《现代设计方法小抄,绝密!.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代设计方法小抄,绝密!.docx（4页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、现代设计方法小抄,绝密!设计的本质：是由功能到结构的映射过程，是技术人员根据要求进行构思、计划并把设想变为现实可行的机械系统的过程。 设计的基本特征：个性化、抽象性、多解行。 CAD：计算机辅助设计；CAE:：计算机辅助分心；CAM:：计算机辅助制造 CAPP：计算机辅助工艺设计 CIMS：计算机集成制造系统 CAD发展方向：标准化、集成化、智能化、网络化、虚拟化。 CAD系统组成：硬件软件 CAD系统种类：硬件分类；工作方式和功能分类；模型分类 优化设计概念：从多种方案中选择最佳方案的设计方法。他以数学中最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计所追取得性能目标，建立目标函数，在满足给性的各
2、种约束条件下寻求最优的设计方案。 有限元法的基本思想：一种较新的数值模拟方法，其基本思想是里兹法加分片近似。他将连续的求解域离散为由有限个单元组成的组合体，以此组合体来模拟和逼近原求解域，而单元本身有不同的几何形状，且单元间能够按各种不同的连接方式组合，所以这个组合体可以模型化几何形状非常复杂的求解域。有限元法的求解步骤是对每个单元节点未知量通过插值函数来近似的表示单元内部的多种物理量，然后把这些单元组合成一个整体，并使他们满足整个物体的的边界条件和连续条件，得到一组有关节点未知量的联立方程。解出方程后，再用差值函数和有关公式就可以求得物体内部各点所要求的多种物理量。随着单元数目的增加，即单元
3、尺寸的缩小，解答的近视程度将不断改进。如果单元满足收敛条件，得到的近似解最后将收敛于精确解。总而言之化整为零，积零为正，把复杂的结构看成又有限个单元组成的整体，这就是有限元法的基本思路。 弹力学中的基本假设 连续性假设：物体整个体积内，都被组成这种物体的物质填满，不留任何空隙 完全弹性假设：当物体产生变形的外力被除去后，物体能够完全恢复原样，不留任何残余变形 各项同性假设：物体内每一个点各个不同方向的物理性质和机械性质都是相同的 均匀性假设：整个物体是由同一种质地均匀的材料组成，具有相同的物理性质，弹性参数和泊松比 微小性假设：物体受力以后，整个物体的位移和形变都是非常微小的，所有个点的位移都
4、远远小于物体原来的尺寸，而且应变远远小于1 无初应力假设：认为物体处于自然状态 缩小解题规模的常用措施：对称性和反对称性、周期性条件、降维处理和几何简化、子结构技术、线性近似化、多工况载荷的合并处理。 稳健设计的基本思想：使所设计的的产品或系统无论在制造或者使用中当结构参数发生微小的变差、或者在规定的寿命内当结构材料发生老化和变质时，都能保证产品质量的稳健性 虚拟现实的两个基本特征：多感知性沉浸感 虚拟现实系统较之仿真系统的特点：1、虚拟现实系统可视为更高层次的仿真系统；2、虚拟现实系统在当软件改变时，易于模型的重构和系统的复用；3、虚拟现实系统能在实时条件下工作，并且是交互的和自适应的；4、
5、虚拟现实技术能够与人类的多种感知进行交互。 虚拟设计与传统CAD/CAM系统的区别：1、在讨论区别的同时，应首先重在继承，尤其是继承原有CAD技术的资源和成果。其次，虚拟设计是以硬件相对的高投入为代价的；2、CAD技术往往重在交互，设计阶段可视化程度不高，到原型生产出来后暴露问题；3、CAD技术无法利用除视觉以外的其他感知功能；4.CAD技术无法进行深层次的设计，如可装配性分析和干涉检验等。 TRIZ理论的核心思想：1.任何一个技术系统的发展都遵循着客观的规律发展演变，具有可观的进化规律和模式，各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；2.创新实践中所遇到的的工程矛盾和解决方案总是
6、重复出现，彻底解决工程矛盾的创新原理和方法容易掌握，而且解决本领域问题的最有效的方法往往来自其他创新领域的科学原理；3、技术系统发展的理想状态使用最少的资源实现最大效益的功能。 TRIZ理论把工程冲突分为：管理冲突、物理冲突和技术冲突三类。 管理冲突：主要研究系统内部子系统间的相互影响 物理冲突：是对于系统中的某一个参数而言，系统一方面要求该参数正向发展以有利于实现某种功能，另一方面又要求该参数负向发展以有利于实现另一种功能，例如飞机机翼的设计，面积大有利于起飞，面积小以利于高速飞行 技术冲突：指系统问题由两个参数引起，其中一个参数的优化通常会导致另一个参数的恶化。 注：技术冲突中往往隐含这个
7、物理冲突，二者有时是可以相互转化的。 名词解释 功能：使物体作用于其他物体、并改变其他参数的行为。功能描述了系统或组件是用来做什么的。 子系统：技术系统的组成部分。 作用对象：功能的承受者 物场：由两种物质和一种场组成的系统 外部条件：系统以外的环境、情况等限制因素 技术系统进化法则：技术系统与生物系统一样也有一个进化发展的过程，并接这个进化发展过程是具有一定的规律性，这些技术系统进化发展的规律就是技术系统进化法则。 资源：就是一切可被人类开发和利用的物质能量和信息的总称 思维定势：在过去获得的经验和知识的基础上形成的感性认识，逐渐沉淀成为一种特定的认知模式 矛盾：在事物中存在的既对立又统一的
8、现象 管理矛盾：现实和理想之间的矛盾 技术矛盾：是两个参数之间的矛盾，改善系统的某一个参数，导致另一个参数恶化 物理矛盾：是针对一个参数产生不同的要求，而产生的矛盾 矛盾矩阵：由39个工程参数组成第一行和第一列的一个表 技术预测：是对有关技术发展趋势、技术发明、应用成果及经济前景、社会影响等方面的预测。技术预测可根据技术发展阶段分为基础研究预测、应用研究预测、开发研究预测、生产需求预测等 发明的级别：不同发明可能会对系统、社会、人类等生产不同的影响，按照影响程度可以把发明分为不同的等级，即发明的级别。 TRIZ解决物理冲突的核心思想在于实现冲突双方的分离，TAIZ采用分离原理解决冲突，分离原理包括：空间分离、时间分离、条件分离、总体分离与部分分离四种方法。
