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机械零件现代设计方法简介一、概述现代设计方法二十世纪六十年代以来，机械产品设计领域相继出现了一系列新兴的理论与方法。为区别于过去的传统的方法，把这些称为现代设计方法。设计技术的发展及相关研究设计技术的发展及相关研究设计技术的发展及相关研究设计技术的发展及相关研究主要现代设计理论与方法设计方法学优化设计可靠性设计计算机辅助设计有限元法工业设计专家系统价值工程相似性设计动态设计人工智能模块化设计摩擦学设计反求工程•二、计算机辅助设计•1．概念•以计算机为主要技术手段，来生成和运用各种数字信息和图形信息进行工程或产品设计。•在制造工业中CAD技术已经成为先进制造技术群中的一项主体关键技术。•2．CAD技术的优越性•①能显著提高设计效率•提高结构设计和工程制图的速度•②有利于产品的标准化、系列化•可利用存储的信息及数据库中的标准件。•③设计与分析统一•利用CAE软件进行性能分析•④设计与制造一体•CAD数据可生成数据代码，用于数控机床加工。•三、设计方法学•1．概念•用系统观点，考虑自然科学、社会科学经济学诸因素以获得优质，价廉新颖的产品，所应用的设计思想、设计规律及设计中的设计过程、设计方法和设计工具的总和。•2．主要研究内容•①设计规律。设计工作应符合客观事物发展规律•②设计思维规律。设计人员运用科学的创造性思维规律、方法和技术•③设计过程。研究各设计阶段的任务与特点寻找符合设计规律的设计方法。•④设计步骤。研究解决问题的合理逻辑步骤。•⑤设计类型。研究不同类型的设计特点及方法步骤。•⑥设计信息库。大量设计信息的表达存储和使用。•⑦设计工具。研究先进的高效的设计工具•四、工业设计•1．概念•以工业产品为表现对象，在满足工业属性的前提下，用艺术手段创造出实用、美观、经济的产品。•2．基本特征•①批量性：有一定批量有工业属性，不同于工艺品•②创造性：区别于仿制，是一种创造活动•③实用性：考虑产品的规定功能•④艺术性：造型美是产品整体设计体现出来的全部美的综合•⑤舒适性：考虑操作的生理和心理因素•⑥经济性：应用价值工程学、设计物美价廉的产品•⑦时代性：产品具有时尚性和流行性•⑧社会性：考虑消费者的社会属性和社会环境•五、价值分析•1．概念•以功能分析为核心以开发创造性为基础，以科学分析为工具，寻求功能与成本最佳比例，是产品获得最大价值的一种现代管理技术。•2．分析程序（过程）•①确定价值分析对象•②进行成本分析和功能价值估算•③应用最新成果进行革新和创造提出新方案。•④对新方案进行评价和决策。•六、专家系统•1．概念•在专家水平上工作的计算机程序系统。•2．应用特点•①具有该领域专家的丰富知识•②具有该领域专家的专门知识和推理能力•七、模块化设计•1．概念•对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能，不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分设计出一系列的功能模块，通过模块的不同选择，可构成不同的产品。•2．优点：•①减少产品的设计和制造时间•②有利于产品的更新换代•③有利于提高产品质量降低成本•④便于产品维修•3．举例•①兼容式计算机•②汽车的各总线•八、相似设计•1．概念•工厂常设计和生产系列产品。首先选定某一型号为基础对它进行最佳方案设计定出参数和尺寸。然后通过相似的原理求出系列产品中的其它产品的参数和尺寸。•2．过程•①进行模型试验•②对模型进行仿真•九、优化设计•1．概念•将设计问题的物理模型转化成数学模型运用最优化的数学理论、选适当的优化方法，用计算机求解数学模型。•2．优化设计是现代设计方法追求的目标•十、可靠性设计•1．概念•在满足性能、费用、时间等条件下使产品的可靠性提高或者在保证可靠性指标下，使上述因素最佳。•2．失效率曲线•Ⅰ区-早期失效期•Ⅱ区-偶然失效期•Ⅲ区-损耗失效期