高二通用技术设计的基础——设计的基础方法和基础知识课件37673

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10 通用性、标准性原则
产品设计尽可能采用标准化技术和标准件， 这样，产品通用，维护更方便，拥有更广阔 的市场。
汽车齿轮
电脑风扇
电脑主板
11 时效性原则 必须按照设计任务书规定的截止日期完成设计， 要避免使产品制造出来后成为过时的东西。
2007年哈尔滨糖酒会
12 可持续发展原则 技术设计必须满足可持续发展原则。
风能的利用
一次性筷子
阅读材料：分析这些设计违反了 什么原则？
例1 A研究所接受某空调机厂的 委托，研究一种可变频空调的电 机模板，当时规定6个月内交货， 每块价格不超过200元，该研究所 在8个月后才完成任务，该控制模 板各功能指标符合设计任务书的， 每块价格190元，但该空调机厂家 不能接受该项目研究成果，因为 当时已有另一研究所同时研究出 功能相同的控制模板，每块价格 为160元。
参考答案：
• 违反了安全性原则和可靠性原则 • 外壳受潮后绝缘不良导致漏电。 • 高温喷出水蒸气的控制器性能不稳定。
（二）技术设计的一些方法
1 常规设计法
借鉴法
常规设计法
应用标准器件法
技术（或工程）试验法
借鉴法：从已有的技术发展历史中寻找可参考的技术， 从最新的国内外情报资料中去查找新产品、新技术、 新思想、新动向（俗称“查新”），从而开阔视统设计法
技术设计必须是系统化的，因为解决一个问题要同时 考虑许多部分，以及它们之间的协调问题。技术设计 存在许多不同的设计方法和解决方案。系统设计法可 使一个系统各个部分有条不紊地工作。
3 功能设计法
在设计过程中，将设计对象的功能分为基本功能和辅 助功能。基本功能是直接满足主要技术目标的功能， 不能随意改变；同一基本功能可由不同的技术原理来 实现。辅助功能是为完善基本功能而在设计中添加的 功能，它可以在保证实现基本功能的前提下作出某种 改变（如改变显示的方法和形式等）。
4 工效学设计法
设计中必须考虑人的生理和心理特征，适应人的生 理、心理的要求，从而实现安全、方便、舒适、美 观的设计目标。
5 可靠性设计法
可靠性设计是一门学问，包括抗热、抗震、抗干扰， 能在规定的环境（可能是恶劣的）下工作。
6 最优化设计法
（1）问题的解决方案可以是多种的，而且从不同的 角度看问题会有不同的评价。设计者必须综合各种因 素，权衡利弊，从综合角度选取最优秀的方案。
节设计的基础方法和基础知识
一、技术设计的种类 （一）原创性设计,又称开发性设计
（二）改进性设计
（三）综合（组合）性设计
外形组合设计
性能组合设计
原理组合设计
功能组合设计
模块组合设计
系统的组合设计
二、技术设计的原则、方法和标准 （一）技术设计的原则
1 科学性原则 设计必须遵从科学原理，按照大自然的规律进行设 计，否则设计不会成功。
应用标准器件法：查找和应用已有的成就、稳定的优 秀的结构原件和器件、标准件、可最快获得优秀的设 计方案。
技术（或工程）试验法：通过技术（或工程）试验， 检验或探索某些机制、效应、性能，或对几种对象进 行对比，或寻找未知的原因，或以相似理论对模型 （或原型）进行试验等。
汽车防撞性能设计，获取数据和结论，作为设计的依据。
（2）方案选定之后，可以建立其数学模型，在满足 各种约束条件的前提下，合理地设计其变量值，从而 求得最优化的数据和结论，并据此进行设计。
（3）设计应该是一个反复进行的过程。设计实施之 后，通过检验、试用、评价之后发现新的问题，再反 过来修改设计，最后得到较满意的设计，才可以正式 应用或投产。
7 计算机辅助设计法CAD（Computer aided design)
计算机辅助设计是借助计算机进行设计或仿真， 可以用最快的速度获得结果。
计算机辅助设计法CAD
（三）人机关系
• 人机关系是指人与“机器设备”及所使用 的“一切物品”之间的关系。
• 目标：高效、方便、舒适、健康、安全。
例：
• 图中反应了人机关系要实现的哪个目标 （）
5 最优化原则
所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能是 目前（并能在一段时间内）最合理的。注意最 优化不一定是最先进的，但一定是最合理的。
6 可靠性原则
设计的产品或项目应在使用时间内，能适应规定的 条件和环境而可靠地工作，不会发生故障，原规定 的功能、性能指标不低于使用说明书规定的范围。
7 安全性原则
2 创新性原则
• 设计只有不断进行创新，才能具有新的生命力。 但是并不是所有的设计都有创新性的，那些重复 的、过时的、照抄、仿冒他人的产品的设计就没 有创新性。
3 需要性和实用性原则
要把解决存在的问题，满足用户的需要作为设计的 一个原则，不要设计拥护不欢迎甚至反对的产品。
4 经济性原则
在设计中，要考虑用户用户的经济条件、市场 的竞争力，力求用最少的成本，设计出满足用 户要、要求的产品。
• 所设计的产品或项目，在使用时或操作运 行时必须是安全的，不允许发生事故，更 不允许发生人身伤亡事故。
8 工程心理学和生理学原则
设计的产品或项目必须满足人类心理的需求， 要美观、舒适、使用方便，及使用者和产品之 间要建立最协调的关系。
9 法律、道德规范原则
技术设计要遵守有关的法律、制度、规范， 如技术专利法、环境保护法、公民权益保护 法等，不允许有违法、违规的行为。
参考答案：
• 违反了时效性原则。因为没有在规定的6个 月期限交货，而是8个月。
• 违反了时效性原则的内容，“要避免使产 品制造出来后成为过时的东西”。因为8个 月后另一家研究所同时研究出性能相同的 主板，而且价格还便宜。
• 违反了经济性原则
例2 A市电热水器厂发明了一 项高温预热式电热水器，其原 理是在浴室内气温太低时起用， 它可以先喷出高温水蒸气（达 150 C）将浴室内温度提高， 当浴室温度达到一定温度（如 20 C)后则停止喷射高温水蒸 气，自动转入正常供热水状态。 该产品开始很受北方寒冷地区 用户的欢迎，但由于外壳受潮 后会带220V交流电，而且喷出 高温水蒸气的控制技术不够可 靠，在洗澡时，会喷出高温水 蒸气，造成伤人事故，后来被 迫停产。