人人范文网 范文大全

机械设计调研报告

发布时间:2020-03-03 10:52:49 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

设计方法发展过程的调研报告

设计方法是产品设计的灵魂。我查阅了一些有关设计方法和现代设计方法的资料,调研了它的发展史并进行了一些小总结。设计方法的发展大致经历了直觉设计、经验设计、中间试验辅助设计和现代设计这四个发展阶段。对于前三个阶段,因其设计方法乃至相关原理均具有人工试验、经验类比等特点,统称为传统设计方法。“现代”与“传统”本就是继承与发展的关系,没有传统就没有现代,因此,在历史的长河中,传统与现代就是一对双子星,失去了一方,另一方也就失去了存在的意义。

就设计方法而言,每一时代的设计方法都是与该时代的科技与人文发展水平紧密相连的。每一次设计方法的大突破都有历史变更的大背景。

十六世纪之前,生产力水平以农业生产为主导,观察世界的方式主要靠直觉、经验、猜测,相应的设计方法也以直觉设计为主,以经验的方式薪火相传。十六世纪到十九世纪末人类花了约400年的时间完成了对农业生产方式的突破,生产力水平逐渐以工业为主导。自然科学也分化出来,形成了多学科的完整体系,观察世界的方式从之前的直觉、猜测、经验升级为理论、实证与定量分析和归纳。相应的设计方法也发展为理论结合实践的设计。

这些时期下的传统设计方法是以理论公式及长期设计实践中形成的经验、公式、图标和设计手册等为基础,通过安全系数设计、经验设计、类比设计、分离设计等半理论经验的方式,完成方案拟定、设计计算、绘图和编写设计说明书等设计工作。传统设计方法的对象产品一般具有产量大、寿命长、开发周期长、创新程度不高等特点。但随着全球经济一体化的不断推进,市场竞争的日益激烈,产品越发呈现出个性化、多样化、寿命短、开发周期短、创新空间空前扩大等特点,同时产品开发涉及的技术与科学领域也越来越广,因此传统设计方法就显得捉襟见肘、顾此失彼,越发难以满足当今产品的设计要求,凸显出自身的局限性。

十九世纪末、二十世纪初是现代科学技术的诞生期,尤其在物理发面更显著,科学技术开始超前于生产,并对生产起了决定性的促进作用,成为第一生产力。在此期间,二十世纪四十年代计算机的发明及八十年代后的普及,以及九十年代后信息革命的兴起是一系列标志性的事件。设计方法也因此开始有了突破性的进展。传统设计方法也因计算机的使用开始更新为现代设计方法。

现代设计方法可近似理解为:传统设计方法+计算机+现代设计理念。现代设计理论是现代设计方法的基石。从二十世纪五十年代开始,为了适应生产力发展的需要,通过借鉴新兴的统计分析技术、管理技术、信息技术和方法论,在传统设计理论的基础上相继提出了一系列现代设计理论与方法,如公理化设计理论、发明问题解决理论、田口设计法、六西格玛

- 1 -

设计等。正如公理化设计理论的奠基人曾指出的,“经验或对比设计技术与方法极大地限制了实际设计水平的提高,对复杂产品的高效、系统的设计显得无能为力,基于新的设计技术与方法理论,建立系统、完整的现代设计方法学和设计平台,是应对设计挑战的关键。”

经过了多年发展,现代设计方法在现在设计理论的支撑下,已经成为现代产品设计中必不可少的工具。现代设计方法是一系列设计方法的总称,其中包括有限元、优化设计、可靠性设计、健壮性设计、系统设计、创造及创新设计、反求工程及反求设计、计算机辅助设计、智能设计、自组织设计、动态设计等等几十种侧重点各不相同的方法。

我就对其中的几种重点的方法进行了搜索、资料汇总和说明。

有限元方法,是指那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。有限元方法最初被称为矩阵近似方法,应用于航空器的结构强度计算。后经过数十年的努力,随着计算机技术的发展,有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域,成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。

优化设计方法,是一种选择最佳方案的设计方法。以数学优化理论为基础,建立目标函数,自动寻求最优的设计方案,能使所设计的产品结构最合理、性能最好、质量最高、成本最低、有竞争力,同时设计时间又不要太长。

健壮性设计,它同时又被称为稳健性设计,它是日本学者田口玄一提出的田口方法基础上发展起来的一种低成本、高稳定性的产品设计方法。

系统分析与设计方法,是将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需要完成的任务。

需要指出的是,对于复杂的实际工程,常常采用多种设计方法综合运用,有时甚至需要设计方法本身有所突破。

根据以上的一些资料说明,我总结出按照传统与现代的历史辩证关系,不能狭义或者静态的去理解我们现在所学的现代设计方法,不能把它当成一把开启所有设计问题的金钥匙。因为我通过调研它的发展史知道,所有的设计方法都具有一定的时效性,只有通过不断的吸收各学科领域的最新成果才能永远保持“现代”。

参考文献

[1]王安麟.现代设计方法.华中科技大学出版社,2010.

[2王凤歧.现代设计方法.天津大学出版社,2004.

- 2 -

机械设计报告

机械设计实习报告

机械设计实习报告

机械设计实习报告封皮

机械设计论文开题报告

机械设计

机械设计

机械设计

机械设计

机械设计专业金工实习报告

机械设计调研报告
《机械设计调研报告.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便编辑。
推荐度:
点击下载文档
点击下载本文文档