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本课件为现代机械设计方法课程绪论，从设计的起源与产品属性变化切入，厘清传统设计与现代设计的根本区别，梳理现代设计方法的十一类范畴，并简述设计过程、设计技术与机械结构设计中的现代方法。
现代机械设计方法：本册内容为第一章 概述，主讲教师白清顺。
第一章概述：本课件为现代机械设计方法课程绪论，从设计的起源与产品属性变化切入，厘清传统设计与现代设计的根本区别，梳理现代设计方法的十一类范畴，并简述设计过程、设计技术与机械结构设计中的现代方法。
现代设计方法
传统设计与现代设计：“设计”是人类征服自然改造世界的基本活动之一，是人们为满足一定的需求而进行的一种创造性活动的实践过程。设计是将各种先进科学技术成果转化为生产力的一种手段和方法。
设计方法学（DesignMethodology）
设计的起源和设计技术的传
产品属性变化对设计的要求
传统设计与现代设计（续）
国内外在设计理论与方法研究方面的进展：传统设计与现代设计4. 20世纪40年代——军事需要而产生运筹学20世纪50年代——数学规划理论20世纪60年代——电子计算机和计算技术（方法）（理论）（手段）
传统设计与现代设计（续3）：传统设计与现代设计4.国内外在设计理论与方法研究方面的进展美国是创造性设计的首倡者，1985年由ASME组织召开了“设计理论和方法研究的目标和优先项目”研讨会，会后成立了“设计、制造和计算机一体化”工程分会，对工程设计进行指导和资助。
2德国上世纪60年代举行全国性“薄弱环节在于设计”研讨会，在高校开展设计方法和CAD等专题课程。3日本近年也十分关注产品的设计，并通过加快产品的更新速度，提高了产品的竞争力。
传统设计与现代设计（续4）：传统设计与现代设计4.国内外在设计理论与方法研究方面的进展美国Bell飞机公司采用优化方法解决450个设计变量的大型结构优化问题，在对一个机翼进行质量设计中，减轻质量达35%。
5波音（Boeing）公司：波音747的设计中，运用了优化设计的方法，达到减轻质量、缩短生产周期、降低生产成本的效果。
传统设计与现代设计（续5）：传统设计与现代设计4.国内外在设计理论与方法研究方面的进展我国优化设计、CAD、工业艺术造型设计也已经获得普遍的应用，设计理论获得飞速的发展。
7我国目前现代设计的手段不断提高，以CAD/CAM/CAE为基础的商业化软件工具得到较为广泛地应用。
现代设计方法的范畴现代机械设计方：法中“现代”的内涵：现代设计的方法实质上是科学方法论在设计中的应用。名字上冠以“现代”二字是为了强调其科学性和前沿性以引起重视，其实有些方法在时间上并非是“现代”的。
信息论方法：现代设计方法的范畴131. ：如信息分析法、技术预测法等。它是现代设计方法的前提。2.系统论方法：如系统分析法、人机工程以及面向产品生命周期的设计。
3.控制论方法：如动态分析法等。4.优化论方法：它是现代设计方法的目标。5.对应论方法：如相似设计、反求工程设计等。6.智能论方法：如CAE、并行工程、人工智能等。
是现代设计方法核心。7.寿命论方法：如可靠性设计、价值工程和稳健性设计等。8.离散论方法：如有限元和边界元方法。9.模糊论方法：如模糊评价和决策等。
10.突变论方法：如创造性设计等。它是现代设计方法的基础。11.艺术论方法：如艺术造型等。
设计方法的研究内容–设计素质
机械设计过程简述
机械设计过程的四个阶段
系统分析设计模式：2. 从系统分析的角度看，机械设计过程的各阶段实质上都具有分析、综合和评价的内容。17寻求最优方案的过程中，每一个机械设计的细化程度和考虑问题的出发点存在着差别。
创造性设计模式：3. 在设计过程中引入创造性设计方法具有重要的意义。
设计技术：二 1.技术预测法2.创造性设计法3.系统设计法4.信号分析法5.相似设计法6.模糊设计法7.动态分析设计法8.有限元和边界元分析设计法9.优化设计法10.可靠性设计法11.计算机辅助设计（CAD）法12.艺术造型设计法设计方法
设计技术（续）：二设计技术–知识维–逻辑维–时间维系统工程设计方法模式
设计技术（续2）：二设计技术–时间维产品规划阶段，原理方案设计阶段，技术设计阶段，施工阶段–逻辑维
设计技术（续3）：二设计技术–知识维（方法维）
机械结构设计中的现代方法：三 机械结构系统的模型可以采用一组代表外力（外载荷）、结构尺寸和强度（或刚度）等相互关系的数学方程式来表述。23：FKq动态问题：Mq"Dq"Kqf(t)
机械结构设计中的现代方法求解上述方程
机械结构设计中的现代方法（续）：三机械结构设计中的现代方法机械结构设计三类问题提法（求解方法）及表述形式综合表
概述本课程主要讲授的内容
主要参考书：《现代机械设计方法》孙靖民主编，哈尔滨工业大学出版社，2003年8月。《机械优化设计》孙靖民主编，机械工业出版社，2007年3月。
《现代设计理论与方法》张鄂主编，科学出版社，2007年3月。《现代机械设计方法》倪洪启主编，化学工业出版社，2008年5月。
27第一章概述
思考题：1.从科学方法论的观点考虑，在现代机械设计领域中有哪些具体的方法？信息论方法、系统论方法、控制论方法、优化论方法、对应论方法、离散论方法、……2.一般的机器设备的设计要经历哪些过程，其中可能涉及哪些方面的方法和技术？
调查分析、方案拟定、技术设计、样机试制时间维：指标论证、方案论证、初样阶段、…逻辑维：问题提出、系统分析、最优决策、…第一章概述知识维：系统工程、工程技术、数学应用、…28
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