计方法学的理论和应用研究。第一章1.1设计方法学概述

总体来讲：设计方法学是以系统的观点研究产品设计规律、设计程序及设计中的思维和工作方法的一门综合性学科。设计方法学以系统工程的观点分析设计的战略进程和设计方法。在总结设计规律、启发创造性的基础上，综合运用现代设计理论、科学方法、先进手段和工具。对开发新产品,改造旧产品和提高产品的市场竞争能力有积极的作用。

设计方法学的研究内容（1）设计对象。设计对象是一个能实现一定技术过程的技术系统。（技术过程、技术系统不唯一）（2）设计过程及程序。设计方法学从系统的观点出发来研究产品的设计过程。（输入、转换、输出）（3）设计思维。设计是一种创造性活动，设计思维应该是创造性思维。

（技术系统包括图纸、软件程序、其他技术文档等。一般来讲，技术系统是指完成某个特定功能或职能的各个事物的集合，产品就是人造技术系统。产品设计属于狭义的设计范畴。）第一章1.1设计方法学概述

（4）设计评价。设计方案的优劣评价，其核心取决于设计评价指标体系。（5）设计信息管理。设计方法学研究设计信息库的建立和应用。（各学科知识建立数据库）（6）现代设计理论与方法的应用。研究如何把不断涌现出的各种现代设计理论和方法应用到设计过程中。第一章1.1设计方法学概述

第一迹章1.驾2产品驾设计居过程患与设超计原携则产品泰设计牺的一方般过饶程从新产傲品研疾究开蹈发的角足度出流发，前产品开发的过程挨可以草分为市场放需求各获取、概念依设计、详细驰设计、工艺陵制定、生产纺制造及上市等几么个阶虚段。从某持一具体招产品青设计的角贵度出地发，睬产品设计的过程衡一般尿可分述为产品攀规划买（决睬策）、原理伍方案跳设计、技术屑设计和施工脊设计四个心阶段紫。第一救章1.洪2产品照设计辰过程国与设汉计原陪则1产品痛规划株阶段产品熊规划阶就是确定开发膛新产秘品的设计盈任务，为轧新产役品技各术系琴统设定技术优过程细和边株界，是亡一项口创造御性的拣工作逢。第一姜章1.用2产品素设计森过程赛与设自计原俭则可行结项报泉告、合理趁的设裳计要赴求、屑设计崭参数候项目星表1产品软规划饱阶段产品晒规划颤就是确定开发唐新产仪品的设计绒任务，为符新产醒品技卷术系暴统设定技术识过程伙和边苍界，是泻一项换创造颂性的中工作廊。调研惨、预誉测（市鞭场、乞技术非和社涂会三欲方面突）集约昏信息（所浅有业妇务部膝门共驱同完推成）辨识强社会发需求宾，进山行可恩行性幸分析2原理践方案评设计兽阶段原理袭方案碌设计佣就是新产籍品的摧功能件原理定设计。第一塞章1.枪2产品必设计伴过程弃与设渔计原执则新产巩品总乞功能功能疼元原理校实验评价咬决策新产串品最丸优原键理方予案分解技术酿系统跃的多晋个功廉能原醋理解形态绿矩阵有组合新产青品总搁功能分解新产泊品总们功能分解功能页元新产范品总知功能分解功能夺元新产浇品总惨功能分解形态总矩阵杏组合功能为元新产暑品总粥功能分解技术改系统裕的多麻个功菜能原健理解形态崭矩阵享组合功能洽元新产摄品总司功能分解技术独系统贝的多烘个功景能原用理解形态省矩阵谁组合功能亮元新产俯品总券功能分解技术通系统梢的多亿个功袭能原恐理解形态永矩阵煎组合功能录元新产社品总刃功能分解新产童品最匠优原算理方却案技术宪系统稀的多锹个功蝴能原折理解形态载矩阵地组合功能逃元新产千品总虑功能分解新产配品最静优原舒理方蒙案技术洁系统护的多好个功篮能原毕理解形态原矩阵袭组合功能额元新产兔品总谢功能分解新产缺品最弹优原闷理方吐案技术营系统托的多候个功汪能原绪理解形态检矩阵歼组合功能信元新产兵品总扮功能功能贱元新产侦品总勉功能技术祸系统夺的多跌个功寸能原性理解功能渣元新产踩品总让功能3技术剩设计除阶段技术催设计哲是把饥新产宰品的最优胖原理鼠方案具体门化。第一柱章1.检2产品斤设计抬过程淹与设传计原骆则总体元设计若干灾结构方案最优结构脑方案实用答化设软计路选线若干血外观方案商品白化设症计路啄线最优造型轰方案结构迷设计母技术猾文件总体较布置超草图结构懂装配扔草图造型坝设计叛技术疑文件总体骨效果赚草图外观忽构思密模型通过智实验和评扭价4施工覆设计坦阶段施工蚂设计爆是把技术煌设计维的结肚果变成施工裁的技劈燕术文宏件。一般扩来说肚，要疲完成零件卷加工荡图、部件瞧装配傲图、造型内效果睛图、设计汪和使己用说谦明书、设计燃和工医艺文训件等。以上孔产品兴设计醒进程尤的四个港阶段夕，尽专可能件实现CA嫌D/谱CA柜M一体蛮化，从荣而提修高设范计效旷率，卵加快碗设计淡进度已。第一赏章1.烦2产品轻设计路过程却与设骑计原赛则产品本设计占的类令型和享一般获原则1.产品青设计脱的类赠型1）开意发性震设计辣。在设搬计原部理、陵设计申方案全部待未知的情每况下乓，根据产品衰总功猪能和犁约束腹条件短，进仰行全新屯的创薯造。这种洲设计麻是在倾国内碗外无园类似岂产品半情况请的创宪新，斤如专添利产女品、氏发明弹性产训品都悼属于仔开发慈性设绍计。2）适说应型贤设计。在总的椒方案秀和原前理不哥变的条财件下抽，根据生产各技术弟的发降展和南使用质部门谢的要兴求，煌对产舞品结楼构和厅性能壁进行更新壁改造，使搁它适材应某筋种附型加要诵求，如电致冰箱恨从单军开门略变双渗开门跨，洗忆衣机壁由单材缸变剧双缸稿再到瓣全自谱动等流。第一谊章1.根2产品娇设计忌过程转与设粪计原萌则3）变肉参数京设计套。在功能疏、原举理、火方案称不变的情版况下怖，只匠是对结寺构设恋置和收尺寸畏加以扔改变，使菠之满促足功某率、暮速比吐等不县同要险求，如不段同中誉心距你的减建速器且系列茅设计剃，中饰心高相不同节的车唉床设激计、啊排量狮不同看的发朴动机没设计贱等。4）测枝绘和循仿制朴。按照赏国内款外产血品实摩物进概行测汉绘，挖变成刘图纸遗文件梦，其结构秤性能各不改把变，只裹进行井统一钓标准暂和工价艺性晃改动有。仿制糠是按临照外纪单位接图纸告生产膊，一块般只裁做工封艺性仿变更醋，以膛符合掏工厂波的生盾产特恢点与盐技术堪装备摧要求仪。第一酿章1.黑2产品鹅设计郊过程筒与设厦计原府则2.产品套设计士的一键般原北则一般距来说冶，产提品设晒计必驴须遵跑循四到个基留本原键则：1）创争新原奸则。继承宜的基锣础上烫创新2）可涂靠原解则。无故剥障运痒行时尽间的伶长短健，是书评价勿产品育质量铺优劣膊的一辅个重员要指津标。3）效丑益原姜则。（物轻美价嗓廉仍较找高的宅技术法经济惠效益铸和社铲会效狮益）喷满足困用户路提出理的功姥能要裹求前感提下下，有梳效地首节约龙能源纷，降之低成落本。4）审捎核原讽则。适时盒而严膛谨的蠢审核象时确窗保设浊计质妹量的纲一项团重要损原则届。第一讲章1.限2产品找设计蹈过程急与设润计原图则第一国章1.幸3技术质系统区及其怕确定技术按系统设计哲的目毁的是者为满剩足一福定的狸功能建需求满。完成宵某个四特定德功能鼻或职崭能的妄各个奋事物安的集钩合，科简称侮为技术钳系统。技誓术系蛛统可畅以由锤子系尽统组茧成，业也可患以由弱超系层统组藏成。第一去章1.交3技术纤系统艰及其带确定一辆汽车一本书一个公司一个建筑物子系淹统（系刷统）系统超系垫统（系锻统）方向盘发动机轮胎等一辆汽车交通系统设计是对种作业创对象训完成磁某种肢技术裳过程婚，产品就是窄人造阅技术携系统骗。第一凯章1.厨3技术脾系统爹及其妨确定加工过程是技术过程坯料加工拢中心（编渐程）金属下零件作业对象技术系统人造技术系统满足套一定绿需求指的技搬术过掏程不但是唯回一的挂，因秃而相政对应产的技骑术系冶统也号是不依同的（例展）。确定云技术绿过程捐的一存般步衣骤：1.根据信息吵集约约和调武研预帽测的资雾料，分析圆确定作业灭对象雷及其异主要佩转换陷要求愧；（信星息集吴约等耽第一队次出驴现）2.分析桨比较传统讽理论件、现掌代理胳论和县实践，确定实现父主要蛋转换孟的工粘作原望理；第一为章1.肆3技术地系统奸及其谎确定3.明确实现屑技术柄过程蛾的环境始和约乎束条局件，环餐境是徒与技初术系增统发孟生联翠系的适外界吧的总茅和，插约束运条件复包括杂经济陷条件喊、生距产条恼件、察技术摊条件礼、社计会条查件等肚。4.确定主要演技术鄙过程桐和其访他辅穿助过腿程。5.根据高效枪、经嘱济、灰可靠应、美盒观、误使用傍方便等原哗则，初步支划定技术声系统阵的边划界即鸭工作济范围困。第一采章1.破3技术陆系统忘及其王确定技术捐过程耍是在人-技术万系统-环境这一熄大系连统中作完成魔的。恰划定碑技术董系统州与人硬的边戒界，建技术务系统什与环淋境的茫边界温，就确定了技术拐系统伟应实评现的虽功能。第一林章1.研3技术刺系统披及其遣确定从功欠能角鉴度分夜析，技术坛系统应具碧有下疼列能震完成克不同密分功接能的单云元：1.作业龙单元，完遗成转门换工迫作；2.动力惊单元，完恐成能袄量的泼转换脉、传括递与匆分配疾；3.控制强单元，接桨受、宣处理本和输掏出控熔制信么息；4.检测溪单元，检肆测技句术系刚统各左功能控的完挣成情娃况并过反馈守给控灿制单针元；5.结构潮单元，实眨现系夺统各袋部分酷的链扎接与悔支承营。第一妙章1.锡3技术郊系统梨及其锈确定技术荡系统卡的框扯图（壤技术笔系统评与环筛境）第一榴章1.贺3技术释系统旺及其攀确定伴生输出物料M技术册系统（黑毒箱）物料M’伴生输入能量E信号S能量E’信号S’边界主要剧传递信号饿流的技女术系筑统称桐为仪器，主艺要传时递能量啦流与物料捆流的技胳术系鞠统称督为机器。机法器又档分为机械坏和器浮械，其玻中机劲械以渴能量喂流和受能量声变换迷为主胖，如很电机岁、汽杜轮机或；器其械以淹物料损流和冈物料偷变换旦为主致，如隙加工餐中心孟、管御道运灾输系呼统等枯。。确定罪技术背系统丝式的主路要方钞法包括信息可集约远、调艺研预伤测、卵可行询性分绣析等。信息燃集约信息甘集约渐旨在馆对产品运相关旱信息进行搜集约整理猜、分雷析加史工，一住般应迎由企锅业各读部门梳共同赛完成群。第一司章1.珠3技术告系统涉及其愈确定情报岭部门负责兔产品跳的技碌术资也料及经发展扒趋势专，专偿利情窝报，醉行业叨技术哀经济申情报盟等；开发壶部门负责烈产品并性能邀试验汉，新僻材料拢、新像工艺赶、新畏技术包，产厘品性俱能、悄规格剂、造岁型，还各种饱标准段法规搞、设妖计方爆法等芦；制造须部门负责誓提供尤生产表能力借，制亲造工躬艺设涌备、染工时度及其面他相习关技循术数馒据等纹信息涨；营销缠部门负责埋国家击产业疏政策适、产疯品寿喘命周或期分乐析，该市场生调查顿，需局求预培测，拼经营延销售妈分析狮，材寸料和帜外购萝件价豪格与来供应绣情况牛，质洽量与田供货炭能力旁，老沸产品卧用户趋意见点分析紫，事禽故与俊维修郑情况氧分析活等；公关圈部门负责恐产品绑和企辨业的良社会记形象导，与芦同行塑的竞余争与抓联合嫁情况蹦分析肿等；社会甚部门负责便产品棕与环盘境污滤染、氏节能孕、资案源、取动力春供应倾等的践关系绩，产霸品进命入社扬会和良退出矩社会塘、报填废、射升级脊换代开等的万效应夸分析听等。第一标章1.波3技术爹系统捧及其眯