现代设计方法---设计方法学共29页
现代设计方法学
现代设计方法课件
(或者下移大于上移)，使其既能与筛面有较多的相对运动，以确
保其能有较多的机会从筛孔落下，又可以使分离出的短茎秆和断 穗能够从一端流出。当然，在联合收割机上，为了使分离效果更 佳，一般都利用谷物和混杂物空气动力学特性不同，在气流与筛 孔的联合作用下，将谷物与其混杂物分离。抖动输送板则是利用 抖动板的往复运动使物料均匀地被输送到另一端。物料在输送过 程中，没有必要作往复运动，而是单向运动。传统的分析方法列 出了物料运动分析的方程，并且推出了3个特征数：K1， K2 ，
复杂的质点的运动模拟的建立通常是列动力学微分方程和解 微分方程的过程。如果模拟分析结果包括位移，则用解析方法 为好。其结果或者中间过程不包括位移的，则可以根据题意选 择一种简化问题的方法。解微分方程是模拟分析的难点，所列
微分方程常常没有原函数表达式，可以用数值积分或常微分方
程数值解法来近似地解决，其过程需应用计算机。本章中介绍3 种典型实例：质点的线、平面和空间运动模拟。
大以外，同一个体在不同的时间也存在相当大的差异，这就给理
论分析带来了很大的困难。所以，对于农机问题，试验且重复多 点试验是设计后所不可缺少的环节，而传统的理论分析往往只能 得到定性的结论。本课希望在农机的理论分析上借助于计算机， 由定性向定量分析上有所突破。
农机定量分析的成功与否，除了建模的技巧外，在很大 程度上取决于研究对象：如果问题可以归纳为静力学和运动 学问题，特别是机械运动学(刚体运动学)问题，若所作的假设 符合实际，理论分析的结果是可信的，甚至用不着通过试验 来验证。在农业机械上，谷物收获机拨禾轮轨迹、插秧机秧 爪轨迹计算和绘制等都属于这类问题。非机械运动学问题，
理论分析结论的实用意义取决于理论模型的仿真程度，而 理论模型的仿真程度取决于个人对所研究对象的熟悉程度、经 验、分析的技巧和基础知识水平，如果理论工作者对所研究的 对象有比较丰富的实践知识，他在建立模型过程中就能够正确 的选定影响该物理现象的主要因素，从而决定取舍的内容。丰 富的经验使其能把握正确的方向，而分析的技巧和坚实的基础 知识有助于解决分析中遇到的复杂问题，所以农机理论分析是 农机方面基础和专业知识的综合运用。随着农机学科知识的扩 展，除了要求理论工作者具有深厚的数学、力学、计算机软件 和优化原理知识以及运用这些知识的实际能力外，根据所研究 的具体问题的需要，也要掌握一定的物理学、物料力学、热工 学、传热学、流变学、生物化学和电工学知识，无论采取理论 的或是试验的方法进行农机的研究，均需要计算机辅助。
现代设计方法概述
现代设计方法概述：现代设计方法是指在现代设计过程中，设计师们运用各种理论、技巧和技术来解决问题和满足需求的方法。
现代设计方法不仅包括传统的设计方法，还涵盖了随着科技发展而产生的新方法。
以下是一些现代设计方法的概述：1. 用户体验设计（UX Design）：用户体验设计是一种以用户为中心的设计方法，关注用户的需求、期望和感受。
设计师通过研究用户行为、心理和需求，来优化产品、服务或系统的易用性、可访问性和用户满意度。
2. 交互设计（Interaction Design）：交互设计是一种关注人与产品、系统或服务之间交互过程的设计方法。
交互设计师通过研究和分析用户的需求和行为，设计出有效的交互方式和界面布局，以提高用户的操作效率和满意度。
3. 可持续设计（Sustainable Design）：可持续设计是一种关注环境保护、资源节约和社会公平的设计方法。
设计师在设计中考虑产品的整个生命周期，从原材料的采集、制造、使用到废弃处理，以减少对环境的负面影响，提高资源利用率和生态效益。
4. 人体工程学设计（Ergonomic Design）：人体工程学设计是一种关注人与产品、设备或系统之间适应性、舒适性和效率的设计方法。
设计师通过研究人的生理、心理和认知特点，来优化产品、设备或系统的设计，以提高用户的使用效率和满意度。
5. 数据驱动设计（Data-driven Design）：数据驱动设计是一种基于数据和数据分析的设计方法。
设计师通过收集和分析用户行为数据、市场数据、竞品数据等，以数据为依据来指导设计决策，从而提高设计的有效性和成功率。
6. 敏捷设计（Agile Design）：敏捷设计是一种基于敏捷开发理念的设计方法。
设计师与开发团队密切合作，通过快速迭代、持续反馈和灵活性调整，以满足不断变化的需求和期望，提高设计的成功率。
7. 跨界设计（Cross-disciplinary Design）：跨界设计是一种融合多个学科、领域的设计方法。
现代设计方法
③统一的产品信息模型
统一的产品信息模型是实施并行设计的基础，产品设计过 程是一个产品信息由少到多、由粗到细不断创作、积累和完 善的过程，这些信息不仅包含完备的几何形状、尺寸信息， 而且包含精度信息、加工工艺信息、装配工艺信息、成本信 息等。二维几何模型显然不能满足这一要求，仅包含几何信 息的三维模型也不能满足这一要求。因此，并行设计的产品 信息模型应能将来自不同部门、不同内容、不同表述形式、 不同抽象程度、不同关系、不同结构的产品信息包容在一个 统一的信息模型之中。质量、降低设计制造成本，而逐步形 成和建立起来的新的设计思想和策略方法。
为了缩短产品开发时间，人们首先从“硬件”入手：通 过装备更先进的加工设备来提高加工效率，用计算机代替人 工设计来提高设计效率。在取得了预期的效果后，人们又进 而认识到：要想大幅度地缩短产品开发时间，还要从研究和 改进产品开发过程本身入手，建立新的产品开发策略思想。
什么是模块?所谓模块，指一组具有同一功能和接合要素 （指联接部位的形状、尺寸、联接件间的配合或啮合等）， 但性能、规格或结构不同却能互换的单元。
机床卡具、联轴器可称为模块，有些零部件如插头、插座， 广义上也可称为模块，但不如称为标准件更好。在模块化设 计中，也用到大量的标准件，但模块多指标准件之外、仍需 被设计而又可以用于不同的组合、从而形成具有不同功能的 设备的单元。
模块化设计，指在对产品进行市场预测、功能分析的基础 上，划分并设计出一系列通用的功能模块；根据用户的要求， 对这些模块进行选择和组合，就可以构成不同功能、或功能 相同但性能不同、规格不同的产品。这种设计方法称为模块 化设计。
（2）模块化设计的主要方式
① 横系列模块化设计。不改变产品主参数，利用模块发 展变形产品。这种方式是易实现，应用最广。通常是在基型 品种上更换或添加模块，形成新的变形品种。
第8章设计方法学
要求 要求 要求 要求 愿望
主动扭矩：max 250 N．m
负载扭矩：max 116 N．m(可调） 离合器脱开力： max 6000N (可调） 被加速惯性矩：1~26 kg．m2 惯性矩可无级提供，至少每级不超过0．1kg．m2
第1次发放
1988年5月20日
华南理工大学
要求明细表 (摩擦离合器试验台)
制定任务要求时，设计师要弄清下列问题：
1) 设计本身涉及哪些问题？
2) 有哪些愿望委托者还未提出来？
3) 任务书所提出的条件是否真实？
4) 哪些开发途径是可行的？
5) 设计要达到什么目标和应具有什么特征？ 6) 哪些特性是不允许存在的？ 7) 哪些产品应被取代？
§8.3.2 编制产品要求明细表 一．对产品要求明细表的要求
愿望
要求 愿望
第1次发放
1988年5月20日
华南理工大学
摩擦离合器试验台要求明细表
要
加工和检查
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负责人
修改
要求/愿望
求
要求 愿望 愿望 愿望 要求 要求 愿望
加工的零件为单件生产 尽量用标准件或外购件 尽可能在本单位加工 尽可能用国产器件 主动轴和从动轴的同心度要检查 飞轮（如果有）要经动平衡 与安全有关的联接要易于检查
图１0-2
产品的生命周期
图１0-3
产品规划进程
§ 8.2.3 产品构思的产生及选择 • 没有产品的构思，就不可能有产品的实体。 要构思一个产品，必须对其进行认真详尽认 真详尽的研究和探索。通过提出一些问题， 并在寻求解答的过程中逐步形成产品构思。 • 提出的问题包括以下几个方面。 • 1．功能方面：顾客有哪些功能方面的要求 ？我们已满足了哪些？ • 2．作用原理方面：能否通过改变现有产品 实现功能的作用原理，从而使产品变得更好 ？ • 3. 结构方面：是否应该小型化？
现代设计方法
一、 可靠性设计
机械零件的可靠性设计又称概率设计， 它是将概率论和数理统计理论运用到机 !!!!! !!!! 械设计中， 并将可靠度指标引进机械设计的一种方法。其任务是针对设计对象的失 效和防止失效问题， 建立设计计算理论和方法， 通过设计， 解决产品的不可靠性问题， 使之具有固有的可靠性。 传统的机械设计往往以许用应力或者安全系数来判断机械零件性能是否满足要 求， 是否失效。这种设计方法将在一定条件下的材料强度或许用应力、 载荷及其产生 的应力、 材料性能及零件尺寸等都视为常量。然而， 由于受许多偶然因素的影响， 它 们都是在一定范围内取值并服从某种概率密度分布规律的随机量。因此， 传统的机 械设计方法已很难说明所设计的机械零件究竟在多大的程度上是安全的。生产和技
图)&*&%
应力 & 强度分布干涉模型
机械零件的可靠性设计方法是以 “应力 & 强度干涉理论” 为理论基础的， 该理论 的随机变量， 而 认为机械零件材料的强度 （极限应力） & !） ! 是服从于概率密度函数 （ 作用于机械零件危险截面上的工作应力 ’ 是服从于概率密度函数 ( （ ’） 的随机变量。 如图 ) & * & % 所示， 当机械零件的强度和应力的概率密度函数曲线相互重叠时， 即发 生 “干涉” 现象， 阴影部分表示不能保证工作应力在任何情况下都小于极限应力， 说明 设计时原属于安全的零件， 实际上并不一定安全， 存在一定的失效概率。可靠性设计 的基本原理就是要保证在一定的可靠度的前提下， 确定有关的设计参数。其核心问 题是确定零件的可靠度。在实际设计中， 往往预先规定可靠度， 或已知应力和强度分 布的均值及标准差值时， 按相关的计算确定其可靠度， 再利用概率分布和数理统计的
现代设计方法学
设计原则
• 一般来说，产品设计必须遵循以下四个基本原则: • （1）创新原则 • （2）可靠原则 • （3）效益原则 • （4）审核原则
1.3 技术系统及其确定
• 1.3.1技术系统 • 设计的目的是为满足一定的需求。例如,为得到某种复杂
形状的金属零件,可通过编程在加工中心上对坯料进行加 工。坯料是作业对象,加工中心是技术系统,所完成的加工 过程是技术过程。
• （4）确定主要技术过程和其他辅助过程； • （5）根据高效、经济、可靠、美观、使用方便等原则,初
步划定技术系统的边界即工作范围。
图1-1为技术系统的框图
输入
物料M 能量E 信号S
伴出输出
技术系统 （黑箱）
边界
伴生输入
物料M’ 能量E’ 信号S’
图1-1 技术息集约由企业各部门共同完成,分工如下： • （1）情报部门 • （2）开发部门 • （3）制造部门 • （4）营销部门 • （5）公关部门 • （6）社会部门
综 合
评价 决策
设计任务
设计要求
求总功能
黑箱法
总功能分解为功能元
功能树
求功能元解
创造性方法 目录法 调查分析法
原理解组合
形态学矩阵法
评价与决策
各种评价方法
最佳原理方案
1.4.1 明确设计要求
表1-1 主要设计要求
设计要求
主要内容
功能要求
功能是系统的用途或完成的任务，包括主要功能、辅助功能和人机功能的分配
引入案例 废水泵装置的原理方案设计
废水泵是污水处理过程中的重要装置之一，根据市场 调研知道旧产品有堵塞的可能，并要求新产品工作可靠性 高、噪声小、可避免气味扩散，按标准系列开发能覆盖全 部使用范围的废水泵系列产品，销售前景最好的是具有如 下规格的泵：流量40 L/s，压力升高1.6 MPa，根据现代 设计方法学基本原理,按这些参数开发和试制废水泵。
现代设计方法的认识
现代设计方法的认识现代设计方法是一种在当今社会和科技情景下发展出来的设计方法论，它相较于传统设计方法更加注重用户体验、创新性和可持续性。
现代设计方法注重整合人类的心理需求和技术的发展，并通过多学科的合作来实现设计目标。
在本文中，我将从三方面展开对现代设计方法的认识：常见的现代设计方法、现代设计方法的重要性以及它在实践中的应用。
首先，现代设计方法尤为强调人类心理需求的满足。
它不再将用户作为设计的对象，而是将用户放在设计的核心，以用户为中心进行设计，注重用户触感和情绪体验。
现代设计方法利用人机交互技术、用户研究和心理学知识等来理解用户的需求和偏好，从而创造出符合用户期望的产品和服务。
此外，现代设计方法还强调创新性，鼓励设计师以开放的思维方式思考问题，寻找新的解决方案，不断推动设计领域的进步。
其次，现代设计方法的重要性在于它能够提高设计的质量和效率。
通过注重用户体验和创新性，现代设计方法使设计师能够更好地满足用户的需求，从而提高产品的市场竞争力和用户满意度。
同时，现代设计方法也鼓励设计师进行快速迭代和原型设计，通过与用户的反馈进行交互，不断改进和完善设计方案，减少设计错误和重复劳动。
这样一来，设计师能够更加高效地完成设计任务，节省时间和资源。
最后，现代设计方法在实践中有广泛的应用。
在产品设计领域，现代设计方法被广泛运用于工业设计、用户界面设计和服务设计等领域。
例如，工业设计中注重产品外观和人机工程学，以提高用户使用体验；用户界面设计中注重交互设计和视觉设计，以提高用户在数字产品上的操作体验；服务设计中注重整合服务和用户体验的设计，以提供更好的服务质量。
除了产品设计领域，现代设计方法也在城市规划、社会创新和可持续发展等领域得到应用。
例如，城市规划中注重人性化设计和可持续交通系统，以提高城市居民的生活质量和减少环境污染；社会创新中注重多学科合作和用户参与，以解决复杂社会问题。
综上所述，现代设计方法是一种注重用户体验、创新性和可持续性的设计方法论。
现代设计方法
8.有效寿命：设备处于最佳工作状态的时间，这个时期是系统主要的工作期，设备工作时间长、失效率恒定，处于最佳工作状态
设计方法学研究的内容包括哪些方面：
1设计对象
2设计过程及程序
3设计思维
5—5.试述浴盆曲线的失效规律和失效机理。如果产品的可靠性提高，那么，浴盆曲线将有何变化？
（1）失效分三个阶段：1）早期失效期：早期失效期一般为产品试车跑合阶段。在这一阶段中，失效率由开始很高的数值急剧地降到某一稳定的数值。引起这一阶段失效率特别高的原因是材料缺陷、制造工艺缺陷、检验查错等。2）正常运行期：正常运行期又称为有效寿命期。在此阶段内发生的失效一般都是由于偶然因素引起的。3）耗损失效期：耗损失效期出现在产品使用的后期。耗损失效主要是产品经长期使用后，由于疲劳、磨损、老化等原因，已接近衰竭，从而处于频发失效状态，使失效率随时间推移而上升，最终导致产品的功能终止。
现代ＣＡＤ技术：
现代ＣＡＤ技术是指在复杂的大系统环境下，支持产品自动化设计的设计理论和方法,设计环境，设计工具的各相关技术的总称，它能使设计工作的实现集成化，网络化和智能化，已达到提高产品设计质量，降低产品成本和缩短设计周期的目的。
功能：
功能是对于某一产品的特定工作能力的抽象化描述。每一件产品均具有不同的功能，对于工业产品，使用者购买的主要是其实用功能。当人们把机械、设备、仪器看作是一系统时，功能就是一个技术系统在实现某种任务为目标时，其输入输出量之间的关系。
（2）出发点：进行可靠性设计时，往往将常规设计方法中涉及到设计变量（如材料强度、疲劳寿命、载荷、尺寸、应力等）看成是服从某种分布的随机变量，然后根据产品的可靠性指标要求，用概率方法设计得出产品和零件的主要参数和尺寸。
现代设计方法（赵松年华东理工大学）
前言第一章绪论第一节现代设计一、设计的概念二、现代设计的概念三、现代设计的特点第二节机械产品设计一、现代机械二、新产品开发三、机械产品设计的三个阶段四、机械产品设计的一般进程第三节部分现代设计方法简介一、价值工程二、工业产品艺术造型设计三、人机工程四、并行工程五、模块化设计六、相似性设计七、摩擦学设计八、三次设计九、反求工程设计习题参考文献第二章设计方法学第一节概述一、设计方法学的涵义二、设计方法学的研究对象第二节技术系统及其确定一、技术系统二、信息集约三、调研预测四、可行性报告第三节系统化设计一、功能分析二、功能元求解三、方案综合四、设计工具第四节评价决策一、评价目标树二、评分法三、技术-经济评价法四、模糊评价法第五节创新思维与技法一、创造力开发二、创新思维三、创新技法第六节设计实例一、现代设计的目标二、设计实例——专门化数控磨床方案设计习题参考文献第三章优化设计第一节概述一、优化设计的发展及应用二、传统设计与优化设计三、优化设计的数学模型四、优化设计的分类第二节一维搜索一、迭代算法及终止准则二、一维搜索第三节无约束优化算法一、共轭方向法二、梯度法三、共轭梯度法四、牛顿法五、变尺度法（DFP变尺度法）六、小结第四节约束优化算法一、复合形法二、惩罚函数法第五节应用实例一、OPB－1程序库概述二、OPB程序库的使用三、优化设计实例习题参考文献第四章可靠性设计第一节概述一、可靠性的概念和设计特点二、可靠性设计中常用的特征量第二节应力——强度干涉模型和零部件的可靠性设计一、应力——强度干涉模型二、可靠度的计算三、零部件的可靠性设计第三节系统的可靠性设计一、系统逻辑图二、系统的可靠性预测三、系统的可靠性分配第四节机械系统的故障树分析一、基本概念二、故障树的建立三、故障树的定性分析四、故障树的定量分析第五节可靠性试验概况一、寿命试验二、筛选试验三、环境试验四、现场使用试验第六节应用实例习题参考文献第五章有限元法第一节概述一、有限元法的基本思想二、有限元法的应用第二节有限元法的基本步骤一、引例二、有限元法的基本步骤三、总刚度矩阵的特性第三节二维线弹性问题一、单元划分二、形函数三、单元方程四、实现等参变换的条件第四节有限元程序的应用一、前处理二、有限元分析三、房处理习题参考文献第六章机械动态设计第一节概述第二节理论建模方法一、有限元建模法二、单元的动力学方程三、建立整体结构的动力学方程四、边界条件处理五、特征值问题的求解六、应用实例第三节传递矩阵建模法一、用传递矩阵法分析轴的横向振动二、计算固有频率和主振型三、应用实例第四节实验建模方法一、机械阻抗与频响函数二、振动系统频率响应函数图示法三、传递函数测量的模态分析四、不同激励方式的选用五、实模态和复模态的参数识别六、应用实例第五节机械结构动力修改一、结构动力修改准则二、应用应例习题参考文献第七章计算机辅助设计（CAD）第一节概述一、CAD的概念二、CAD系统的功能三、CAD的工作过程四、CAD的特点五、CAD的发展趋势第二节CAD系统的组成原理一、CAD系统的硬件二、CAD系统的软件三、CAD系统的类型及系统选择第三节工程数据的计算机处理一、数据组成二、数据公式化三、数据结构四、工程数据库及其管理系统第四节图形生成与变换一、坐标系、窗口与视区、图形剪裁二、几何造型三、二维图形变换四、三维图形变换第五节应用实例一、设计内容及要求二、CAD系统选择三、系统设计四、结构模块设计五、软件接口设计习题参考文献第八章人工神经元计算方法第一节概述一、什么是人工神经元计算二、人工神经元计算的特点三、人工神经元计算的应用第二节反向传播网络一、网络结构二、网络运算与传递函数三、误差反向传播四、网络训练与测试五、小结第三节应用实例一、人工神经元计算在金属成形中的应用（介面摩擦与材料流动应力的测定）二、人工神经元计算在机器人学中的应用（运动误差补偿）习题参考文献第九章工程遗传算法第一节概述一、什么是遗传算法二、遗传算法的特点三、遗传算法的应用第二节简单遗传算法一、遗传算法的基本算子二、遗传算法的一个简单算例三、遗传算法的数学描述四、参数编码与满足度函数第三节遗传算法的理论基础一、纲的术语二、纲的定理第四节应用实例一、桁架结构优化二、冗余机器人的运动学反向解习题参考文献第十章智能工程第一节概述一、智能工程的定义二、智能工程的基本概念和原则三、智能工程的研究内容和方法四、智能工程与人工智能、专家系统的区别与联系五、智能工程语言及环境第二节知识获取及表达一、知识的概念二、知识获取三、知识表述第三节知识的运用一、知识的推理二、推理实现的基本方法三、推理机的设计四、元推理机的设计第四节专家系统的结构一、基本结构二、元知识系统结构三、元知识在专家系统中的应用四、专家系统的类型第五节应用实例一、智能工程在齿轮减速箱设计专家系统（GBES）中的应用二、功能模块三、GBES系统结构四、GBES的主要功能特点习题参考文献。
现代设计方法
• •
8） 面向环境的设计 面向环境的设计着重考虑产品开发全过程中的环境因素，目的在于尽量减少在 生产、运输、消耗、维护与修理、回收、报废等产品生命周期的各个阶段中，产品 对环境产生的不良影响，如资源衰竭（生物与非生物）、污染（臭氧层破坏、全球 暖化、酸雨、噪声等）、失调（干旱、地表变质等）等等。在充分意识到环境因素 下开发出来的产品，往往不仅对环境产生的不良影响少，而且消耗少、成本低、易 为社会所接受。因此重视面向环境的产品开发的企业能够具有较大的竞争优势。产 品开发中对环境产生较大影响的主要因素包括材料、加工处理、功能、形状、尺寸、 配合与安装等。减少对环境不良影响的设计原则为：设计可重复使用、可回收的产 品及其零件；减少零件数，减少使用材料的种类，如尽量少用玻璃、金属强化塑料 等复合材料；使用压模铭牌使用压模铭牌而不使用铭牌片；设计带有不分离拉环 的饮料罐；等等。 • 与面向环境设计同义的术语包括：可持续开发、生态设计、绿色设计、生命周期 设计、环境意识设计等。
6）优化论方法学 以满意与最佳为目标的分析、设计方法，如优化设计法、方案优化法和 专家系统等。 7）对应论方法学 以相似、模拟分析为途径取得设计参数，如相似设计法、模拟分析法、 仿真技术等。 8）控制论方法学 以控制与动态性能作为深化分析的依据，取得符合客观变化的参数，如 动态分析法、动态优化法、动态系统辨识法等。 9）模糊论方法学 有模糊分析、模糊评价、模糊设计等。 10）反求设计方法学 以先进的产品或技术作为对象进行分析研究，探索掌握其关键技术，在 消化、吸收的基础上开发出同类的创新产品。
•
随着现代设计方法与图形设计能力的发展，计算机实体建模、数据结构及隐藏 面的消除等研究渐趋成熟，VR也越来越具有活力，如有交互式手套控制和商品化的 头盔显示的VR系统，在各领域中的应用日趋广泛。VR是以沉浸和实时交互为主要特 征的，由于沉浸型VR存在投资大的局限性，而且一些领域中对“沉浸”的要求不高， 于是逐步发展成以下VR系统。 • 1沉浸型 • 沉浸型可ห้องสมุดไป่ตู้将现实世界的图像显示成计算机图像，并且将物体的位置和方向反映 到用户的头盔中，使用户以“局内人”的身份而“进入角色”。用户是一个VR的参 与者而不像操作CAD那样，是一个被动的观察者。沉浸型VR还能提供声音和触觉，但 其造价高。这类VR系统在航天行业中对驾驶员的训练特别有效。
现代设计方法
1、TRIZ一般方法：首先、将需要解决的特殊问题加以定义、明确；然后根据TRIZ理论提供的方法，将需要解决的特殊问题转化为类似的标准问题，而针对类似的标准问题总结、归纳出类似的标准解决方法；最后，依据类似的标准解决方法就可以解决用户需要的特特殊题了。
2、物理冲突：为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但同时出现了与该特性相反的特性3、物理冲突的解决原理：a、空间分离原理；b、时间分离原理；c、基于条件的分离原理；d、整体与部分的分离原理4、冲突的分类：管理冲突、物理冲突、技术冲突；定义：是指一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统变坏。
5、技术冲突与物理冲突的区别：技术冲突总是设计两个基本参数A与B，当A 得到改善时，B标的更差。
物理冲突仅涉及系统中的一个子系统或部件，而对该子系统或部件提出来相反的要求。
往往技术冲突的存在隐含着物理冲突的存在，有时物理冲突的解比技术冲突的解更容易获得。
6、技术的阶段：新发明、技术改进、技术成熟；或者婴儿期、成长期、成熟期、退出期。
7、负向参数：指这些参数（39个通用工程参数）变大时，使系统或子系统的性能变差。
8、应用进化模式与进化路线的过程为：根据已有的结构特点选择一种或几种进化模式，然后从每种模式中选择一种或几种进化路线，从进化路线红确定新的核心技术可能的结构状态。
9、有限元常用的单元类型：a、杆状单元；b、平面单元；c、薄板弯曲单元和薄壳单元；d、多面体单元；e、等参数单元；f、轴对称单元10、弹性力学的基本假设：a、假设物体是连续的b、假设物体是完全弹性的c、假设物体是均匀的d、假设物体时各项同性的e、假设位移和变形是微小的f、假设物体内无初始应力11、体力：是分布在物体体积内的力12、减小解体规模的常用措施：a、对称性和反对性b、周期性条件c、降维处理和几何简化d、子结构技术e、线性近似化f、多工况载荷的合并处理13、梯度两个性质：a、梯度向量▽f（X（k））与过点X（k）的等值线的切线正交b、负梯度向量—▽f（X（k））方向是函数在点X（k）处的最速下降方向14、可靠性分配的原则：a、技术水平b、复杂程度c、重要程度d、任务情况15、弹性力学的基本方程：a、平衡微分方程；b、几何方程；c、物理方程16、平面问题的基础理论：a、平面应力问题（几何形状特征、载荷特征）；b、平面应力问题（几何形状特征、载荷特征）17、几何简化；a、子结构技术；b、线性近似化；c、多工况载荷的合并处理18、优化设计的数学模型包含的的部分：a、设计变量与设计空间、b、目标函数；c、约束方程；优化设计的数学模型：a、无约束优化问题的数学模型一般形式：minf（X）X属于R的n次方；b、约束优化问题的数学模型：minf（X）属于D属于R的n次方。
现代设计方法
现代设计方法20110297 110108 刘金龙摘要：设计是人类史人类征服自然，改变世界的基本活动之一，是人们为了满足一定需求而进行的一种创造性活动的实践过程传统设计与现代设计最早的设计是由经验丰富，技术熟练的手工艺人进行的，这种设计只存在于手工艺人的头脑中，产品也比较简单。
但是随着生产的发展，社会的进步，需要更多，更好，更复杂的产品。
从而推动设计的发展，使设计工作具有了相对独立的性质。
由于科学技术的发展，设计工作所需的理论基础有了进步，特别是电子计算机技术的进展，对设计工作产生了很大促进作用，提出了设计现代化的需求。
此外，当前对产品的设计已不能仅考虑产品本身，并且还要考虑系统和环境的影响；不仅涉及技术领域，还涉及社会因素；不仅须顾及眼前，还须顾及今后。
寻求保证设计质量、加快设计速度、避免和减少设计失误的方法和措施，并适应科学技术发展的要求，使设计工作现代化，引发了“现代设计方法”的研究。
设计方法可理解为：设计中的一般过程及解决具体设计问题的方法、手段。
前者可认为是战略问题，后者是战术问题。
传统设计方法的特点是：静态的、经验的、手工式的方法。
现代设计方法的特点是：动态的、科学的、计算机化的方法。
它已经将那些在科学领域内得到应用的所有科学方法论应用于工程设计中来了。
可以这样说，传统设计方法是被动地重复分析产品的性能，而现代设计方法则可能做到主动地设计产品的参数。
机械现代设计方法简介现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。
可以从总体上概括为力求运用现代应用数学，应用力学，微电子学及信息科学等方面的最新成果与手段实现下述某些方面的转化：1：以动态的取代静态的：如以机械结构动力学计算取代静力学计算，以实时在线测试数据作为评价依据等。
2：以定量的取代定性的：如以有限元法计算箱体的尺寸和刚度取代经验类比法。
3：以变量取代常量：如可靠设计中用随机变量取代传统设计方法中当做常量的粗略处理方法。
现代设计方法学
现代设计方法学摘要设计是人类改造自然的基本活动，方法是人类思维的宝贵财富，是搜索科学真理的钥匙。
设计方法学是研究产品设计规律、设计程序及设计中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、手段的战术问题。
在总结设计规律、启发创造性的基础上促进研究现代设计理论、科学方法、先进手段和工具在设计中的综合运用。
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。
设计方法学的关键是针对设计条件的集合，寻找最佳的解决方案。
它强调应用的头脑风暴，鼓励创新意识和协同思维，以便处理想法，达成最佳方案。
关键字：设计系统技术系统产品规划创造性思维和方法一．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统。
能满足一定需要的技术过程不是唯一的，能实现某个一定技术过程的技术系统也不是唯一的。
影响技术过程和技术系统的因素很多，设计人员应该全面系统地考虑、研究确定最优技术系统即设计对象。
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。
它将产品视为输入、转换、输出三要素组成的系统，重点讨论将功能要求转化为产品结构图纸的这一设计过程，并分析设计过程的特点，总结设计过程的思维规律，寻求合理的设计程序。
3.设计思维设计是一种创造活动，设计思维应是创造思维。
时间方法学通过研究设计中的思维规律，总结设计人员科学的创造性的思维方法和创造性技法。
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。
设计方法研究和总结评价就指标体系的建立，以及应用价值和多目标优化技术进行各种定性、定量的综合评价方法。
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，即探讨如何把分散在不同学科领域的大量设计知识、信息挖掘并集中起来，建立各种设计信息库，使之可通过计算机等先进设备方便快速地调阅参考。
6.现代设计理论与方法的应用为了改善设计质量，加快设计进度，设计方法学研究如何把不断涌现的各种现代设计理论和方法应用到设计过程中，以进一步提高设计质量和设计效率。