現代機械設計理論與方法第一頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所緒論關于設計及其重要性現代機械與傳統機械現代機械設計所研究的內容我國機械工程的發展與機械設計第二頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所對機械設計與理論的學位要求在力學（特別在動力學）、摩擦學、強度理論、材料科學、控制理論以及設計理論方面有堅實基礎；在傳熱學、電子技術、計算機及網絡技術方面有較強基礎；在人工智能科學、管理科學（特別是市場分析和成本分析）、環境科學及人機科學方面有一定的基礎。第三頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所設計制造時間百分比（%)設計與產品開發時間關于設計及其重要性第四頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所010203040506070設計生產準備與加工原材料與外購件的采購管理和銷售對成本的影響所需的工時成本設計與產品開發成本關于設計及其重要性第五頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所75%的修改工作由產品設計階段引起80%的修改工作在產品制造階段或后續階段完成0102030405060產品定義產品設計工藝規劃制造檢驗應用發生錯誤修改錯誤75%成本%80%設計與修改工作關于設計及其重要性第六頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所現代機械與傳統機械人工組合物可實現能量的轉換；能把熱能、電能、化學能轉換為機械能也能將機械能轉換成其他類型的能量各部分之間具有確定的相對運動關系能夠改變或者傳遞力并產生運動，完成某些工作機械各類機構與機器的總稱第七頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所現代機械與傳統機械傳統機械組成：動力機、傳動機構、執行機構和操縱控制裝置具有很大的局限性機械的分類：動力機械、能量轉化機械、工作機械第八頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所現代機械與傳統機械現代機械定義：由計算機信息網絡協調與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量等動力學任務的機械或機電部件相互聯系的系統組成：機械本體、動力部分、檢測傳感裝置、控制及信息處理裝置、以及執行機構第九頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所現代機械與傳統機械現代機械的特征1、機械應是一種有“頭腦”的手足延長，即使其中的“頭腦”并不理想（具有主動控制功能）；2、不僅僅只處理物質和能量，而且更關注處理信息；3、滿足人們的綜合需求，所有的機器都將是機器人：機械將具有更強的智能。第十頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所關于現代機械設計理論與方法反映現代機械設計的哲理、準則和方法現代的機械設計更多地經驗和借鑒關注機械系統對象更多地運用最新技術大系統論經典力學強度準則廣義力學可靠性準則任務→方案→樣機→試驗→修改→(重復)傳統機械現代機械設計思想設計過程設計準則虛擬樣機→評價→優化參數→設計與制作第十一頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所現代機械與傳統機械如何研究現代機械？1、學科耦合，產生新的理論與方法；2、更為深入地認識各個學科在理論和方法上的發展，用系統的觀點考查其依賴與滲透；3、用信息流的觀點觀察機械各部分之間的關系；4、用動態的觀點研究機械性能（全壽命周期的要求）。第十二頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所關于現代機械設計理論與方法反映現代機械設計的哲理、準則和方法現代機械現代的機械設計現代機械的組成、結構和設計現代各個領域科學技術的發展，都是現代機械設計理論與方法發展的基礎第十三頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所設計理論與方法論相關領域文化技術自然科學基礎工程科學工業技術生產技術藝術藝術造型工業造型經濟學心理學社會學政治學設計理論與方法第十四頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所關于現代機械設計理論與方法哲學、思維科學、心理學、智能科學設計方法學、智能設計、創新設計解剖學、生理學、人體科學人機工程、生物機械學、工業設計等社會學、環境科學、生態學綠色設計、人工物設計理論現代應用數學、物理學、應用化學、應用力學、材料學產品創新設計、穩健性設計理論、廣義優化設計、優勢設計、摩擦學設計機械電子學、測控理論與技術、信息科學并行設計、虛擬設計、快速設計、機電一體化設計等第十五頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所現代機械設計所研究的內容現代機械設計在技術上的特點：智能化

經濟性

大型復雜機械的設計必須完成“分析－分解－綜合”的過程，其中包含了大量創造性思維過程和智能活動。并行性

集成化

精確性

動態性

市場的競爭、用戶的選擇使對產品的經濟性要求越來越高。

必須超前考慮后續的過程，實現DFM、DFA，以壓縮廢品、庫存的消耗，確保經濟性。樹立人－機一體化、機電一體化、硬－軟件一體化的觀念，綜合多方面測試分析數據指導、評價設計，融多種現代科技成果和技術，特別是CAD技術于產品設計之中。機械產品復雜度、綜合性提高的必然結果要求設計過程中要采用先進的計算技術、計算理論和計算分析工具，使設計的分析更為準確、設計參數更為精確。設計的對象處在動態環境中，把握其動態過程對于提高產品的可靠性具有重要意義，同時設計組織的協調也具有動態性，所以要求設計的過程中設計數據集成和設計系統必須無縫連接。第十六頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所已有知識和新知識獲取在設計中的作用任務空間方案集合最終設計市場信息已有知識聯想新知識獲取資源測試評估優化再設計第十七頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所我國機械工程的發展與機械設計提高企業生產能力與水平（完成產業現代化）提高競爭能力的產業技術和產品解決社會和民生急需的技術問題跟蹤并發展新的科學和技術創造我國獨有的產業技術和工程科學高水平、高精度設備技術水平的開發或提升等提高效率、效益以及獨占性生產能力的技術現有產品的更新換代能夠打入國際市場的產品技術新產品的核心技術（專利技術）面對未來的儲備技術解決社會各相關問題的技術或產品提高生活質量的技術或產品。。。。。設計的目標和任務創新產品（功能、性能）第十八頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所設計理論與方法論是關于設計本質和設計方法的系統理論，目的在于揭示設計過程的本質規律，探索各種有效的設計方法，為實際的設計工作提供指南。設計理論與方法論第十九頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所本課程的內容現代機械設計中的理論和方法其它學科知識和技術的融合原則設計概念和知識的體系化設計準則的規范化涉及在機械系統的部件設計、提高其功能和性能時的具體準則和技術設計中的哲學和共性問題 系統論最優化 創新設計 方法論

……設計中的專門技術和方法 可靠性摩擦學 動力學 CAD

……第二十頁，共二十二頁，2022年，8月28日設計工程研究所工程設計學工程建模學各種系統或行業機械設計中的共性問題，設計的原則、理論基礎從模型入手解決產品設計，設計方法關于現代機械