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1、現(xiàn)代設計方法2011.02.27緒論1工程設計過程2工程設計的發(fā)展階段直覺設計階段經(jīng)驗設計階段中間試驗輔助設計階段現(xiàn)代設計階段3現(xiàn)代設計方法產(chǎn)生背景4課程內容及安排5學習課程的目的及任務1工程設計過程概念設計總體方案結構設計工藝設計改進設計調研與規(guī)劃方案設計詳細設計生產(chǎn)試驗改進2工程設計發(fā)展階段直觀發(fā)展階段：設計過程是憑當事人的智力和靈感，是一種具有很大偶然性的自發(fā)設計；經(jīng)驗發(fā)展階段（傳統(tǒng)設計階段）：建立在經(jīng)驗與技巧能才的積累上；中間試驗輔助設計階段：局部試驗，模擬試驗，作為設計過程的輔助手段。通過中間試驗可取得可靠的數(shù)據(jù)，選擇合適的結構，從而縮短試制周期，提高設計的可靠性；現(xiàn)代設計階段：以市
2、場需求為驅動，以現(xiàn)代設計思想、理論為指導，以知識獲取為中心，以現(xiàn)代技術手段為工具，考慮產(chǎn)品的全生命周期和人、機、環(huán)境相容性等因素的設計?，F(xiàn)代設計方法：即研究現(xiàn)代設計規(guī)律，方法，程式等的學問，是一門多元性的新興交叉學科。3現(xiàn)代設計方法產(chǎn)生背景人類對物質生活和精神生活日益增加的需求；科學及時的進步，特別是微電子技術的發(fā)展，使得現(xiàn)代設計方法不斷完善。4課程內容及安排4.1課程內容計算機輔助設計優(yōu)化設計有限元法可靠性設計4.2課程安排嚴格按照考綱要求，課本與教學PPT相結合總課時：245學習課程的目的及任務目的：降低制造成本，保證產(chǎn)品使用性能和使用壽命，增強產(chǎn)品的市場競爭力，降低制造與使用能耗，減少制
3、造與使用過程對環(huán)境的負面影響，便于資源回收與再利用，有利于可持續(xù)發(fā)展。任務：掌握理論與相關原理，了解其作用與局限性，解決實際問題。第一章計算機輔助設計（CAD）1CAD系統(tǒng)概述2CAD系統(tǒng)的硬件和軟件3CAD系統(tǒng)的圖形處理4工程數(shù)據(jù)的計算機處理1CAD系統(tǒng)概述1.1CAD的概念、特點及發(fā)展概況概念CAD：計算機輔助設計（computeraideddesign),指人們在計算機軟、硬件的輔助下對產(chǎn)品或工程進行設計、繪圖、分析計算、修改和編寫技術文件以及顯示、輸出的一種設計方法。CAD系統(tǒng)：應用于CAD作業(yè)的計算機（中、小型或微型計算機等）、軟件（計算機的操作系統(tǒng)、圖形支撐軟件和專用應用軟件等）及
4、外圍設備（打印機和繪圖儀等）CAD技術在機械行業(yè)的主要應用：（1）二維繪圖（2）圖形及符號庫（3）參數(shù)化設計（4）三維造型（5）工程分析（6）設計文檔及生成報表CAD技術的特點：（1）制圖速度快，減少手工繪圖時間，提高了工作效率；（2）圖樣格式統(tǒng)一，質量高，促進設計工作規(guī)范化、系列化和標準化；（3）提高分析計算速度，能解決復雜的設計計算問題；（4）易于技術資料的保存及查找，修改設計快，縮短了產(chǎn)品的設計周期；（5）設計時間可預估產(chǎn)品性能。1.2CAD的工作過程幾何模型定義定義轉換為幾何模型數(shù)據(jù)抽出所需數(shù)據(jù)工程分析及計算詳細設計文檔編制圖形輸出修改設計去CAPP或CAM1.3CAD系統(tǒng)的分類按照用
5、途：機械CAD系統(tǒng)、電氣CAD系統(tǒng)、建筑CAD系統(tǒng)按照CAD系統(tǒng)中配置的計算機硬件：（1）集中式主機系統(tǒng)：一臺主機連接多個用戶（2）分布式工程工作站系統(tǒng)：多個主機相連接（3）微型計算機系統(tǒng)：個人計算機（PC）2CAD系統(tǒng)的硬件和軟件2.1CAD系統(tǒng)的硬件CAD系統(tǒng)的硬件：主機、輸入設備、輸出設備和存儲設備輸入設備（1）鍵盤：數(shù)據(jù)和字符輸入，圖形輸入（2）光筆：檢測裝置，將屏幕上的顯示狀態(tài)（明暗變化）轉換為電信號，送給計算機（3）鼠標器（4）數(shù)字化儀：輸入圖形、跟蹤控制光標位置和選擇菜單（5）圖形掃描儀：圖形輸入（直接把圖形掃描輸入計算機中，以像素信息進行存儲表示的設備）輸出設備（1）顯示設備：
6、圖形顯示設備包括圖形適配器和圖形顯示器基于CRT原理光柵掃描式圖形顯示器顯示器分辨率表示：水平線上的點數(shù)×水平線線數(shù)×2的n次方n為顯示器設定位數(shù)（2）繪圖設備平板式繪圖儀滾筒式繪圖儀靜電式繪圖儀彩色噴墨繪圖儀（3）數(shù)據(jù)存儲設備：外存儲器磁盤：軟磁盤和硬磁盤，隨機存儲方式磁帶：順序存儲方式光盤微機CAD系統(tǒng)常用的典型配置（學會搭建簡單的CAD系統(tǒng)）（1）計算機（2）圖形輸入設備（3）圖形輸出設備（4）軟件2.2CAD系統(tǒng)的軟件常用軟件分類計算機軟件定義：指與計算機系統(tǒng)操作使用有關的程序、規(guī)程、規(guī)則及其相關文檔資料的總和。（1）系統(tǒng)軟件：直接配合硬件工作，并對其它軟件起支撐作用的軟件，主要指操作
7、系統(tǒng)及各種計算機語言等。操作系統(tǒng)：作用（定義），五個管理功能計算機語言：匯編語言，高級語言網(wǎng)絡通信及管理軟件：通訊協(xié)議數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理軟件：支持人們建立、使用和修改數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的軟件（2）支撐軟件：指在CAD系統(tǒng)中，支撐用戶進行CAD工作的通用性功能軟件?；緢D形資源軟件：CGI，GKS，PHIGS等二維、三維繪圖軟件：AutoCAD、CADKEY、PD幾何造型軟件：AutoCADR12、R13
