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1、第二节 设计的基本方法和基础知识,一、技术设计的种类,技术设计三大类,原创性设计,综合性设计,改进性设计,案例:红酒开瓶器的三种设计,原创性设计,为了打开红酒瓶塞的软木塞,设计的螺旋状开瓶器。,这种最初的设计属于原创性设计又称为开发性设计。,开瓶器存在的缺陷,两只手向相反方向拉木塞时,当软木塞突然离开酒瓶时,因酒瓶的突然后退,可能将酒洒出瓶外,甚至因左手握不住酒瓶,造成酒瓶脱手。,有些酒瓶由于软木塞太紧,即使用较大的力也无法拔出。,改进:,改进者使用了杠杆省力的原理及齿轮改变力的方向的原理,设计了一个功能较为较为完善的开酒瓶软木塞的工具。,改进后的开瓶器,由上面的改进设计可以看到,设计者在原来
2、的基础上应用了力学上的两个原理,才使开瓶技术有了进步。而改进设计的设想,来源于开酒瓶软木塞中碰到的问题。,马袋夹的改进性设计,案例2:,改进性设计,在总的方案原理变化不大的情况下,对已有的设计进行局部的变更改进,使其更加合理、完善,或满足某些特定的需要,这样的设计叫做改进性设计。,综合(组合)性设计,应用现有的技术及原理重新进行组合,使其系统化、综合化、产生新的优点、特色,创造出新的功能设计方法叫做综合(组合)设计。,开瓶器的各种组合性设计,综合性设计组合性设计,外形组合,性能组合,功能组合,模块组合,原理组合,系统组合,多功能螺丝刀,外形的组合设计,通信光缆,性能的组合设计,抗拉强度大的钢线
3、,喷气式飞机,原理的组合设计,功能的组合设计,内燃机与传动、制动、转向、照明、电气等功能结合设计出汽车,两把刀刃上下相对交错组合设计出剪刀,自身的组合设计,双体船,并木以渡,舫,双体客船,文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成,家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计,模块的组合设计,计算机系统:由硬件系统和软件系统的组合设计而成。,神舟六号飞船由发射系统、监测系统、控制系统、航天员系统、飞船本身系统和回收系统等子系统组成。,系统的组合设计,二、技术设计的原则、方法和标准,技术设计的原则,需要性原则,经济性原则,最优化原则,可靠性和安全性原则,工程心理学原则,法律规范原则,通用性、标准性
4、原则,时效性原则,可持续发展原则,课堂练习,阅读教材P36-37两页中的两个例子,分析、讨论这些设计违反了左边什么原则?,技术设计的九大原则,技术设计的一些方法,常规设计法,系统设计法,功能设计法,工效学设计法,可靠性设计法,最优化设计法,计算机辅助设计法CAD(Computer Adied Design),借鉴法,应用标准器件法,技术(或工程)实验法,保证系统各个部分的协调工作,基本功能和辅助功能,考虑人的生理和心理特征,能做到安全、方便、舒适、美观的设计目标,抗热、抗震、抗干扰,适应环境,预备“余量”,设计是一个反复进行的过程,以实现最优选择,利用计算机进行设计或仿真,可以用最快的速度获得
5、效果。,技术设计的七种方法,例如:城市交通,例如:横跨一条江河的交通:轮渡、桥梁、隧道,设计的依据标准,对于产品的设计,国内外制定了相关的技术标准和规范:,国际标准、国家标准、部颁标准、行业标准、企业标准等。,案例:我国家用吸油烟机的设计、生产制造标准:,中华人民共和国标准吸油烟机GB/T 17713-1999,其内容包括:,适用范围、引用标准、术语、产品分类、技术要求(环境条件、安全性能、噪音、调速、照明、结构要求、外观等)、试验方法、检测规则、标志标签与包装等项目。,吸油烟机,三、技术设计的一般过程,技术设计的一般过程是必须遵守的步骤,省略某些步骤会带来设计的缺陷,甚至造成重大的失误,最后导致设计失败,给国家和人民带来重大的损失。,案例:泰坦尼克号上的救生艇不足。,作业:查找相关的资料或经验,做一个纸飞机。,