00-现代机械设计方法概论
现代机械设计方法介绍PPT(16张)
《现代机械设计方法》是其中的重要组成部分！学 习该课程，不是完全摒弃传统设计方法，而是多掌握一 些新的设计理论和方法。
《现代机械设计方法》大纲
一．总体要求
1. 了解创新设计、有限元分析、优化设计、可靠性设计 等方法的原理、功能、特点与工程应用。
有系统的理论 方法，但往往 只能近似满足 运动学要求
方案设计 创造性
运动学分 动力学分 析与设计 析与设计
零件工作 能力设计
结构设计
受到计算手段 的制约，分析 较简单。
常将复杂问题简化，得出近 似公式或经验公式。一般按 静载荷计算，引入动载系数
常采用类比 的方法
机械零件设计的一般步骤
机械零件设计的一般步骤
现代设计方法
特征和发展动向：
• 以动态取代静态 • 以定量取代定性 • 以变量取代常量 • 以优化取代可行性设计 • 以并行取代串行设计 • 以微观取代宏观 • 以系统工程取代分部处理 • 以自动化取代人工设计
具体方法：
• 计算机辅助设计 • 优化设计 • 可靠性设计 • 虚拟产品设计 • 参数化设计 • 智能设计 • 分形设计 • 网上设计 • 创新设计 • 反求工程
设计工作周期长、效率低，不能满足市场竞争 激烈、产品更新速度加快的新形势。
2.机械现代设计方法 机械现代设计方法简介1 现代设计方法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 列转换：
以动态的取代静态的─如机器结构动力学计算。 以定量的取代定性的─如有限元计算。 以随机量取代确定量─如可靠性设计。 以优化设计取代可行性设计─如优化设计。 并行设计取代串行设计─如并行设计。 微观的取代宏观的─如微－纳米摩擦学设计。 系统工程法取代分部处理法─如系统工程。 自动化设计取代人工设计的转化─如计算机辅助设计。
现代机械设计方法
现代设计方法
工程设计的基本特征在于它的约束性、多解性和相对性。 一般设计常常在一定的技术与物质条件下，要求取得一个技术 经济指标最佳的方案。 例 1-1 设计一个体积为5m3的薄板包装箱，其中一边长度不小于 4m,要求使薄板耗材最小，试确定包装箱的尺寸参数：长a ,宽b 和高h。 分析：包装箱的表面积s与它的长a、宽b和高h三维尺寸有关， 故取与包装箱薄板耗材直接相关的表面积s作为设计目标。 采用有化设计方法，该问题可以描述为： 在满足包装箱体积abh=5m3，长度a≥4m,b>0和h>0的 限制条件下，确定设计参数a,b和h的值，使包装箱的表面积
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现代设计方法
x1 x 2 x x1 x2 xn
xn
T
x X Rn
式中Rn表示n维空间，它包括了所有设计变量，称为设计空间。 X为符合一定条件的设计变量集合。 一般情况下：设计变量x都是连续变化的量，称为连续量。 但是也有一些设计变量是跳跃式的量，称为离散量。例如，齿轮 的齿数必须是整数，模数必须符合国家标准的规定值等。 设计变量的数目，称为维数，一般说来维数越多在优化计 算中可调整的参数越多，供优选的方案也越多，设计效果也越 好，越容易满足要求。但优化计算的过程就越复杂，难度增加。 所以在优化计算中不应过多地增加设计变量，应尽可能根据以 往经验将一些参数确定为设计常量，而只将那些对设计指标影 响比较大的设计参数定为设计变量。
串行设计 并行设计院 ＜＜数据库与网络技术 设计制造一体化 CAPP NC 管理水平的提高 MIS、PDM、ERP 内部封闭设计多企业异地设计 优势互补、资源共享
现代机械设计方法介绍PPT(16张)
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10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。
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11、人生就像是一个马尔可夫链，你的未来取决于你当下正在做的事，而无关于过去做完的事。
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12、女人，要么有美貌，要么有智慧，如果两者你都不占绝对优势，那你就选择善良。
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13、时间，抓住了就是黄金，虚度了就是流水。理想，努力了才叫梦想，放弃了那只是妄想。努力，虽然未必会收获，但放弃，就一定一无所获。
现代机械设计方法
南京农业大学 机械设计教研室
张海军
21.05.2019
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21.05.2019
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I 绪论 1.1 概述
现代设计方法概念
设计方法的发展过程 直觉——经验——半理论半经验——现代设计
1.2 现代设计方法的主要内容及特点
一、机械设计类课程简介
在大学机械类专业的教学计划中，安排了一组 机械设计类课程。
3. 优化设计
3.1 基本概念
3.2 优化设计数学模型
3.3 优化设计数学基础 3.4 无约束优化方法
3.5 有约束优化方法 3.6 机械优化设计应用
4. 可靠性设计 4.1 可靠性度量指标 4.2 常用概率分布
4.3 零件可靠性设计 4.4 机械系统的可靠性
教材：《现代机械设计方法》倪洪启主编，化工出版社
设计工作周期长、效率低，不能满足市场竞争 激烈、产品更新速度加快的新形势。
2.机械现代设计方法 机械现代设计方法简介1 现代设计方法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 列转换：
以动态的取代静态的─如机器结构动力学计算。 以定量的取代定性的─如有限元计算。 以随机量取代确定量─如可靠性设计。 以优化设计取代可行性设计─如优化设计。 并行设计取代串行设计─如并行设计。 微观的取代宏观的─如微－纳米摩擦学设计。 系统工程法取代分部处理法─如系统工程。 自动化设计取代人工设计的转化─如计算机辅助设计。
现代机械设计的方法及
智能化设计
智能化设计技术可以利用人 工智能、机器学习等技术对 设计进行自动化和优化，提 高设计的性能和效率。
绿色设计
绿色设计理念强调环境保护 和资源利用，采用环保材料 和节能技术，降低对环境的 影响。
人性化设计
人性化设计理念强调以人为 本，注重产品的舒适性和易 用性，提高产品的用户体验 。
02
现代机械设计的主要方法
物理模拟
利用物理模型对机械系统进行实验研究，获得实 际运行数据，为设计提供参考。
智能设计技术
01
02
03
知识工程
利用知识工程技术，将设 计经验和知识进行整理和 表达，为设计提供智能支 持。
专家系统
利用专家系统进行智能设 计，通过推理和判断，为 设计提供决策支持。
人工智能技术
利用人工智能技术，如机 器学习、深度学习等，对 设计过程进行自动化和智 能化处理。
其他领域的应用
01
医疗器械设计
医疗器械对精度和可靠性要求极高，现代机械设计方法可应用于提高医
疗器械的性能和安全性。源自02精密仪器设计精密仪器需要高精度和高稳定性，现代机械设计方法可应用于提高精密
仪器的测量精度和稳定性。
03
机器人设计
机器人是现代制造业的重要领域，需要应用现代机械设计方法对机器人
进行优化设计和制造，提高机器人的运动性能和作业效率。
可持续性原则
创新原则
现代机械设计应考虑环境保护和资源利用 ，采用环保材料和节能技术，降低对环境 的影响。
现代机械设计应注重创新，采用新技术、 新材料、新工艺等，提高产品的竞争力和 附加值。
现代机械设计的发展趋势
数字化设计
数字化设计技术使得设计师 可以在计算机上进行模拟和 优化设计，提高了设计的效 率和准确性。
现代机械设计方法课程设计
现代机械设计方法课程设计一、引言现代机械设计方法是指采用现代化的设计思想、技术和工具，以提高机械设计效率和质量为目标的机械设计方法。
本文对现代机械设计方法进行了探讨，结合一次机械设计课程的实践，以此为例，说明现代机械设计方法的应用。
二、现代机械设计方法现代机械设计方法包括以下几个方面：1. 仿真分析技术仿真分析技术是现代机械设计方法中的重要组成部分，它可以让设计人员在设计前通过计算机模拟、分析机械零部件的受力、变形、工艺等性能，以便在设计前解决问题、优化设计，提高设计效率和质量。
2. CAD技术CAD技术是现代机械设计方法的基础，它可以让设计人员通过计算机辅助设计机械零部件、零件装配、动态仿真等过程。
3. CAM技术CAM技术是在CAD技术基础上发展而来的一种计算机辅助制造技术，它可以帮助设计人员将机械零件的三维图形转换为数控程序，以实现机械零部件的高精度制造。
4. 快速原型技术快速原型技术可以通过计算机控制机器按照一定的加工规律，逐层制造出一定形状的产品模型，以完成机械零部件的可视化、实物检验等工作。
三、课程设计实践为了深入了解现代机械设计方法的应用，我们在机械设计课程中开展了一次课程设计实践。
实践过程中，我们选取了一款压缩机的设计，并采用现代机械设计方法进行了设计。
设计过程中，我们主要采用了以下几个步骤：1.基础设计基础设计环节主要采用CAD技术，进行机械零部件的设计、零件装配等工作。
2.受力分析在基础设计完成后，我们对机械零件进行了受力分析，采用了CAE软件进行有限元分析，优化了机械零部件的结构和强度，以提高产品的性能。
3.生产制造在经过受力分析和优化后，我们采用CAM技术进行数控加工程序的编制，在数控加工设备上进行生产制造。
4.检验测试在完成安装和调试后，我们采用3D打印技术制作了一个样品进行实物检验。
在检验测试过程中，我们发现产品的性能和质量都达到了预期的效果，证明了现代机械设计方法在机械设计中的有效应用。
浅析现代机械设计及方法
浅析现代机械设计及方法摘要：本文主要分为三个部分，首先将传统机械设计与现代机械设计技术进行了对比，后阐述了当前形势下集中较为主流的机械设计方法，最后对机械设计方法的提升，提出个人建议，望文中内容对推动我国机械设计技术发展，有些许帮助。
关键词现代机械设计技术方法引言现代机械设计，是保证机械产品功能稳定发挥及产品功能顺应时代发展需求的关键，同时，良好的设计也能有效降低企业生产成本，鉴于此，有必要对其进行深入的分析与研究。
一、现代机械设计技术与传统机械设计技术的对比传统机械设计方法多为静态和理论性的，是将设计人员对于设计产品的经验与理论认知作为基础而实施的直觉设计，总体来看，其具备了两方面的特征：首先，产品设计理论认知保持固定，对于复杂而又多变的外界环境存在相对较差的适应性。
通常而言，传统机械设计方法理论认知主要来源于设计人员的反复试验以及自身经验，在理论确定以后，通常不会随意变更，并不适用于当前多变的环境。
比如，一般安全性能比较高的产品其投入的资金也比较多，会增加谁及的成本，低成本产品则安全系数低，难以满足相关要求。
其次，设计理念落后，无法跟上时代发展以及科技进步的步伐。
伴随着科技水平的逐渐提升，机械产品技术含量要求也与日剧增，机械设计理论体系呈现出了复杂化的发展态势，传统机械设计方法难以追赶发展的脚步。
伴随着科技的提升，机械产品技术含量的相关要求也在不断的提高，机械设计理论体系复杂化程度不断加深，传统机械设计已经无法满足产品使用需求。
二、现代机械设计方法1、计算机辅助机械设计计算机辅助设计是电子信息技术的重要内容。
其将计算机所具备的计算精度高、运算快、逻辑判断以及图形展示等多种功能和人们的智慧、经验以及创造力有效的结合在一起，从而降低了设计人员体力劳动，提升了设计质量，极大的缩短了设计的周期。
可见，计算机辅助机械设计可以在很多工作当中体现出较好的状态，同时在一定程度上对于机械设计成果也会起到决定性的作用。
现代机械设计方法
现代机械设计方法现代机械设计方法，是指以计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）技术为基础的机械设计方法。
它集成了计算机辅助设计、工程力学、材料力学、工艺学、控制学等多个学科的知识，通过数值模拟、虚拟样机等手段，实现机械设计的快速、精确和可靠。
首先，现代机械设计方法注重从理论到实践的无缝衔接。
传统的机械设计方法多依赖设计师的经验和试验数据，设计过程较为繁琐，且设计结果不易准确预测和优化。
而现代机械设计方法则通过数值模拟、虚拟样机等手段，能够在计算机环境下对机械设计进行试验、优化和验证，大大提高了设计效率和准确性。
其次，现代机械设计方法强调整体化设计。
传统的机械设计方法往往将机械产品看做独立的组成部分，设计过程中很难兼顾到整体的功能、性能和制造要求。
而现代机械设计方法则通过系统工程理论和方法，将机械产品视为一个整体系统，从整体的角度考虑功能、性能和制造要求的关系，使得设计的机械产品更加符合实际的工作环境和需求。
再次，现代机械设计方法注重数字化设计。
传统的机械设计方法主要依靠手工绘图和手工计算，设计结果存在重复劳动、错误率高和信息传递不精确等问题。
而现代机械设计方法则通过计算机辅助设计软件，实现以数字化方式进行设计、分析和优化，能够快速生成和修改设计图纸、自动计算和优化设计参数，大大提高了设计效率和精度。
最后，现代机械设计方法注重可视化和可交互性。
传统的机械设计方法往往只能通过文字和手绘草图来表达设计思想，很难直观地展现设计效果和交流意图。
而现代机械设计方法则通过三维建模、虚拟样机、动态仿真等技术，可以实现对设计过程和结果的可视化呈现和交互操作，设计师可以更加清晰地了解和表达设计需求，减少了误解和沟通成本。
总之，现代机械设计方法是以计算机辅助设计和制造技术为核心的机械设计方法，具有高效、精确、可靠、整体化、数字化、可视化和可交互等特点。
它在提高机械设计效率、降低设计成本、优化设计方案等方面具有重要的意义和应用价值，是现代工业发展的必然趋势。
现代机械设计方法(复习提纲)
第一章 概述1.1 传统设计与现代设计及其范畴常见现代设计方法：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、智能论方法、寿命论方法、离散论方法、模糊论方法、突变论方法、艺术论方法（P3） 1.2 设计过程和设计技术简述 （1）机械结构系统模型中 静态问题：F Kq =动态问题：...()M q D q K q f t ++=其中K 为结构刚度特性，M 为结构的质量特性，D为结构的阻尼特性，F 和()f t 分别是静载荷和动载荷，q 为静态位移或者相应的动态响应。
（P5） （2）机械结构系统的力学模型（P5）第二章 系统分析设计方法2.1 技术系统的组成和处理对象一般来说系统由下例四个部分组成：系统单元、系统结构、边界条件、输入和输出的要素。
（P7）2.2 系统分析设计方法（1）一般来说，系统或产品的设计过程课概略的划分为：产品规划、方案设计、技术设计、施工设计等阶段。
（P9）（2）产品规划需要进行：市场需求分析、可行性分析和设计要求的拟定工作。
（P9）可行性分析主要包括：技术分析、经济分析、社会分析（P9） （3）例题2.1，系统解得可能方案数计算及组合结果。
(P11)2.3 价值分析（1）顾客所需求的不是产品本身，而是产品背后的本质——功能，在同样的功能下，顾客还要比较功能的优劣——性能。
（P16） （2）价值是产品功能与成本的综合反映F V C=；V 是产品的价值（实用价值）；F 是产品具有的功能；C 是取得该功能所耗费的成本。
（P16） （3）优化价值模型——表2.5（P16）（4）提高产品的实用价值就是用低成本实现产品的功能，产品的设计问题就变为用最低成本向用户提供必要功能。
(P17)（5）提高产品的价值可以从以下三个方面着手：功能分析、性能分析、成本分析。
(P17) 2.4 成本估算方法简介（1）按重量估算法W C W f =⋅ ，C 生产成本（元）；W 是产品重量（kg ）；W f 重量成本系数（元/kg ）。
现代机械设计理论与方法
现代机械设计理论与方法现代机械设计理论与方法是指建立在现代机械学、计算机科学、网络、控制等多种理论和技术支持下，进行机械设计活动的理论和方法。
主要包括机械产品概念设计、矩阵分析法、机械有效性分析法、参数化设计、CAD/CAE/CNC系统及新技术应用等内容。
机械产品概念设计是机械设计的重要过程，其中概念设计尤其重要。
它建立在需求分析和标准分析的基础上，以解决技术问题，主要实现高效、可靠、经济的产品设计。
概念设计通常是以抽象的意念确定解决问题的方式，就是从未来的想象出发，利用经验和科学的方法确定产品的设计参数，形成概念设计方案。
通常还会结合在此之前相关的计算机辅助设计、有限元分析等活动，使设计的时间减少，提高了产品的设计质量和效率。
矩阵分析法是机械设计中最常用的重要方法，它可用来求解机械系统结构及参数问题，是机械基础理论研究的常用方法。
矩阵分析可通过利用数学矩阵将机械系统结构及参数的解的一般公式表示出来，用数学矩阵的语言和结构来描述机械系统的参数。
它是一种高效的结构分析方法，它可以把复杂的机械系统划分为便于求解的小系统，然后用这些小系统的解表示机械系统的解，由此解决复杂的机械系统参数求解问题。
机械有效性分析法是近年来机械学研究中崛起的一门理论，它旨在综合运用数学计算、专业机械学知识和工程知识分析机械系统的有效性，既要从中提取机械系统的功能及其参数，同时也要量化分析机械系统的有效性，尤其是应力、位移、运动等状态及其作用在系统上的变化，从而精确分析出最优化的机械系统结构及参量。
参数化设计是一种新型设计思想，旨在建立一种能使设计者和分析者集中共同专注于任务的工作方法，它以模型、变量和函数等抽象的概念样式描述复杂系统的设计模型，将设计模型中的变量逻辑联系，从而解决设计模型的中的参数关系，使设计效果更加理想。
与传统的设计方法相比，参数化设计可以充分利用计算机，对设计模型进行快速有效地分析计算，从而大大减少了设计周期，提高了机械设计的效率和质量。
现代机械设计概论知识点
现代机械设计概论知识点现代机械设计概论是机械工程专业的基础课程，主要介绍机械设计的基本原理、方法和流程。
下面将从机械设计的定义、设计流程、设计原则、设计标准以及机械设计软件等几个方面来介绍现代机械设计的概论知识点。
一、机械设计的定义机械设计是指利用机械原理和工程方法对机械产品进行构思、设计和改进的过程，以满足特定的功能、质量和经济要求，实现预期目标的技术活动。
二、机械设计的流程1. 需求分析：了解用户需求，明确机械产品的功能要求和技术指标。
2. 概念设计：构思设计方案，进行初步的参数估算和初步布置设计。
3. 详细设计：根据设计方案进行详细设计，包括尺寸优化、零部件设计、选择材料等。
4. 制造加工：根据设计图纸进行制造加工，包括加工工艺、装配工艺等。
5. 试验测试：对机械产品进行性能测试、可靠性试验等。
6. 产品改进：根据试验结果对机械产品进行改进和优化。
三、机械设计的原则1. 安全性原则：设计应保证机械产品的安全可靠性，减少事故和损伤的发生。
2. 可制造性原则：设计应考虑到产品的制造工艺和加工工艺，合理选择材料和加工方式。
3. 可拆卸性原则：设计应便于维护和修理，方便零部件的更换和调整。
4. 经济性原则：设计应考虑到成本和效益，合理利用资源，降低制造和使用成本。
四、机械设计的标准机械设计的标准是为了保证机械产品质量和安全性，提高设计效率和设计一致性。
常用的机械设计标准包括国家标准、行业标准和企业内部标准等。
五、机械设计软件现代机械设计常利用计算机辅助设计软件进行设计和分析。
常用的机械设计软件包括AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engineer等，它们可以实现三维建模、结构分析、运动仿真等功能，提高设计的精度和效率。
总结：现代机械设计概论是机械工程专业的基础课程，通过学习机械设计的定义、流程、原则、标准和软件等知识点，可以为学生提供机械设计的基本理论和实践技能，培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
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《现代机械设计方法》大纲 现代机械设计方法》
一．总体要求 1. 了解创新设计 、 有限元分析、 优化设计、 可靠性设计 了解创新设计、有限元分析、优化设计、 等方法的原理、功能、特点与工程应用。 等方法的原理、功能、特点与工程应用。 2. 掌握四种设计方法中涉及到的主要概念、 主要模型、 掌握四种设计方法中涉及到的主要概念、主要模型、 基本方法。 基本方法。 3. 具有完整地运用这些方法解决简单工程实际问题的能 力。
二．相关内容和要求
1. 创新设计 2. 有限元方法 与软件应用 3. 优化设计
1.1 基本概念 1.3 利用技术进化模式 2.1 基本思想 2.5 有限元分析软件 3.1 基本概念 3.5 有约束优化方法
1.2 冲突及其解决原理
2.2 弹性力学基本理论
2.3 弹性力学有限元法 2.4 设计分析若干问题
现代设计方法
特征和发展动向： 特征和发展动向： • • • • • • • • 以动态取代静态 以定量取代定性 以变量取代常量 以优化取代可行性设计 以并行取代串行设计 以微观取代宏观 以系统工程取代分部处理 以自动化取代人工设计 • • • • • • • • • • 具体方法： 具体方法： 计算机辅助设计 优化设计 可靠性设计 虚拟产品设计 参数化设计 智能设计 分形设计 网上设计 创新设计 反求工程
2.机械现代设计方法
机械现代设计方法简介1
现代设计方法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 列转换： 以动态的取代静态的─如机器结构动力学计算。 以定量的取代定性的─如有限元计算。 以随机量取代确定量─如可靠性设计。 以优化设计取代可行性设计─如优化设计。 并行设计取代串行设 系统工程法取代分部处理法─如系统工程。 自动化设计取代人工设计的转化─如计算机辅助设计。
1.3 学习现代设计方法的意义 产品的设计是决定产品性能、质量、 产品的设计是决定产品性能、质量、成本和企业经 济效益的重要环节。 济效益的重要环节。产品的核心竞争力很大程度上取 决于设计。通过学习，力争提高产品设计水平， 决于设计。通过学习，力争提高产品设计水平，既能 缩短设计周期，又能提高产品质量。 缩短设计周期，又能提高产品质量。 近年来，我国关于“见习机械设计工程师资格考试” 近年来，我国关于“见习机械设计工程师资格考试” 日益受到重视，和大学英语、计算机等级考试一样， 日益受到重视，和大学英语、计算机等级考试一样，每 年举行两次。 年举行两次。 主要内容包括： 机电企业管理导论》 主要内容包括：《机电企业管理导论》、《计算机 辅助设计及制造技术》 现代机械设计方法》等课程。 辅助设计及制造技术》、 《现代机械设计方法》等课程。 《现代机械设计方法》是其中的重要组成部分！学 现代机械设计方法》是其中的重要组成部分！ 习该课程，不是完全摒弃传统设计方法， 习该课程，不是完全摒弃传统设计方法，而是多掌握一 些新的设计理论和方法。 些新的设计理论和方法。
3.2 优化设计数学模型 3.6 机械优化设计应用 4.2 常用概率分布 4.4 机械系统的可靠性
3.3 优化设计数学基础 3.4 无约束优化方法
4. 可靠性设计
4.1 可靠性度量指标 4.3 零件可靠性设计
三、本课程要求的主要内容
1. 计算机辅助 设计CAD 设计 2. 有限元方法 与软件应用 3. 优化设计 4. 可靠性设计
1.1 CAD概述 概述 1.5 图形处理技术 2.1 基本思想
1.2 CAD系统的构成 系统的构成 1.6 常用 常用CAD软件 软件 2.2 弹性力学基本理论
1.3 工程数据处理方法 1.4 数据库及其应用
2.3 弹性力学有限元法 2.4 设计分析若干问题 2.5 有限元分析软件的应用 3.1 基本概念 3.5 有约束优化方法 4.1 可靠性度量指标 4.3 零件可靠性设计 3.2 优化设计数学模型 3.6 机械优化设计应用 4.2 常用概率分布 4.4 机械系统的可靠性
3.3 优化设计数学基础 3.4 无约束优化方法
教材： 现代机械设计方法》倪洪启主编， 教材：《现代机械设计方法》倪洪启主编，化工出版社 学习要求
1.课堂讲解与课外自学相结合； 1.课堂讲解与课外自学相结合； 课堂讲解与课外自学相结合 2.上课认真听讲 按时完成作业； 上课认真听讲， 2.上课认真听讲，按时完成作业； 3.基于课程内容繁杂的特点 基于课程内容繁杂的特点， 3.基于课程内容繁杂的特点，应注意平时知 识的积累。 识的积累。 考核方式： 考核方式： 课程设计成绩 闭卷(70%)+平时(30%) (70%)+平时 闭卷(70%)+平时(30%)
常将复杂问题简化， 常将复杂问题简化，得出近 似公式或经验公式。 似公式或经验公式。一般按 静载荷计算， 静载荷计算，引入动载系数
常采用类比 的方法
机械零件设计的一般步骤
机械零件设计的一般步骤
选择零件类型、 选择零件类型、结构 计算零件上的载荷 确定计算准则 选择零件的材料 确定零件的基本尺寸 结构设计 校核计算 画出零件工作图 写出计算说明书
1. 常规设计方法
主要依靠经验， 主要依靠经验，通 过类比方法进行 方案设计 有系统的理论 方法， 方法，但往往 只能近似满足 运动学要求 主要依赖于设计者 的灵感 创造性 受到计算手段 的制约， 的制约，分析 较简单。 较简单。
运动学分 动力学分 析与设计 析与设计 零件工作 能力设计 结构设计
必修课
机械制图
工程力学
机械设计基础
机械设计系列课程
现代机械设计方法 选修课
二、机械设计的方法
常规设计方法
产生的时代： 产生的时代： 工业革命以来 产生的基础： 产生的基础： 力学和材料科学的发展 基本内容： 基本内容： 运动学分析与设计 动力学分析与设计 工作能力的分析与设计
现代设计方法
产生的时代： 世纪下半期 产生的时代： 20世纪下半期 产生的基础： 产生的基础： 计算机的发明与快速发展
现代机械设计方法
南京农业大学 机械设计教研室 张海军
1 1
I 1.1 概述
现代设计方法概念
绪论
设计方法的发展过程 直觉——经验 经验——半理论半经验 半理论半经验——现代设计 直觉 经验 半理论半经验 现代设计
1.2 现代设计方法的主要内容及特点 一、机械设计类课程简介
在大学机械类专业的教学计划中， 在大学机械类专业的教学计划中，安排了一组 机械设计类课程。 机械设计类课程。 这些课程的目的是向学生提供机械设计方面的 基本理论和知识， 基本理论和知识，并通过各种教学环节使学生具备 进行机械设计的基本能力，并具备进行机械试验的 进行机械设计的基本能力， 基本能力 动手能力。 动手能力。 通过这些课程和相关的实践活动， 通过这些课程和相关的实践活动，培养同学们的 创新精神、团队精神和工作作风。 创新精神、团队精神和工作作风。
常规设计方法有如下不足： 常规设计方法有如下不足： 有如下不足 方案设计过分依赖设计者个人的经验和水平； 方案设计过分依赖设计者个人的经验和水平； 一般满足于获得一个可用方案，而不是最佳方案； 一般满足于获得一个可用方案，而不是最佳方案； 受计算手段的限制，简化假定较多， 受计算手段的限制，简化假定较多，影响了设 计质量； 计质量； 设计工作周期长、效率低， 设计工作周期长、效率低，不能满足市场竞争 激烈、产品更新速度加快的新形势。 激烈、产品更新速度加快的新形势。