现代设计理论与方法作业 (大作业)

合集下载

现代机械设计理论与方法大作业 东北大学

现代机械设计理论与方法大作业  东北大学

现代机械设计理论与方法题目:矩形断面钢材、扁钢精加工自动上下料装置方案设计班级:机械姓名:学号:矩形断面钢材、扁钢精加工自动上下料装置方案设计姓名:学号:班级:一、可行性报告(1)设计名称:矩形断面钢材、扁钢精加工自动上下料装置方案设计(2)设计内容:1)对叠落在一起的型材进行排队。

2)实现对辊道的有效保护。

3)实现对精加工后的管棒材进行柔性收集。

4)针对每道工序的时间,需考虑连续工作时的合理停顿,同时在产品打包时生产不间断。

(3)设计背景在自动化加工、装配生产线中,能自动完成将工件向加工或装配机械供给并上料的装置,称为自动上料装置。

统计表明,在工件的加工装配过程中,工件的供给、上料、下料及搬运等工序所需费用约占全部费用的1/3以上,所费工时约占全部工时的2/3以上,而且绝大多数的事故都发生在这些工序中。

尤其是在成批大量生产的场合,当要求生产率很高且机动工时很短时,上下料是一项重复而繁重的作业。

所以,为了担高生产率、减轻作业者的劳动强度,保证安全生产,实现上下料自动化是很有意思的而且也是具有实际意义的。

二、主要的设计参数和技术指标设计参数和技术指标如下表:项目参数单位槽式排队输送带C1 kw上料输送带C2 kw下料输送带C3 kw集料打包机构C4 kw料斗容量V m³型材尺寸长宽单位/cm A B三、对主功能进行分解,绘制功能系统图和功能结构图(1)功能系统图:(2)功能结构图四、找到作用原理实现功能要求,建立形态学矩阵,并选择最优方案。

形态学矩阵分功能功能解1 2 3A 上料机械手自重B 排序震动料斗排序传送带C 运送自重输送带挡板D 下料机械手输送带弹簧料斗打包机构E 收集电磁铁吸附搬运码垛装置五、绘制各子功能见图(1)自动上料装置:图①图②图①:弹簧震动机构:目的是使上料斗容产生振动,让型材流畅通过上料口;上料斗:让待加工的矩形管材收集起来。

图②:槽式排队输送带:使型材很好的排序,完成排队功能。

现代设计理论与方法(最终版)

现代设计理论与方法(最终版)

现代设计理论与方法(最终版)现代设计理论与方法(最终版)现代设计目标:缩短产品设计周期;提高产品质量;降低生产成本。

T缩短产品设计周期Q--提高产品质量C--降低其成本2、传统设计法特点:静态的、经验的、手工式的、(近似计算)现代设计法特点:动态的、科学的、计算机化的、(精确计算)3、现代设计理论与方法的发展分为:(1)直觉设计阶段(2)经验设计阶段(3)半理论半经验设计阶段(4)现代设计阶段4、系统-执行特定功能而达到特定目的,相互联系,相互作用的元素。

具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体,即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。

5、系统化设计的特征:由上而下、由总到细。

基本方法:系统的分析和综合。

6、黑箱法定义:把系统看成是一个不透明的,不知其内部结构的“黑箱”,在不打开黑箱的前提下,利用外部观测,通过分析黑箱与周围环境的信息联系,了解其功能的一种方法。

根据系统的某种输入及要求获得某种输出的功能要求,从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入-输出之间的转换,得到相应的解决方法,从而推求出“黑箱”的功能结构,使“黑箱”逐渐变成“灰箱”、“白箱”的一种方法。

7、系统化设计的步骤:8、评价的目标内容:(1)技术评价目标可行性,创造性,可靠性(2)经济评价目标成本,利润,市场潜力(3)社会评价目标社会效益和影响9、技术-经济评价法(a)技术价Wt :Wt=(Piqi)/Pmax (Pi-各技术评分值;qi-加权系数;Pmax-最高分值5分或10分)(b)经济价Ww:Ww=Hi/H=0、7Hz/H (Hi-理想成本;H-实际成本)(c)技术-经济综合评价:均值法:W=(Wt+Ww)/2 双曲线法:W= (Wt、Ww )10、产品价值 V=F/C ( F-功能 C-成本)11、寿命周期成本(要会画出它的曲线图,并做分析)C=C1+C2 C1-生产成本 C2-使用成本12、提高V途径(分5种情况讨论)F ↑ /C → =V ↑ 功能F → /C ↓ =V ↑ 成本F ↑ /C ↓ =V ↑ 功能、成本F ↑↑ /C ↑ =V ↑ 功能F ↓ /C ↓↓ =V ↑ 成本第二章机械优化设计1、优化设计的数学模型统一形式描述:min f(x)x=[x1,x2,………xn]T s、t、gi(x)<=0 i=1,2,3…mhj(x)=o j=1,2,……n(p(k)s(k) x(k)第K步迭代点α(k)第K步迭步长 s(k)第K步迭代方向3、终止准则:(1)点距准则:(2)下降准则:(3)梯度准则:4、一维搜索方法: 对一维(也称一元或单变量)目标函数f(x)寻求其最优解x*的过得程称为一维优化,所使用的方法称为一维优化方法。

现代设计方法大作业

现代设计方法大作业

简介TRIZ法是由前苏联人GenrichAltschuller创建的。

从小就有发明思想,14岁时申请过专利。

第二次大战期间在专利机构工作,从1946年起因一项成功的专利被安排在海军专利局工作。

他分析数以万计的专利,1956年开始提出专利按技术水平可分为5级,1969年提出专利中解决的问题只涉及到39个通用工程参数之间的矛盾,可应用40条发明创新原理中的若干项来解决,等等。

TRIZ法迅速在全球传播,在欧洲建有TRIZ协会,即Europaeische TRIZ Association,简称ETRIZ。

德国的斯图加特工业大学,卡塞尔工业大学和伊尔玛瑙工业大学都已开设TRIZ法的课程。

自动化公司Rockwell在一位TRIZ法咨询师的帮助下成功地把一个刹车系统的零件由12件减为4件,同时造价下降50%。

Ford公司从1995年起举办TRIZ 法培训,已培养掌握TRIZ法的工程师800人。

Ford发动机公司为一种传动轴承探索问题的解决办法,在有载负时,该轴承经常会偏离正常工作位置。

应用TRIZ 法后产生了28个新的设计方案,其中一种设计很有意思的显示,这种轴承具有很小的热膨胀系数,在较高载荷而产生高温时其优点很明显,载荷越大,轴承的位置越稳定,从而解决了这个难题。

一.系统初步分析1.系统选择及问题阐述随着科技的迅猛发展,体积巨大的货物进行远距离的运输成了大问题,如果无法解决这个问题,会阻碍经济的发展,影响科技的进步。

如今在运输货物时,如果运输数量很大或体积巨大的东西而且运输距离很远,目前只能利用大型的货轮进行输送,但是轮船的运输速度很慢,需要很长时间才能到达,如果是急需品就会耽误很多重要的事;并且当货物运输到港口以后,还要转到汽车上,这个过程又会浪费大量的时间。

2.系统组成及原理分析执行机构:动力系统(发动机、螺旋桨、传动装置、推进器等)作用对象:船体、水有益功能:对货物或人进行运输其他功能:进行水上工作3.绘制相应功能图1)通过分析得出系统的黑箱图,确定出系统的主要有益功能以及其他功能;2)通过分析过程,得出系统的结构模型图,组件模型图以及功能模型图;结构模型图组件模型图子系统子子系统功能模型图3)通过分析子系统以及超系统得出所选系统的九屏幕图4.设计准则及可持续发展水上运输,从古至今都是不可缺少的运输方式,在一定程度上解决了陆路运输困难的问题。

现代设计理论与方法

现代设计理论与方法

现代设计理论与方法现代设计理论与方法是指在当代社会背景下,对设计活动进行系统化、科学化地研究和总结的理论和方法。

随着科技的不断发展和社会的不断进步,现代设计理论和方法也在不断地完善和更新。

本文将从现代设计理论的发展历程、设计方法的创新以及未来发展趋势等方面进行探讨。

首先,现代设计理论的发展经历了从传统到现代的转变。

传统设计理论注重技艺和经验的积累,而现代设计理论更加注重科学化、系统化的研究。

现代设计理论不仅关注设计的外在表现,更注重设计背后的思维和理念。

例如,人机交互设计理论的提出,将人的需求和心理因素融入到设计中,使得设计更加贴近用户的实际需求。

其次,现代设计方法的创新是现代设计理论发展的重要方面。

传统的设计方法往往是基于经验和惯例,而现代设计方法更加注重科学化和系统化。

例如,用户体验设计方法的提出,通过科学的调研和分析,使得产品的设计更加符合用户的实际使用需求,提高了产品的市场竞争力。

此外,现代设计理论和方法的发展也受到了跨学科的影响。

现代设计不再局限于单一学科,而是涉及到多个学科的交叉融合。

例如,设计思维理论的提出,将设计的思维方式和方法论引入到其他学科领域,促进了不同学科之间的交流和合作。

最后,展望未来,现代设计理论和方法将继续朝着多元化、系统化、科学化的方向发展。

随着人工智能、大数据等新技术的不断发展,设计将更加注重个性化、定制化的需求,而设计方法也将更加注重数据驱动和智能化。

总之,现代设计理论与方法的发展是一个不断创新和完善的过程。

在未来的发展中,我们需要不断地学习和探索,将现代设计理论和方法应用到实际的设计实践中,推动设计领域的进步和发展。

希望本文能够对现代设计理论与方法有所启发,促进设计理论与实践的结合,推动设计领域的繁荣发展。

现代设计方法大作业

现代设计方法大作业

机电工程学院现代设计方法大作业基于汽车噪声的TRIZ分析学号:S314070064专业:机械工程学生姓名:***任课教师:*** 教授2015年1月基于汽车噪声的TRIZ分析一对技术系统进行初步分析1.选择系统。

我所选择的系统是汽车。

2.系统的三维图,如图1所示。

图1 汽车的三维图汽车工作原理:汽车的行驶主要靠发动机来带动,以四冲程汽油机为例,四冲程汽油机是将空气与汽油或柴油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。

四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

汽油机简图及其具体运动过程如图2所示。

图2 四冲程汽油机工作循环图(1)进气行程化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。

进气行程中,进气门打开,排气门关闭。

随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力。

这样,可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。

(2)压缩行程为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。

在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。

(3)作功行程在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。

当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。

可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,因此,燃气的压力和温度迅速增加,所能达到的最高压力约为3-5Mpa,相应的温度则为2200-2800K。

高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能,除了用于维持发动机本身继续运转而外,其余即用于对外作功。

现代设计理论及方法作业

现代设计理论及方法作业
MATLAB应用
1.高等数学问题
三次曲线的方程为y=a +cx, 试探讨参数a和c对其图形 的影响。 MATLAB程序:
x=-2:0.1:2;, subplot(1,2,1) for c=-3:3 plot(x,x.^3+c*x),hold on, end,grid subplot(1,2,2) for a=-3:3 plot(x,a*x.^3+x),hold on, end,grid,hold off
图 5-11 套筒和套管显示
13
13、 移动工作平面: Utility Menu > WorkPlane > Offset WP by Increments,弹出 Offset WP 工具条,如图 5-13 所示,用 鼠标拖动小滑块到最右端,滑块上方显示为 90,然后单击↙ +Y 按钮,单击 OK 按钮。
12
图 5-10 Plot Numbering Controls 对话框
10、重新显示:Utility Menu > Plot > Replot,结果显示如 图 5-11 所示。 11、显示工作平面:Utility Menu > WorkPlane > Display Working Plane。 12、设置工作平面:Utility Menu > WorkPlane > WP Settings,弹出 WP Settings 工具条,如图 5-12 所示,单击选 中 Grid and Triad,单击 OK 按钮。
图 5-7 Pan-Zoom-Rotate 工具
图 5-8 实体模块显示
11
图 5-9 布尔相减之后的模型图
8、 生成圆柱套管: Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Volumes > Cylinder > By Dimensions,弹出如图 5-6 所 示的 Create Cylinder by Dimensions 对话框,在 RAD1 Outer radius 后面输入 0.5,在 Z1,Z2 Z-coordinates 后面输入 2.0 和 5,单击 OK 按钮。 9、 打开体编号显示: Utility Menu > PlotCtrls > Numbering, 弹出 Plot Numbering Controls 对话框,在 VOLU Volume numbers 后面单击使其显示为 On,如图 5-10 所示,单击 OK 按钮。

现代设计方法大作业

现代设计方法大作业

TRIZ理论在风力发电中的应用当今社会面临着各种能源危机,石油、煤炭、天然气将会枯竭, 人类将如何去应对?风能是一种环保型能源, 加大风能的利用, 将会大大改善能源的危机感, 利用风能发电是现在利用程度最广泛的方式。

虽然风力发电给人们带来了环保能源, 但是在风力发电过程中, 也存在大量的问题, 本文就风车发电叶片容易断裂及折断,结合TRIZ理论及创新软件Creax Innovation Suite 对其进行分析, 得出改进解决方案。

1、TRIZ的主要理论与方法TRIZ的含义是发明问题解决理论, TRIZ理论是由前苏联发明家G. S. Altshuller在1946年创立的。

现代TRIZ理论的核心思想主要体现在3个方面: 首先,无论是一个简单产品, 还是复杂的技术系统, 其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的, 即具有客观的进化规律和模式。

其次, 各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。

再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。

TRIZ理论的解题模式与思路如下: 将待解决的问题转化为问题模型(利用39个工程参数), 然后利用技术矛盾, 根据矛盾矩阵表从40条创新原理中抽取可利用的原理, 得出解决方案模型, 最终结合现实技术来解决实际问题。

Creax Innovation Suite是一套简单、结构化、系统化及可预测性的创新流程分析软件, 可用来处理问题及找出创新方案, 让使用者更系统地处理工程方面的问题, 其对扩大产品研发、产品的制程改进和预防缺陷及其处理方式上有着重要的贡献。

1.1冲突解决理论冲突是创新设计中经常要遇到的一类问题, 又是最难解决的一类问题, 可以说创新就是在解决冲突中产生的。

发明问题的核心就是解决冲突, 而解决冲突所应遵循的规则是:改进系统中的一个零部件或性能的同时, 不能对系统或相邻系统中的其他零部件或性能造成负面影响。

冲突可分为三类:即管理冲突、技术冲突和物理冲突。

现代机械设计理论和方法大作业

现代机械设计理论和方法大作业

现代机械设计理论和方法大作业要求:(1)调查研究,制作简单可行性报告。

(2)确定主要的设计参数和技术指标。

(3)对主功能进行分解,绘制功能系统图和功能结构图。

(4)找到作用原理实现功能要求,建立形态力学矩阵,选择最优方案。

(5)绘制各子功能的结构简图。

(6)绘制设备的总体布局简图,体现各子系统的位置与相互联系。

(7)绘制各执行机构的运动循环图。

复合多功能衣架这学期的《现代机械设计理论和方法》这门课,确实受益匪浅,尤其是在两位老师的引导下,我开始留意生活,留意生活中得不便之处,然后提出一些解决的想法。

我觉得这个思想对我的影响很大,正如现在我想介绍的这个衣架,正是由于我在家庭生活中获得的灵感。

一、简单可行性报告在大多数农村地区,房屋中没有专门的阳台,很多人都在空地上晒衣物,当人们外出时,突然起风或下雨的时候没办法收衣服,回家后衣服不是掉地上就是洗好得衣服又给淋湿了,于是我便萌生了设计一个能防风防雨的多功能衣架的想法。

1.1市场调查分析1.1.1市场描述一些较老的宿舍或者农村家庭,一般会把衣服晾在外边,这就免不了会受到风吹雨淋。

尤其是在没人看的时候,比如在学校学生们上课顾不上看,晾在宿舍有晾不好,再如就是每天上班的人也没有时间去看管晾在外边的衣服。

我们的产品将填补这一项市场空白,他们的生活带来便利,也为所有在室外晾衣服的人群带来了福音。

这个市场是巨大的,不论在乡村还是在城市,无论在学校还是工厂,虽然该产品属于一项新的发明,而且在市场上也没发现同类产品,这就更加提升了我的这种产品的实用性和竞争力。

尤其是将防风防雨两种功能集成在一起,使其具有多功能性:1)能避免被风刮下来。

2)不怕雨淋3)加上衣架上特殊的设计,使得该种衣架能晾多种类型的东西而不仅仅是衣服。

1.1.2 目标市场我们将目标市场定义为:农村家庭、没阳台的宿舍、室外晾衣服的人群等,我们的产品拥有以下优势;填补这个市场防风防雨组合衣架的空白,产品的多功能性,产品的便利性,产品的组合性,以及产品的不同组合形成的不同价位更使得这款产品拥有了广泛的人群支持和广泛的选择性。

现代设计方法大作业

现代设计方法大作业

机电工程学院现代设计方法大作业基于汽车噪声的TRIZ分析学号:S314070064专业:机械工程学生姓名:***任课教师:*** 教授2015年1月基于汽车噪声的TRIZ分析一对技术系统进行初步分析1.选择系统。

我所选择的系统是汽车。

2.系统的三维图,如图1所示。

图1 汽车的三维图汽车工作原理:汽车的行驶主要靠发动机来带动,以四冲程汽油机为例,四冲程汽油机是将空气与汽油或柴油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。

四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

汽油机简图及其具体运动过程如图2所示。

图2 四冲程汽油机工作循环图(1)进气行程化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。

进气行程中,进气门打开,排气门关闭。

随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力。

这样,可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。

(2)压缩行程为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。

在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。

(3)作功行程在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。

当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。

可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,因此,燃气的压力和温度迅速增加,所能达到的最高压力约为3-5Mpa,相应的温度则为2200-2800K。

高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能,除了用于维持发动机本身继续运转而外,其余即用于对外作功。

现代设计方法大作业

现代设计方法大作业

机电工程学院现代设计方法大作业基于汽车噪声的TRIZ分析学号:S*********专业:机械工程学生姓名:***任课教师:*** 教授2015年1月基于汽车噪声的TRIZ分析一对技术系统进行初步分析1.选择系统。

我所选择的系统是汽车。

2.系统的三维图,如图1所示。

图1 汽车的三维图汽车工作原理:汽车的行驶主要靠发动机来带动,以四冲程汽油机为例,四冲程汽油机是将空气与汽油或柴油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。

四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

汽油机简图及其具体运动过程如图2所示。

图2 四冲程汽油机工作循环图(1)进气行程化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。

进气行程中,进气门打开,排气门关闭。

随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力。

这样,可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。

(2)压缩行程为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。

在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。

(3)作功行程在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。

当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。

可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,因此,燃气的压力和温度迅速增加,所能达到的最高压力约为3-5Mpa,相应的温度则为2200-2800K。

高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能,除了用于维持发动机本身继续运转而外,其余即用于对外作功。

现代设计理论与方法 课后答案

现代设计理论与方法  课后答案

现代设计理论与方法课后答案
现代设计理论与方法包括以下几个方面:
1. 人机交互设计理论与方法:人机交互设计关注如何使人
与计算机系统之间的交互更加有效、高效和愉悦。

常用的
方法包括用户需求调研、用户界面设计、用户测试和评估等。

2. 用户体验设计理论与方法:用户体验设计关注用户在使
用产品或服务时的感受和满意度。

常用的方法包括用户调研、用户旅程地图绘制、用户故事编写和用户测试等。

3. 设计思维理论与方法:设计思维是一种以人为中心的创
新方法,通过观察、洞察、理解和提出解决方案来解决问题。

常用的方法包括问题定义、创意生成、原型制作和测
试验证等。

4. 可持续设计理论与方法:可持续设计关注如何在设计过
程中考虑环境、社会和经济的可持续性。

常用的方法包括
生命周期评估、材料选择、能源效率和循环利用等。

5. 创新设计理论与方法:创新设计关注如何通过创造性思
维和方法来提供新的解决方案。

常用的方法包括设计思维、设计工作坊、创意技术和设计策略等。

6. 数据驱动设计理论与方法:数据驱动设计关注如何通过
数据分析和用户行为来指导设计决策。

常用的方法包括用
户行为分析、A/B测试、数据可视化和用户反馈分析等。

7. 敏捷设计理论与方法:敏捷设计是一种以快速迭代和团队合作为核心的设计方法。

常用的方法包括敏捷开发、原型制作、用户反馈和迭代设计等。

以上是现代设计理论与方法的一些常见内容,具体的课后答案可能会根据具体的课程内容而有所不同。

现代设计方法大作业

现代设计方法大作业

机电工程学院现代设计方法大作业基于汽车噪声的TRIZ分析学号:S*********专业:机械工程学生姓名:***任课教师:*** 教授2015年1月基于汽车噪声的TRIZ分析一对技术系统进行初步分析1.选择系统。

我所选择的系统是汽车。

2.系统的三维图,如图1所示。

图1 汽车的三维图汽车工作原理:汽车的行驶主要靠发动机来带动,以四冲程汽油机为例,四冲程汽油机是将空气与汽油或柴油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。

四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

汽油机简图及其具体运动过程如图2所示。

图2 四冲程汽油机工作循环图(1)进气行程化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。

进气行程中,进气门打开,排气门关闭。

随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力。

这样,可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。

(2)压缩行程为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。

在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。

(3)作功行程在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。

当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。

可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,因此,燃气的压力和温度迅速增加,所能达到的最高压力约为3-5Mpa,相应的温度则为2200-2800K。

高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能,除了用于维持发动机本身继续运转而外,其余即用于对外作功。

现代设计理论与方法

现代设计理论与方法

现代设计理论与方法现代设计理论与方法是指在当代社会背景下,对设计理论和方法进行深入研究和探索,以适应社会发展和人们需求的不断变化。

现代设计理论与方法的发展,不仅是对传统设计理论的继承和发展,更是对当代设计实践的指导和支撑。

在当今社会,设计已经不再局限于产品、图案等传统领域,而是涉及到更广泛的社会、文化、环境等方面,因此,对现代设计理论与方法的研究显得尤为重要。

首先,现代设计理论与方法需要紧跟时代潮流,不断吸纳新的理论观念和方法技巧。

随着科技的发展和社会的进步,人们对设计的需求也在不断变化,因此,设计理论和方法必须与时俱进,不断更新。

例如,随着数字化技术的飞速发展,虚拟现实、人工智能等新技术的应用已经成为设计的重要方向,设计师需要不断学习和掌握这些新技术,将其运用到实际设计中,以满足人们日益增长的需求。

其次,现代设计理论与方法需要注重跨学科交叉融合,打破学科壁垒,实现多领域的交流与合作。

在当今社会,许多复杂的问题需要跨学科的综合解决方案,设计理论与方法也不例外。

设计师需要借鉴心理学、社会学、人类学等其他学科的知识,以更好地理解用户的需求和行为,从而设计出更符合人们心理和社会习惯的作品。

同时,设计师之间也需要进行跨学科的交流与合作,共同探讨解决方案,实现设计理念的多元化和丰富化。

再次,现代设计理论与方法需要注重可持续发展和环保设计。

随着全球环境问题日益凸显,设计师们需要思考如何通过设计理论和方法来促进可持续发展和环保设计。

在产品设计中,要注重材料的选择和再利用,减少对环境的污染;在建筑设计中,要注重节能减排,提高建筑的环保性能。

只有将可持续发展理念融入到设计理论和方法中,才能更好地满足人们对美好生活的向往,同时不损害环境的可持续发展。

最后,现代设计理论与方法需要注重文化传承和创新。

设计不仅是对功能的追求,更是对文化的传承和创新。

在设计理论和方法中,需要注重对当地文化的理解和传承,将传统文化元素融入到现代设计中,使设计作品更具有文化底蕴和时代特色。

现代设计理论与方法。

现代设计理论与方法。

• 现代设计在工程设计中的应用具有以下特点:
• (1) 充分应用计算机、计算技术、应用数学和力 学等学科的新成就;
• (2) 在设计思想的现代化、 设计理论的科学化、 设计过程的智能化、设计手段的自动化、设计评 价的定量化等方面,已经吸收了现代科学技术的 最新成果,呈现出新的发展态势;
• (3) 现代设计理论与方法在工程机械领域的推广 和应用,必将极大地促进工程机械产品设计的现 代化,从而促进工程机械产品的现代化。
反求工程设计
本方法是消化吸收并改进国内外先进技术的一 系列工作方法和技术的总和。通过实物或技术资料 对已有的先进产品进行分析、解剖、试验,了解其 材料、组成、结构、性能、功能,掌握其工艺原理 和工作机理,以消化仿制、改进或发展、创造新产 品的一种方法和技术。
反求工程设计的流程示意:产品样件→数据采 集→数据处理CAD/CAE/CAM系统 →模型重构→制 造系统→新产品。
计机理以及关键零部件的设计研究,并随着经验 的积累,以及设计与工艺的结合的设计,称为传 统设计或者常规设计。
传统设计以经验为基础,运用力学、数学等 公式,图表等作为设计依据,通过经验公式或类 比的方式进行设计。
现代设计
继承了传统设计的精华,吸取了当代科技成果 和计算机技术。 与传统设计相比,主要完成了一下转变:
优化设计
优化就是采取措施不断改进当前的状态或过程, 其核心是达到改进的目的。
优化包含很多方面,主要是根据所需要求进行 优化,比如提升性能、降低成本、轻量化等,或者 需要进行材料或者结构等方面的改进优化。
优化设计是综合各方面的因素、指标、约束等 产生一个最优的设计方案。可用于方案选择、参数 匹配及优选、结构设计、机构设计及系统设计等方 面。

现代设计理论与方法

现代设计理论与方法

现代设计理论与方法现代设计理论与方法是设计领域中的重要理论体系,它涵盖了设计的基本概念、原则、方法和技术,对于指导设计实践具有重要的指导意义。

现代设计理论与方法的研究和应用,不仅可以提高设计的科学性和艺术性,还可以促进设计产业的发展和创新。

本文将从现代设计理论与方法的基本概念、主要原则和实践方法等方面进行探讨,以期为设计师提供一定的参考和借鉴。

首先,现代设计理论与方法的基本概念是指在当代社会条件下,对设计活动的基本认识和理解。

现代设计理论强调设计的综合性和系统性,强调设计的目的性和实用性,注重设计的创新性和可持续性。

现代设计方法则强调设计的科学性和系统性,注重设计的过程管理和质量控制,倡导设计的参与性和协作性。

因此,现代设计理论与方法的基本概念是以人为本,注重实践,追求创新,追求效益。

其次,现代设计理论与方法的主要原则包括整体性原则、系统性原则、创新性原则和可持续性原则。

整体性原则是指设计应该从整体出发,注重各要素之间的协调和统一,追求整体效果的完美。

系统性原则是指设计应该从系统出发,注重设计的结构和功能的有机结合,追求系统的稳定和健康。

创新性原则是指设计应该具有创新意识和创新精神,注重设计的独特性和前瞻性,追求设计的新颖和突破。

可持续性原则是指设计应该具有可持续发展的意识和责任,注重设计的环境友好和资源节约,追求设计的持久和稳健。

最后,现代设计理论与方法的实践方法包括市场调研、用户需求分析、创意设计、工程设计和生产制造等环节。

市场调研是指通过调查和分析市场需求和竞争状况,为设计提供可靠的市场依据和预测。

用户需求分析是指通过调查和分析用户的需求和偏好,为设计提供可靠的用户依据和指导。

创意设计是指通过头脑风暴和设计思维,进行设计创意和概念的生成和筛选。

工程设计是指通过工程原理和技术手段,进行设计方案和结构的优化和完善。

生产制造是指通过工艺流程和生产设备,进行设计产品的生产和加工。

综上所述,现代设计理论与方法是设计领域中的重要理论体系,它涵盖了设计的基本概念、原则、方法和技术,对于指导设计实践具有重要的指导意义。

现代设计理论与方法作业-(大作业)

现代设计理论与方法作业-(大作业)

现代机械设计理论与方法(大作业)1、采用系统化设计流程及所学现代设计方法详细阐述某公司需要投资研发一款新型产品的整个设计流程和采用方法。

(1)请具体阐述采用哪些设计方法,如何去完成新产品的规划设计过程?(2)请具体阐述采用哪些设计方法,如何去完成新产品的方案设计过程?(3)请具体阐述采用哪些设计方法,如何去完成新产品的技术设计过程?(4)请具体阐述采用哪些设计方法,如何去完成新产品的施工设计过程?答:(1)产品规划设计包括三个主要阶段:第一个阶段是市场细分及选择阶段。

在这个阶段,主要通过市场调研与分析,研究如何细分市场,以及企业如何选择细分市场,最后确定企业对细分市场的战略选择。

第二个阶段是定义新产品概念。

在这个阶段中要对某个细分市场,收集其需求的主要内容,包括客户需求、竞争需求及企业内部需求,并确定企业在该细分市场的产品定位,然后寻找和定义新产品概念。

第三个阶段是确定产品规划阶段。

在这一阶段中需要从技术层面分析新产品属于哪个产品族及其开发路径,并根据公司的战略确定新产品开发的优先顺序和组合策略,然后依据企业资源状况,制定新产品开发的时间计划。

产品规划设计的步骤为:信息集约→产品设计任务→预测调研→可行性分析→明确任务要求→可行性报告、设计要求项目表。

进行产品规划设计的主要方法有:设计方法和预测技术。

支持产品规划设计的主要理论有:设计方法学、技术预测理论、市场学、信息学等。

(2)新产品的方案设计过程大致可以分为方案设计和方案评审两个阶段。

方案设计阶段的步骤为:总共能分析→功能分解→功能元求解→功能载体组合→获得功能原理方案(多个原理方案)→原理试验→评价决策→最优原理方案→原理参数表、方案原理图。

进行产品的方案设计的方法主要有:系统化设计方法、创造技法、评价决策法、形态学矩阵法。

主要的理论指导包括:系统工程学、形态学、创造学、思维心理学、决策论、模糊数学等。

(3)对产品进行技术设计时,首先要对结构进行总体设计,包括了对产品的结构设计和造型设计。

现代设计理论大作业

现代设计理论大作业

现代设计理论大作业一、前言根据上次作业,本人所做的是蔬菜切片机机构的设计,图1是该机的机构简图,此次作业是根据图1的机构图,将其中的主要零件做成实体图,并分析。

其中螺钉,螺栓等标准件再次没做设计。

图1二、机构实体图:1.零件图的设计1号件(摇把):2号件(主轴):4号件:5号件:6号件:8号件:9号件:10号件:12号件:13号件:14号件:此零件为支撑件,此机器中除了15号支撑件以外,其他支撑均用类似结构15号支撑件:13号滑爪件2.整体装配图:此装配图是该机器的主体部分,其中的外壳,底板,螺栓等部分暂且略去,主要在于表现各主要零部件之间的装配关系。

3.刀架的设计由于刀架结构相对较为复杂,加上本人技术有限用solidworks很难将其表现出,故用CAXA将其画出,三、对部分零件所做ansys分析:1.对主轴做扭转分析:分析.log文件:/CLEAR/COM,ANSYS RELEASE 14.0 UP20111024 20:11:23 07/19/2012/input,start140,ans,'d:\Program Files\ANSYS Inc\v140\ANSYS\apdl\',,,,,,,,,,,,,,,,1 /REPLOT,RESIZE/CWD,'D:\课程\ansys扭转分析'! /FINAME,EXAMPLE/PRE7! ET,1,PLANE183! ET,2,SOLID186! MP,EX,1,2.08E11/FILNAME,zhuzhouniuzhuan,0/PREP7!*ET,1,PLANE183!*ET,2,SOLID186!*!*MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,2.08e11MPDATA,PRXY,1,,0.3rectng,0,0.025,0,0.12lesize,1,,,5lesize,2,,,8mshape,0mshkey,1amesh,1extopt,esize,5extop,aclear,1vrotat,1,,,,,,1,4,360/view,1,1,1,1/VIEW,1,1,1,1/ANG,1/REP,FASTwprot,0,-90cswpla,11,1,1,1nsel,s,loc,x,0.025! nrptat,allNSEL,S,LOC,X,0.025NSEL,S,LOC,X,0.025NSEL,S,LOC,X,0.025FLST,2,520,1,ORDE,28FITEM,2,2FITEM,2,12FITEM,2,-27FITEM,2,158 FITEM,2,-173 FITEM,2,278 FITEM,2,-295 FITEM,2,352 FITEM,2,-446 FITEM,2,1023 FITEM,2,1033 FITEM,2,-1048 FITEM,2,1153 FITEM,2,-1170 FITEM,2,1227 FITEM,2,-1321 FITEM,2,1898 FITEM,2,1908 FITEM,2,-1923 FITEM,2,2028 FITEM,2,-2045 FITEM,2,2102 FITEM,2,-2196 FITEM,2,2773 FITEM,2,-2790 FITEM,2,2847 FITEM,2,-2941 NROTAT,P51X FINISH/SOLFLST,2,520,1,ORDE,28 FITEM,2,2 FITEM,2,12 FITEM,2,-27 FITEM,2,148 FITEM,2,158 FITEM,2,-173 FITEM,2,278 FITEM,2,-295 FITEM,2,352 FITEM,2,-446 FITEM,2,1023 FITEM,2,1033 FITEM,2,-1048 FITEM,2,1153 FITEM,2,-1170FITEM,2,-1321 FITEM,2,1898 FITEM,2,1908 FITEM,2,-1923 FITEM,2,2028 FITEM,2,-2045 FITEM,2,2102 FITEM,2,-2196 FITEM,2,2773 FITEM,2,-2790 FITEM,2,2847 FITEM,2,-2941!*/GOD,P51X, , , , , ,UX, , , , , NSEL,R,LOC,Z,0.12 NSEL,R,LOC,Z,0.12 FLST,2,40,1,ORDE,12 FITEM,2,12 FITEM,2,158 FITEM,2,287 FITEM,2,-295 FITEM,2,1033 FITEM,2,1162 FITEM,2,-1170 FITEM,2,1908 FITEM,2,2037 FITEM,2,-2045 FITEM,2,2782 FITEM,2,-2790!*/GOF,P51X,FY,1500 ALLSEL,ALLVPLOTda,2,allda,6,allda,10,allda,14,allsolvesavefinish/post1pldisp,1rsys,11nsel,s,loc,z,0.045 nsel,r,loc,y,0 prnsol,u,y nsel,s,loc,z,0.045 esln,r,1 plesol,s,yzallsfinishSAVESAVEFINISH! /EXIT,ALL。

现代设计理论与方法习题

现代设计理论与方法习题
5. 图形输出设备(如显示器、绘图机)自身都有一个 坐标系,它的度量单位是步长或象素,此种坐标 系称之为( )。 A.世界座标系 B.设备座标系 C.规格化坐标系 D.NDC坐标系
6. 生成三维几何模型,在CAD中一般都使用( 体进行拼合。 A.基本单元 B.表面几何 C.线框几何 D.基本图素
)形
)。 C.平移
1 0 0 10. 对第Ⅱ象限中的一个点P实施坐标变换 0 1 0 则变换后P点位于( ) 0 0 1
A.Ⅰ象限
B.Ⅱ象限
C.Ⅲ象限Leabharlann D.Ⅳ象限11. 对于图形变换矩阵T=
其中矩阵能产生的变换有( A.比例 B.对称 D.旋转 E.错切
a b c p d e f q h i j r l m n s
第二次作业
1. CAD系统的软件根据其用途可分为三类,它们 是: 软件、 软件和 软件。 2. 2/3表决系统中各子系统的可靠度为R,则该系统 的可靠度为 。 3.某串联机电系统由N个子系统组成,各子系统的可 靠度服从指数分布,且第i个子系统的失效率为λi, 则该系统的平均寿命为 .
4. 下面设备中属于CAD系统输入设备的是( )。 A.滚筒式绘图仪 B.激光扫描显示器 C.数字化仪 D.等离子显示器
7. 下列应力与强度均属正态分布,可靠度最低的是 ( )。 A.μs=300,σs=100,μr=700,σr=100 B.μs=300,σs=100,μr=700,σr=50 C.μs=300,σs=100,μr=800,σr=50 D.μs=300,σs=100,μr=800,σr=100
8. 取100只灯泡。工作50小时,有12只失效;工作70小时, 又有20只失效;从50~70这段时间内的平均失效密度? A 0.006 B 0.004 C 0.01 D 0.12 9.正态分布中的标准差 A 表示随机变量分布的离散程度; B 表示随机变量分布的集中趋势; C 决定正态分布曲线的位置; D 决定正态分布曲线的形状; E 影响正态分布曲线的对称性;
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

现代机械设计理论与方法(大作业)1、采用系统化设计流程及所学现代设计方法详细阐述某公司需要投资研发一款新型产品的整个设计流程和采用方法。

(1)请具体阐述采用哪些设计方法,如何去完成新产品的规划设计过程?(2)请具体阐述采用哪些设计方法,如何去完成新产品的方案设计过程?(3)请具体阐述采用哪些设计方法,如何去完成新产品的技术设计过程?(4)请具体阐述采用哪些设计方法,如何去完成新产品的施工设计过程?答:(1)产品规划设计包括三个主要阶段:第一个阶段是市场细分及选择阶段。

在这个阶段,主要通过市场调研与分析,研究如何细分市场,以及企业如何选择细分市场,最后确定企业对细分市场的战略选择。

第二个阶段是定义新产品概念。

在这个阶段中要对某个细分市场,收集其需求的主要内容,包括客户需求、竞争需求及企业内部需求,并确定企业在该细分市场的产品定位,然后寻找和定义新产品概念。

第三个阶段是确定产品规划阶段。

在这一阶段中需要从技术层面分析新产品属于哪个产品族及其开发路径,并根据公司的战略确定新产品开发的优先顺序和组合策略,然后依据企业资源状况,制定新产品开发的时间计划。

产品规划设计的步骤为:信息集约→产品设计任务→预测调研→可行性分析→明确任务要求→可行性报告、设计要求项目表。

进行产品规划设计的主要方法有:设计方法和预测技术。

支持产品规划设计的主要理论有:设计方法学、技术预测理论、市场学、信息学等。

(2)新产品的方案设计过程大致可以分为方案设计和方案评审两个阶段。

方案设计阶段的步骤为:总共能分析→功能分解→功能元求解→功能载体组合→获得功能原理方案(多个原理方案)→原理试验→评价决策→最优原理方案→原理参数表、方案原理图。

进行产品的方案设计的方法主要有:系统化设计方法、创造技法、评价决策法、形态学矩阵法。

主要的理论指导包括:系统工程学、形态学、创造学、思维心理学、决策论、模糊数学等。

(3)对产品进行技术设计时,首先要对结构进行总体设计,包括了对产品的结构设计和造型设计。

进行新产品的技术设计的主要步骤为:产品技术设计的方法主要包括:价值设计、优化设计、可靠性设计、宜人性设计、产品造型设计、系列化设计、机械性能设计、工艺性设计、自动化设计等。

产品技术设计过程中主要涉及的理论指导有:价值工程学、最优化方法、工程遗传算法、可靠性理论与实验、人机工程学、模块化设计、有限元法、动态设计、摩擦学设计、机械设计的工艺基础、控制理论、智能工程、人工神经元计算方法、专家系统等。

(4)产品结构设计施工设计的主要步骤为:零件工作图→部件装配图→技术文件。

产品造型设计施工设计的主要步骤为:外观件加工工艺、画饰工艺规程→效果图、检验标准→造型工艺文件。

进行产品施工设计的主要方法有:各种制造、装配、造型、装饰、检验等方法。

2、利用形态学矩阵和评价方法,建立合理的煤矿主通风机结构设计方案,并建立以费用为优化目标,系统可靠度不低于99%的主通风机结构设计优化数学模型?答:研究对象为煤矿主通风机通风机是采煤通风系统中的重要设备。

主扇用于全矿井或矿井某一翼的通风,又叫主通风机。

辅扇是用于矿井通风网路中分支风路调节起风量的,是协助主通风机工作的。

局扇是用于矿井无贯穿风流没有打通的巷道的局部地点通风。

矿用风机在矿井通风中的功能包括,可以将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所,保证生产和良好的劳动条件;保证风流稳定,易于管理并具有抗灾能力;具有反转功能,在发生事故时,可由抽风改为送风,风流易于控制,人员便于撤出;可与环境及安全监测系统或检测措施相连接,实现自动控制等。

矿井主通风机的形态学矩阵系统解的可能方案数N=3×3×4×4=144种现列出其中两种系统解为:Ⅰ:抽出式+电动机+单板型叶片+无火花型Ⅱ:压入式+电动机+圆弧叶片+隔爆型评价与决策现采用简单评价法。

用“++”表示“很好”,用“+”表示“好”,用“-”表示“不好”。

其评价结构表为总计结果表明,方案Ⅰ为较理想的方案。

主通风机结构设计优化数学模型1)确定设计变量产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的概率称为可靠度。

可见,产品的可靠度是时间t 的函数,因此,以时间t 作为设计变量对产品进行可靠度优化设计。

2)目标函数以费用为目标函数。

通风机的费用应该包括了购置的费用W 、保养的费用X 和维修的费用Y 。

其中,购置的费用为一定值,而随着通风机的老化,保养费用和维修费用会逐渐增加。

所以,保养费用X 和维修费用Y 也是关于时间的隐式函数。

记保养费用关于时间t 的函数关系式为()t x X =,记维修费用关于时间t 的函数关系式为()t y Y =。

则通风机在其全寿命过程中的费用()t f 为:()()()t y t x W t f ++=3)约束条件由可靠性设计知识可知,产品失效率定义为:产品工作t 时刻尚未失效的产品,在该时刻t 以后的下一个单位时间内发生失效的概率。

它是时间t 的函数,又称为失效率函数,用()t λ表示。

()()()()[]t t n N t n t t n t t N ∆∆λ∆--+=→∞→0lim式中,N 为开始时投入主通风机试验产品的总数;()t n 为t 时刻主通风机的失效数;()t t n ∆+为t t ∆+时刻产品的失效数;t ∆为时间间隔。

根据失效率()t λ的定义,可得()()()()[]()()()()()dtt dn t n N t t n t t n t n N t t n N t n t t n t ⋅-=-+⋅-=--+=11∆∆∆∆λ 对上式分子分母各乘以N ,得()()()dtt dR t R t ⋅-=1λ式中,()t R 为产品的可靠度,且()()Nt n N t R -=。

对上式从0到t 积分,则得到()()t R dt t tln 0-=⎰λ于是得()()⎰=-tdtt et R 0λ于是,系统可靠度不低于99%的主通风机结构设计优化数学模型为:()()()()⎪⎩⎪⎨⎧≥-++=099.0..mint R t s t y t x W t f t Find 3、详细阐述利用有限元法及软件进行采煤机截齿结构强度和刚度安全性分析的过程?答:采煤机截齿结构如图1所示图一:采煤机截齿结构图采用有限元进行采煤机截齿结构强度和刚度安全性分析的步骤大致可以分为三步(采用的有限元软件为ANSYS ):第一步:建立有限元模型:建立有限元模型的步骤可以分为以下几个流程 1)指定工作文件名和标题名:在建立工作文件名和标题之前,首先应修改工作路径,将所要进行的有限元分析保存在某一特定路径的文件夹中,以便查看和编辑所做的分析。

工作文件名的建立是在进入前处理器之前完成的,工作文件名也就是ANSYS 为存储在工作空间中的文件取得名字。

标题名最直观的作用是用简洁的英文语句标示当前分析的某种信息,如分析对象、分析工况、分析性质等。

2)定义单元类型:ANSYS提供了上百种不同的单元,为了方便用户正确识别这些单元,ANSYS建立了针对不同问题的单元类型,并根据单元类型的特点为每个单元命名。

单元命名格式为(单元类型前缀名+数字编号),其中的数字编号在ANSYS中是没有重复的。

定义单元类型的方法为,【main menu】(主菜单)→【preprocessor】(前处理器)→【element】(单元类型)→【add】(增加)→【edit】(编辑)→【delete】(删除),在弹出【element types】(单元定义)对话框后,在弹出的对话框中选择需要的单元类型。

3)定义材料属性:ANSYS中的所有分析都需要输入材料属性。

输入采煤机截齿的弹性模量和泊松比等。

具体方法为:单击【main menu】(主菜单)→【preprocessor】(前处理器)→【material Props】(材料属性)→【material models】(材料模型),弹出【define material model behavior】(定义材料模型)对话框后,单击右侧列表框中的结构模型【structure】(结构)→【linear】(线性)→【elastic】(弹性)→【lsotropic】(各向同性),表明要定义的材料是各向同性线弹性材料。

4)创建有限元模型:ANSYS提供了两种方法来构建有限元模型,一种是首先创建或导入实体模型,然后对实体模型进行网格划分,以生成有限元模型;另一种是直接利用单元和节点生成有限元模型,但是第二种方法非常困难,因此,在实际中不实用也不常用。

本例中采用第一种方法建立采煤机截齿的有限元模型。

首先在SolidWorks 软件中画出截齿的三维实体模型,然后将其导入ANSYS中并对实体模型进行网格划分。

建立采煤机截齿的有限元模型如图2:图2:采煤机截齿有限元分析模型第二步:加载和求解:1)定义分析类型和设置分析选项:ANSYS可以求解7种不同类型的分析,分别是静态分析,瞬态分析、谐振分析、模态分析、频谱分析、屈曲分析和子结构分析。

定义分析选项的方法为:【main menu】(主菜单)→【solution】(求解器)→【analysis】(分析类型)→【news analysis】(新的分析)。

2)施加载荷:按照模型受载荷的方式对进行网格划分后的实体模型进行加载。

3)设置载荷步选项:确定载荷子步的个数,可以指定最大和最小载荷子步数或者最长和最短时间步数,对该选项进行控制。

4)求解:选择合适的求解方法:【main menu】(主菜单)→【solution】(求解器)→【analysis type】(分析类型)→【sol’n controls】(求解控制),弹出【solution controls】对话框后选择合适的求解方法即可。

选择好求解器后可进行求解,方法为:【main menu】(主菜单)→【solution】(求解器)→【solve】(求解)→【current Ls】(当前载荷步)。

第三步:结果后处理和结果查看:有限元完成计算后,需要查看分析结果。

分析结果的查看通过后处理来完成。

所谓后处理器,就是观察和分析有限元的计算结果,并从结果中判定计算是否正确。

ANSYS后处理器包括两个模块,通用后处理器POST1和时间历程后处理器POST2。

进入通用后处理器的方法为:【main menu】(主菜单)→【general postproc】(通用后处理器)。

进入时间历程后处理器的方法为:【main menu 】(主菜单)→【timehist postproc 】(时间历程后处理器)。

4、选择某传动齿轮轴,详细阐述进行该传动齿轮轴机械强度可靠性设计过程(分别按照静强度、疲劳强度进行计算过程阐述)?静强度可靠性设计可靠性设计的基本出发点是零件材料的极限应力S lim 服从于概率密度函数f(S)的随机变量,而作用于零件危险截面上的工作应力L 服从与概率密度函数g(L)的随机变量。

相关文档
最新文档