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現(xiàn)代設(shè)計方法范文第1篇

1.1計算機輔助機械設(shè)計方法

首先，軟件系統(tǒng)可以分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件以及應(yīng)用軟件三個層面。原有的軟件系統(tǒng)比較單一，而且在應(yīng)用的過程中，效率和效果不可兼得。當(dāng)我們分為三個層次來運作的時候，就可以實現(xiàn)高效工作。其次，計算機輔助機械設(shè)計方法的過程比較緊湊，一般情況是通過四個步驟來完成。分別是建立數(shù)學(xué)模型——設(shè)計程序框圖——用高級語言編制程序——程序調(diào)試。這四個步驟是一氣呵成的，在很多方面都能夠獲得一個較大的提升，并且在滿足工作需求的同時，降低耗費的時間和工作強度。從以上的表述來看，計算機輔助機械設(shè)計對現(xiàn)代機械設(shè)計產(chǎn)生了很大的積極作用，為國家的發(fā)展和社會的進步實現(xiàn)了全面的提升。

1.2系統(tǒng)化機械設(shè)計方法

系統(tǒng)化機械設(shè)計方法具有以下優(yōu)點：首先，運用系統(tǒng)設(shè)計方法會將機械設(shè)計看成由若干個設(shè)計要素組成的一個系統(tǒng)，這樣在進行設(shè)計的時候，客觀上實現(xiàn)了從總體的情況出發(fā)，機械設(shè)計具有前瞻性，在以后投入生產(chǎn)使用的時候，連貫性較強；其次，每個設(shè)計要素具有獨立性。在固有的設(shè)計方法中，只有很少的一部分設(shè)計實現(xiàn)了設(shè)計要素獨立，而且還是在犧牲其他功能的基礎(chǔ)之上。系統(tǒng)機械設(shè)計方法經(jīng)過不斷研究和優(yōu)化，運用的技術(shù)和方案有所不同，它可以讓設(shè)計要素獨立，也可以讓設(shè)計要素成為一個整體，不會影響設(shè)計要素的功能和性質(zhì)；第三，各個要素間存在著有機的聯(lián)系，并具有層次性。這個特點是一個非常強大的優(yōu)勢。由于廠家和企業(yè)之間存在一定的差異，要想在工作當(dāng)中完全統(tǒng)一是不可能的，我們通過層次上的分明和建立要素的有機聯(lián)系，實現(xiàn)了設(shè)計的進步，并且?guī)訖C械設(shè)備全面發(fā)展。

2對現(xiàn)代機械設(shè)計方法的思考

2.1根據(jù)市場的變化而變化

機械設(shè)備的最終目的就是投入市場，被廣泛的需求者購置應(yīng)用。所以，現(xiàn)代機械設(shè)計方法應(yīng)該根據(jù)市場的變化而變化。首先，對市場的數(shù)據(jù)和資料進行分析，了解機械設(shè)備的訴求方向，分明機械設(shè)計的觀賞性、實用性等性能，保證機械設(shè)計方法能夠切實的創(chuàng)造經(jīng)濟效益；其次，對市場進行定期調(diào)查，根據(jù)不同群體的反饋來更新機械設(shè)計方法，我們要保證現(xiàn)代機械設(shè)計方法能夠及時的設(shè)計出人們滿意的產(chǎn)品，在便利生活和工作的同時，實現(xiàn)設(shè)計的提升。目前，市場才是最重要的主導(dǎo)，從市場出發(fā)是一種非常可取的方式。

2.2建立良性循環(huán)

現(xiàn)代設(shè)計方法并不是獨立存在的，在設(shè)計方法之前有設(shè)計材料，之后有具體的生產(chǎn)加工設(shè)備。無論是應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計方法還是優(yōu)化現(xiàn)代設(shè)計方法，都要在一定程度上考慮前后關(guān)系，保證現(xiàn)代設(shè)計方法在整個鏈條中實現(xiàn)良性循環(huán)。另一方面，我國現(xiàn)在正處于一個非常重要的上升階段，機械設(shè)計方法對機械行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的作用，絕對不能出現(xiàn)任何的問題。相對來說，良性循環(huán)并不能在短時間內(nèi)建設(shè)成功，所以要根據(jù)各個階段的實際需求來建設(shè)，這樣既可以在取得階段性的成果，同時可以最大限度的解決資金、時間等一系列的問題。相信在以后的工作當(dāng)中，良性循環(huán)會符合現(xiàn)階段的發(fā)展節(jié)奏，取得更大的經(jīng)濟效益。

3總結(jié)

現(xiàn)代設(shè)計方法范文第2篇

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代建筑；設(shè)計理念；創(chuàng)新

中圖分類號：TS958文獻標(biāo)識碼： A

一、現(xiàn)代建筑設(shè)計的原則

1、全面開發(fā)的原則

應(yīng)當(dāng)運用更加體現(xiàn)出實效性的方式，運用盡可能少地材料以及資源消耗，從而得到最為理想的開發(fā)效果。在如今人類的發(fā)展與資源趨向枯竭的狀況下，全民開發(fā)還是極為重要的。當(dāng)然，該原則還體現(xiàn)為建筑在空間組織之中"這就應(yīng)當(dāng)妥善地對現(xiàn)代建筑的所有面積實施充分而有效之利用。

2、集約設(shè)計的原則

如今，建筑的不斷建設(shè)、發(fā)展與保護土地資源之間矛盾正在變成一個愈來愈顯著的問題。在現(xiàn)代建筑設(shè)計過程中，要通過集約設(shè)計，拓展立體化開發(fā)用地所需要的空間，從而更加深入地開發(fā)城市的地上空間以及地下空間，從而更好提升城市空間的利用率。因此，要充分結(jié)合本地實施舊城改造的大好契機，更加積極地進行拆舊和建新，從而持續(xù)提高城市所具有的實際容量。在建筑設(shè)立的空間結(jié)果上，還要更加積極穩(wěn)妥地運用具有輕和薄等特點的新型材料，做到利用盡可能小的建筑空間來實施建筑設(shè)計。在如今全世界都在全面推動可持續(xù)能源開發(fā)和利用的時候，實施建筑設(shè)計節(jié)能就成為了重中之重。由此可見，在現(xiàn)代建筑設(shè)計的過程中必須結(jié)合當(dāng)前新技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)實狀況，持續(xù)提升現(xiàn)代建筑設(shè)計的集約化程度。

3、合理設(shè)計的原則

在如今各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)長期并存的新情況下，必須讓現(xiàn)代建筑設(shè)計和本地的社會發(fā)展?fàn)顩r具有同步性。因此，要緊密結(jié)合實際，讓現(xiàn)代建筑設(shè)計真正得融入當(dāng)?shù)匕l(fā)展大局之中。為此，就要實施更為合理的設(shè)計，真正做到具有實效性，這就要求必須從本地實際經(jīng)濟條件加以考慮，和本地具體消費狀況以及市民群眾的切實需求一致。在此基礎(chǔ)上，現(xiàn)代建筑設(shè)計還必須與當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂驙顩r、地形狀況和地質(zhì)狀況等諸多因素加以聯(lián)系，這樣一來就能夠讓建筑設(shè)計取得事半而功倍之成效。

二、現(xiàn)代建筑創(chuàng)新設(shè)計的條件

建筑設(shè)計過程中，設(shè)計時在自身的設(shè)計理論的基礎(chǔ)之上還應(yīng)將創(chuàng)造性的思維方法和創(chuàng)新的技術(shù)結(jié)合起來"創(chuàng)新性是提高建筑設(shè)計理念的一條光明之路"以下是現(xiàn)代建筑設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計的條件即新思路來源"

1、創(chuàng)新設(shè)計心理條件

現(xiàn)代的建筑設(shè)計是創(chuàng)造性的活動，創(chuàng)新心理是設(shè)計師投入工作中的意識和心理暗示。只有創(chuàng)造性的心理才能夠完成創(chuàng)造性的活動。在建筑的設(shè)計創(chuàng)造過程中，如果缺少了真實的情感和創(chuàng)作的激情也就不會出現(xiàn)創(chuàng)新的作品。創(chuàng)新的設(shè)計需要設(shè)計者具有良好的心理條件，勇于創(chuàng)新，激發(fā)潛力。啟動創(chuàng)造性的動機，將創(chuàng)新因素融入到整個作品中，才能確保創(chuàng)新設(shè)計的產(chǎn)生。

2、設(shè)計靈感和頓悟

現(xiàn)代建筑是智慧和思維的統(tǒng)一體，需要設(shè)計靈感，即建筑設(shè)計師在開始設(shè)計構(gòu)思時能夠打開思路，貫通思想靈感閃動。設(shè)計的靈感常常從生活閱歷和積累的經(jīng)驗教訓(xùn)以及生活體驗中來。設(shè)計師會從積累的理論知識和以往經(jīng)驗中培養(yǎng)出創(chuàng)新的思維，在設(shè)計時會觸類旁通甚至是豁然開朗。

3、想象力的培養(yǎng)

想象力是通過理性判斷和直覺的感知對事物進行大膽的猜想和聯(lián)想。憑借想象力，我們可以提出設(shè)想，想象力是現(xiàn)代建筑的出納新的核心力。想象力的培養(yǎng)取決于外部條件也在于設(shè)計者對于想象力的融入是積極認(rèn)同的，但要盡力排除主觀臆想。建筑設(shè)計的想象力的培養(yǎng)包含設(shè)計者對問題的理解、觀察和發(fā)現(xiàn)實質(zhì)的訓(xùn)練，想象力必不可少。

三、現(xiàn)代建筑設(shè)計的策略

1、現(xiàn)代建筑設(shè)計城市發(fā)展趨勢

建筑物不是孤立存在的，建筑物的外部環(huán)境等對建筑設(shè)計的構(gòu)思都將產(chǎn)生積極的影響。影響建筑物的外部環(huán)境包括建筑形式、建筑物本身的空間因素等。這些因素都難以具體形象的體現(xiàn)，這些是將建筑形態(tài)設(shè)計與環(huán)境形態(tài)想結(jié)合的，這種結(jié)合充分的體現(xiàn)了建筑內(nèi)在的統(tǒng)一與和諧的邏輯規(guī)律。因此，建筑設(shè)計師在設(shè)計時應(yīng)將建筑與城市規(guī)劃發(fā)展相結(jié)合，并尊重環(huán)境的多樣性與整體性。這既是現(xiàn)代建筑新美學(xué)觀念的一種體現(xiàn)，同時也是現(xiàn)代建筑對城市規(guī)劃與環(huán)境的認(rèn)同的表現(xiàn)。

2、建筑設(shè)計人文發(fā)展趨勢

現(xiàn)代建筑設(shè)計所呈現(xiàn)的作品是與人們有著密切的聯(lián)系，設(shè)計師在設(shè)計時應(yīng)趨向于人們對美的認(rèn)知和對美的映照和轉(zhuǎn)換。因此在設(shè)計時，建筑中的藝術(shù)應(yīng)體現(xiàn)人文精神，應(yīng)符合人們的審美，應(yīng)具有強烈的沖擊力與視覺表達力，只有這樣才能使人們引起共鳴。在市政項目的建設(shè)中更應(yīng)體現(xiàn)人文精神，更需要設(shè)計師對此種因素加以運用。市政工程是為人們服務(wù)的，所呈現(xiàn)的建筑更是需要具備人文精神，這些精神是建筑的靈魂，承載著人們對所規(guī)劃的新城市、新建筑的美的追求。建筑的人文精神趨向是能夠體現(xiàn)人們對美的追求價值與象征意義。在現(xiàn)代設(shè)計的過程中，要尊重環(huán)境的多樣性，整體性，這些是影響設(shè)計整體藝術(shù)形象與現(xiàn)代新美學(xué)建筑觀念的重要因素，但更需要反映建筑設(shè)計藝術(shù)的特點，這是反應(yīng)建筑美學(xué)的關(guān)鍵所在。

3、現(xiàn)代建筑智能發(fā)展趨勢

現(xiàn)代建筑的智能化發(fā)展是在設(shè)計時，應(yīng)考慮智能型計算機、智能保安、多媒體現(xiàn)代通信以及現(xiàn)代的環(huán)境監(jiān)控等技術(shù)與建筑藝術(shù)設(shè)計相融合。另外，信息資源以及對使用者的信息服務(wù)情況都能通過自動化監(jiān)控設(shè)備與建筑優(yōu)化進行組合，讓建筑的使用投資物有所值。這種優(yōu)化組合一方面能符合信息社會的需要，另一方面又能擁有舒適、靈活、高效、便利、安全的建筑空間。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平不斷的提高，人們對居住環(huán)境有著非常高的要求，現(xiàn)代建筑智能化的發(fā)展趨勢是能夠符合人們居住環(huán)境高要求的表現(xiàn)之一。建筑設(shè)計師應(yīng)將智能化運用于設(shè)計作品中，要充分考慮利用智能化設(shè)備自動調(diào)節(jié)建筑物的溫度、照度以及濕度等。并充分利用自然界的冷、熱、光、大氣等自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度環(huán)境等，能最大限度的減少能源的消耗，創(chuàng)造出節(jié)能環(huán)保人性化的生活環(huán)境。

4、現(xiàn)代建筑數(shù)字化技術(shù)趨勢

現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展離不開知識經(jīng)濟的發(fā)展，知識經(jīng)濟則依賴于數(shù)字化技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)是適用于信息存儲與處理的，這種處理方式隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與科技的發(fā)展而越來越應(yīng)用廣泛。現(xiàn)代建筑設(shè)計是需要滿足人類發(fā)展的需要。電子技術(shù)在現(xiàn)代建筑設(shè)計中也應(yīng)是不可缺少的一部分，已經(jīng)成為現(xiàn)代住宅一項必備的功能，運用數(shù)字化的技術(shù)在家中實現(xiàn)購物、工作、學(xué)習(xí)和休閑等，這都需要設(shè)計者在設(shè)計時利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)建筑現(xiàn)代化。同時數(shù)字化的住宅除了能夠給人帶來學(xué)習(xí)、工作的便捷以外還能夠有效的節(jié)約城市的建筑面積，減少環(huán)境的污染等。

5、現(xiàn)代建筑的可持續(xù)發(fā)展

環(huán)境資源的有限致使現(xiàn)代建筑也要趨向可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代建筑需要有新型的材料、新的能源以及新技術(shù)來改變現(xiàn)在存在的建筑資源的浪費。新型節(jié)能型材料是建筑材料的首選，這種材料不僅能夠節(jié)約成本，更重要的是能夠減少對環(huán)境的污染。建筑本身關(guān)系到整體的生態(tài)環(huán)境，應(yīng)趨向于生態(tài)建筑發(fā)展的方向。但是生態(tài)建筑作為一個技術(shù)集成體涉及到很多技術(shù)的問題，而這些技術(shù)的問題如果單只靠建筑專業(yè)是無法解決的，需要建筑設(shè)計師與其他專業(yè)的工程師進行配合才能完成。因此在現(xiàn)代建筑設(shè)計中，應(yīng)注重節(jié)能，加大對生態(tài)建筑的關(guān)注，利用新技術(shù)新材料實現(xiàn)現(xiàn)代建筑設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們對居住法環(huán)境的要求也越來越高，對建筑設(shè)計的水平也有著更高的要求，既需要有視覺的美感，又需要充分利用現(xiàn)代新技術(shù)手段等。這就需要設(shè)計師不僅要掌握設(shè)計方面的知識，還要掌握電子技術(shù)等方面的專業(yè)知識，只有全面的掌握才能不斷在生活中尋找靈感，充分的發(fā)揮想象力創(chuàng)造出滿足現(xiàn)代生活需求的建筑。

參考文獻

[1]盧紹軍.現(xiàn)代建筑設(shè)計創(chuàng)新理念探討[J].江西建材,2014,15:17.

[2]李緒洋.現(xiàn)代建筑設(shè)計創(chuàng)新思路分析[J].價值工程,2014,28:125-126.

現(xiàn)代設(shè)計方法范文第3篇

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代設(shè)計方法 MATLAB編程 機械工程 本科培養(yǎng)

【中圖分類號】G42 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）06-0232-02

我國高等教育發(fā)展綱要中提出了“優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，豐富社會實踐，強化能力培養(yǎng)”的要求，目的是切實增強高級專門人才的能力。實踐教育，特別是創(chuàng)新性實踐教育是達到這一目的關(guān)鍵舉措[1]。長期以來，我國機械工程專業(yè)學(xué)生占大學(xué)生總數(shù)的比重始終居于前列，這與社會渴求機械類人才的現(xiàn)狀相適應(yīng)，這種趨勢還將延續(xù)。因此，機械工程專業(yè)的教學(xué)改革在高等教育改革中占有重要地位――它直接決定了高校培養(yǎng)的機械專門人才能否適應(yīng)我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的需要。為了培養(yǎng)具備創(chuàng)新設(shè)計能力、基礎(chǔ)扎實、適應(yīng)面廣的機械專門人才，我國工科院校普遍開設(shè)了現(xiàn)代設(shè)計方法課程；該課程是一門綜合性課程，可以直接用于創(chuàng)新性實踐教育，一般作為高年級本科生的專業(yè)必修課。由于各個高校具有不同的傳統(tǒng)和特色，因此這門課并沒有統(tǒng)一的教材和教學(xué)內(nèi)容?！叭绾吾槍Ρ緦W(xué)校的實際情況、讓學(xué)生有效地掌握現(xiàn)代設(shè)計方法”已經(jīng)成為擺在相關(guān)授課教師面前的緊要問題。本文對現(xiàn)代設(shè)計方法的課程內(nèi)容、教學(xué)困難做出分析，在借鑒其他高校課程改革成果的基礎(chǔ)上，探索適合本校的課程教學(xué)方法。

1.現(xiàn)代設(shè)計方法課程的內(nèi)容

現(xiàn)代設(shè)計方法涉及的內(nèi)容非常廣泛，融合了當(dāng)代科技的各種先進理念，適用范圍并不局限于機械設(shè)計，例如：優(yōu)化設(shè)計可以用于各行各業(yè)，有限元方法可以用于流場、電磁場等多種連續(xù)域物理問題。實際上現(xiàn)代設(shè)計方法要求學(xué)生既要理解通用的數(shù)學(xué)模型，又要熟悉本專業(yè)的理論知識，還要會使用專門的軟件工具。下面從機械工程專業(yè)的角度，列舉現(xiàn)代設(shè)計方法課程的主要內(nèi)容。

1.1設(shè)計方法學(xué)

設(shè)計方法學(xué)是從全局的視角幫助設(shè)計人員開發(fā)出高價值的創(chuàng)新產(chǎn)品。它將設(shè)計對象視為一個技術(shù)系統(tǒng)，將技術(shù)系統(tǒng)的總功能分解至功能元，為功能元求解就是尋找實體結(jié)構(gòu)。這樣可以得到多種整體方案，然后從中找到最優(yōu)解。這個過程需要創(chuàng)新思維方法和技法，如頭腦風(fēng)暴法、組合創(chuàng)新法等。近年來，基于TRIZ理論的創(chuàng)新設(shè)計方法開始引入教學(xué)。TRIZ又稱萃智，試圖將發(fā)明創(chuàng)造過程流程化，讓人們以查表的方法找到問題解決方案；實踐證明，它確實可以加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進程以得到高質(zhì)量的產(chǎn)品。

1.2優(yōu)化設(shè)計

優(yōu)化設(shè)計（Optimization Design）能幫助設(shè)計者從所有方案中選擇出最佳方案。普通設(shè)計中，設(shè)計人員憑借經(jīng)驗和規(guī)范提出多種設(shè)計方案，然后按照一定的評價準(zhǔn)則選出得分最高的方案。優(yōu)化設(shè)計中，設(shè)計者首先需要將工程問題用數(shù)學(xué)語言描述成優(yōu)化模型，然后選擇合適的優(yōu)化方法，最后在計算機上搜索設(shè)計空間以找到最佳方案。根據(jù)問題的不同復(fù)雜程度，有時候只能得到局部最優(yōu)的方案。

如何將工程實際問題用優(yōu)化數(shù)學(xué)模型描述出來是教學(xué)要點。求解數(shù)學(xué)模型可以用MATLAB編程實現(xiàn)。

1.3可靠性設(shè)計

可靠性設(shè)計（reliability design）認(rèn)為任何產(chǎn)品都存在失效的可能，設(shè)計人員應(yīng)該保證產(chǎn)品有足夠能力在規(guī)定的時間內(nèi)和給定的條件下，完成規(guī)定功能。這需要學(xué)生建立新的觀念：產(chǎn)品的物理屬性不是定值，而是服從某個概率分布的隨機變量。學(xué)生還要學(xué)會將概率統(tǒng)計理論知識用于零部件的可靠性設(shè)計。

1.4有限元方法

有限元方法也稱有限元分析（Finite Element Analysis），它將連續(xù)域問題用多個互聯(lián)的子域問題代替，每個子域問題用節(jié)點變量描述出單元數(shù)學(xué)方程，接著組裝成整體數(shù)學(xué)方程，最后進行數(shù)值求解。一般要求學(xué)生會用ANSYS軟件對零部件的強度進行校核。

1.5其它現(xiàn)代設(shè)計方法

計算機輔助設(shè)計（Computer Aided Design）已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，這要求學(xué)生至少會用一種三維造型軟件，如Pro/E， SolidWorks， CATIA，UG等。機械結(jié)構(gòu)的動力學(xué)仿真也是與機械設(shè)計緊密相關(guān)的內(nèi)容，這需要掌握ADAMS等動力學(xué)分析軟件。

2.教學(xué)中存在的問題

由于現(xiàn)代設(shè)計方法這門學(xué)科發(fā)展迅速，內(nèi)容繁多，這給教學(xué)帶來了一系列困難，也引發(fā)了諸多教學(xué)改革嘗試，體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 缺乏權(quán)威定義

一個明確的定義有利于讓學(xué)生準(zhǔn)確地區(qū)分傳統(tǒng)設(shè)計方法與現(xiàn)代設(shè)計方法，從而使他們更好地理解課程內(nèi)容?，F(xiàn)有教材將一些先進的設(shè)計方法的集合統(tǒng)稱現(xiàn)代設(shè)計方法[2， 3]。但是隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，新的設(shè)計方法將不斷出現(xiàn)，同時一些以前視為先進的方法逐漸變成常規(guī)方法。這種動態(tài)變化使得現(xiàn)代設(shè)計方法目前沒有權(quán)威的定義。針對這個問題，有學(xué)者提出將“當(dāng)今時代為產(chǎn)品制造或工程項目完成達成實體化全過程而制定的技術(shù)上的方案、圖樣與程序”作為定義[4]；還有學(xué)者使用比較教學(xué)法從九個方面展現(xiàn)出現(xiàn)代設(shè)計方法和傳統(tǒng)設(shè)計方法之間的差異。這些工作有益于人們明確對現(xiàn)代設(shè)計方法的認(rèn)識。

2.2 難以全面講解

現(xiàn)代設(shè)計方法經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)成為一個內(nèi)容龐雜的理論和方法的體系。有學(xué)者列舉了50多種已經(jīng)研究和應(yīng)用的現(xiàn)代設(shè)計方法；有的教材提出八種不同設(shè)計方法作為教學(xué)內(nèi)容。但是有限的課時是教學(xué)內(nèi)容的最大限制；如果以創(chuàng)新實踐教育為目標(biāo)，那么學(xué)生只能掌握很少的設(shè)計方法。因此，授課教師只能選擇重要的內(nèi)容進行講解。普遍認(rèn)為：創(chuàng)新設(shè)計思想，優(yōu)化設(shè)計，有限元方法，可靠性設(shè)計等內(nèi)容是不可或缺的模塊內(nèi)容。

2.3 難以深入講解

現(xiàn)代設(shè)計方法的主要教學(xué)模塊內(nèi)容十分豐富，大多可以獨立成專門的課程。在有限學(xué)時的約束下，教師很難將每個模塊深入講解到學(xué)生能夠運用自如的程度。據(jù)稱國外著名大學(xué)一般不設(shè)立此課程而是分別設(shè)置諸如“優(yōu)化設(shè)計”、“有限元法”等課程。國內(nèi)有的教學(xué)團隊也嘗試建立相關(guān)課程體系來解決這個問題[5]。該團隊提出“注重專業(yè)必修課，深化專業(yè)選修課，擴展公共選修課”的思路，著力構(gòu)建和完善現(xiàn)代設(shè)計方法課程體系。具體地說，將現(xiàn)代設(shè)計理論及方法作為專業(yè)必修課作為基礎(chǔ)課程，同時開設(shè)“優(yōu)化設(shè)計”、“有限單元法”等專業(yè)選修課供學(xué)生進行深入學(xué)習(xí)，還設(shè)立“ANSYS有限元分析”、“ADAMS動力學(xué)分析”等多種公共選修課供學(xué)生學(xué)習(xí)設(shè)計工具的使用；此外，還將其它先進的設(shè)計方法如“反求工程設(shè)計”、“并行設(shè)計”等作為公共選修課供學(xué)生拓展知識。

3.教學(xué)方法初探

本校根據(jù)實際情況安排40學(xué)時用于現(xiàn)代設(shè)計方法課程。如果以實踐教育為導(dǎo)向，有限的學(xué)時不能保質(zhì)保量地完成教學(xué)。筆者經(jīng)過初步探索做出如下教學(xué)安排：

a）教學(xué)內(nèi)容：TRIZ創(chuàng)新設(shè)計方法，優(yōu)化設(shè)計，有限元分析，可靠性分析，計算機仿真工具原理；

b）教學(xué)重點：各種設(shè)計方法的基本數(shù)學(xué)模型和MATLAB求解。

在這個安排中，實踐教育的重點在于訓(xùn)練學(xué)生針對簡單工程問題進行數(shù)學(xué)建模，然后用MATLAB軟件編程求解；對于各種仿真軟件的具體使用不做介紹，但是集中介紹各種仿真軟件原理，并將它們的操作流程與數(shù)學(xué)模型的建立與求解過程聯(lián)系起來。

4.結(jié)束語

如果以實踐教育為導(dǎo)向，那么教師需要根據(jù)本校的實際情況確定教學(xué)重點內(nèi)容，同時還要探索新的教學(xué)方法，才能使學(xué)生在有限的學(xué)時里掌握先進的設(shè)計方法、并將其應(yīng)用在機械產(chǎn)品的設(shè)計實踐中。這個探索過程是必要的也將是長期存在的。

參考文獻：

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[2]趙松年，佟杰新，盧秀春. 現(xiàn)代設(shè)計方法[M].北京： 機械工業(yè)出版社，2011.

[3]孫靖民. 現(xiàn)代機械設(shè)計方法[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003.

現(xiàn)代設(shè)計方法范文第4篇

關(guān)鍵詞 傳統(tǒng)設(shè)計；現(xiàn)代設(shè)計方法；機械設(shè)計；創(chuàng)新理念

中圖分類號 TH122 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2013）89-0103-02

0 引言

在很長的一段時間，大多數(shù)學(xué)生對機械專業(yè)認(rèn)識不夠。至少在本科階段，所知道的只是簡單認(rèn)為機械是一個容易找到工作的專業(yè)，太枯燥，沒有什么發(fā)展前景。尤其是對于機械設(shè)計，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為就是坐在電腦前繪制工程圖，用一些基本滿足使用條件的零件進行堆積裝配。這些錯誤的認(rèn)為對多數(shù)的學(xué)生造成了影響，對機械設(shè)計不感興趣，更對這個專業(yè)沒有信心。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的機械行業(yè)得到了飛速發(fā)展，先進的制造技術(shù)代替了原有的設(shè)計方式，制造設(shè)備也有較大改變。

原有的設(shè)計多數(shù)只是滿足使用性這一重要目的，而現(xiàn)代設(shè)計的產(chǎn)品在滿足使用的前提下，更趨于精密、微小、可靠、美觀、機電一體化等。要實現(xiàn)這樣的目標(biāo)，傳統(tǒng)制造設(shè)備是很難做到的，必須借助先進的制造設(shè)備和先進的設(shè)計方法才能實現(xiàn)此目的?，F(xiàn)階段對機械設(shè)計提出了更高的要求，這也需要我們對高等院校的機械專業(yè)課程進行變革。要借助于現(xiàn)代設(shè)計方法樹立全新機械設(shè)計的新思路，新理念，把新思維的設(shè)計理念注入當(dāng)代學(xué)生的頭腦中，這對我們新技術(shù)的革新設(shè)計有較大的推動作用。

1 傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計對比分析

機械設(shè)計是一門很古老的學(xué)科。它是設(shè)計者根據(jù)產(chǎn)品使用的要求對機械的結(jié)構(gòu)、工作方式、控制要求、維護保養(yǎng)等進行思考、分析和設(shè)計的過程，最后經(jīng)過機械制造進行生產(chǎn)。因此機械設(shè)計對一個機械產(chǎn)品的誕生起到了至關(guān)重要的基礎(chǔ)作用，設(shè)計的優(yōu)良直接影響產(chǎn)品最終的質(zhì)量。

傳統(tǒng)的機械設(shè)計多數(shù)依靠設(shè)計者的經(jīng)驗和直覺，經(jīng)驗在傳統(tǒng)設(shè)計上占的比重較大。因此一個具有幾十年設(shè)計經(jīng)驗的產(chǎn)品設(shè)計者依靠經(jīng)驗也可以設(shè)計出很好的產(chǎn)品，但是對于直覺，因人而異。這也可以理解為傳統(tǒng)機械設(shè)計的部分創(chuàng)新，直覺讓每個人設(shè)計出的東西略有不同，但傳統(tǒng)設(shè)計的本質(zhì)還是經(jīng)驗基礎(chǔ)，一成不變。因此傳統(tǒng)機械設(shè)計，對設(shè)計的問題考慮不夠全面，只是滿足了最基本的使用要求，很少考慮到設(shè)計的成本減少和結(jié)構(gòu)的性能可靠，更不會考慮設(shè)計的藝術(shù)美觀。但是傳統(tǒng)機械設(shè)計周期較短，使用要求基本可以大大滿足。對于產(chǎn)品的安全性，一般考慮較為充裕，因此傳統(tǒng)機械較為笨重，難以實現(xiàn)精密微小特點。傳統(tǒng)機械設(shè)計如圖1所示。

現(xiàn)代設(shè)計方法多數(shù)利用計算機技術(shù)，在滿足使用條件的基礎(chǔ)上，在其他方面有較多的考慮，尤其是現(xiàn)在的產(chǎn)品傾向于機電一體化，美觀設(shè)計等。比如分析設(shè)計產(chǎn)品的壽命周期、實現(xiàn)產(chǎn)品的微小精密、考慮合適的安全系數(shù)、分析產(chǎn)品特殊部位的負載影響以便進行優(yōu)化設(shè)計等。這些不是設(shè)計者的經(jīng)驗和盲目考慮可以解決的，而是利用強大的理論知識和分析軟件計算出來的，因此這樣的設(shè)計更具有科學(xué)性和說服力，設(shè)計流程如圖2所示。

2 現(xiàn)代設(shè)計方法創(chuàng)新研究

現(xiàn)代設(shè)計方法的運用離不開強大的計算機技術(shù)。三維造型軟件越來越多，較為常用的是Solidworks，Pro/e，UG，CAD等，這樣設(shè)計的模型，我們可以直觀的看出設(shè)計的優(yōu)劣，并且整體的模型裝配可以在三維軟件中模擬完成，能及時修改因為設(shè)計考慮不周引起的裝配干涉等因素，這也為后續(xù)的分析提供基礎(chǔ)。現(xiàn)如今，計算機進行數(shù)值分析的運用在機械設(shè)計方面發(fā)揮了重要作用。MATLAB在現(xiàn)代設(shè)計方法中得到了較大的運用，尤其是在優(yōu)化設(shè)計中。通過遺傳算法，最優(yōu)求解等求得最合適的參數(shù)，運算過程快而且可靠?，F(xiàn)在的計算機輔助工程（CAE）在機械設(shè)計中的運用較廣，比如ANSYS的機械結(jié)構(gòu)分析，對設(shè)計的機械進行模擬仿真可以得出局部的容易受損的部位，在尺寸設(shè)計的時候進行額外的考慮。有對動力學(xué)進行分析的Adams仿真，分析整體機構(gòu)的動力學(xué)分析。同樣還有一些反求設(shè)計，柔性設(shè)計等先進的設(shè)計方法。對產(chǎn)品的可靠性設(shè)計利用了概率論的知識，這是兩學(xué)科的交叉運用。

這些學(xué)科的理論知識為現(xiàn)代設(shè)計注入了新的活力，創(chuàng)新研究變得有理有據(jù)，對機械設(shè)計的全面發(fā)展有較大的推動作用。

3 機械設(shè)計新理念

機械設(shè)計講究的是創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新的東西只能被淘汰。這對我們新一屆機械專業(yè)的學(xué)生是一大考驗，不能再簡單的認(rèn)為機械設(shè)計就是繪制工程圖，不是繪制三維圖，也不是簡單的考慮使用要求，更不是各種零件的簡單組合和裝配。因此對現(xiàn)在的機械設(shè)計新理念應(yīng)該植入我們每個設(shè)計者的頭腦中。

改變傳統(tǒng)的設(shè)計方式，進行現(xiàn)代設(shè)計方法的全新教育模式對提高機械設(shè)計成效有較大的幫助。運用現(xiàn)代設(shè)計方法進行機械設(shè)計是對每個設(shè)計者的較高要求，在進行簡單的三維造型之后，要根據(jù)機械產(chǎn)品的使用條件進行仿真模擬，判斷產(chǎn)品的失效位置和可能發(fā)生的故障等。對提倡的節(jié)能制造，綠色制造更應(yīng)該過多考慮，如今的產(chǎn)品設(shè)計成本較高，在滿足使用條件的前提下進行材料使用的減少也是機械設(shè)計中的重要目標(biāo)。

4 結(jié)論

根據(jù)現(xiàn)代設(shè)計方法的設(shè)計要求，很多課程比如數(shù)值分析，計算機仿真，軟件工程等多學(xué)科對機械設(shè)計都有較大的幫助，因此有必要加大設(shè)計者的各科知識的學(xué)習(xí)，對專業(yè)課程設(shè)計、前沿技術(shù)進行專門培訓(xùn)，樹立設(shè)計者現(xiàn)代機械設(shè)計的新理念。對現(xiàn)代的設(shè)計理論和最新設(shè)計成果進行展示，激發(fā)設(shè)計者更加的創(chuàng)新能力。只有這樣，我們的機械專業(yè)人才才能設(shè)計出有創(chuàng)新的機械產(chǎn)品。

參考文獻

[1]李才運.現(xiàn)代設(shè)計和傳統(tǒng)機械設(shè)計的比較[J].工業(yè)技術(shù)，2012，10：97.

現(xiàn)代設(shè)計方法范文第5篇

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計方法；發(fā)展；

1 現(xiàn)代機械設(shè)計的特點

現(xiàn)代機械種類很多，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。但從實現(xiàn)系統(tǒng)功能的角度來看，它主要包括動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱及控制系統(tǒng)等，每個系統(tǒng)又可根據(jù)需要繼續(xù)分解為更小的子系統(tǒng)?，F(xiàn)代機械設(shè)計有其鮮明的特點，不但要求設(shè)計對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、物流技術(shù)、各零部件的材料、形狀、尺寸、方法等進行構(gòu)思、分析、計算，而且還需融通多門科學(xué)知識，如創(chuàng)造性工程、美學(xué)、仿生學(xué)、控制論、機械電子學(xué)、價值工程等，使設(shè)計出的產(chǎn)品在市場中具有競爭力。

2 現(xiàn)代機械設(shè)計方法

2.1 計算機輔助設(shè)計

利用計算機運算速度快、存儲量大、運算準(zhǔn)確、邏輯判斷功能強等優(yōu)點，通過人機交互進行信息的處理，完成設(shè)計工作。主要有以下特點：

2.1.1 由于可以存儲大量的設(shè)計信息和設(shè)計經(jīng)驗。可以幫助缺乏設(shè)計經(jīng)驗的新手順利完成工作。

2.1.2 計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造（CAM）、計算機自動化管理結(jié)合起來形成計算機集成制造系統(tǒng)，進行產(chǎn)品設(shè)計、市場預(yù)測、生產(chǎn)計劃、制造和銷售等一系列工作。以企業(yè)的最高效益為目標(biāo)，綜合對人力、物力和時間各種資源進行最有效的利用。

2.1.3 可以大大提高設(shè)計的效率，加快產(chǎn)品的更新速度，縮短設(shè)計周期，增強市場競爭力。

2.1.4 設(shè)計人員不僅能在很短時間里給出多種設(shè)計方案，分析比較后獲得最佳設(shè)計方案，還可以從繁重的重復(fù)性工作中得到解脫，有更多的時間和精力進行創(chuàng)造性工作。

2.2 機械設(shè)計中的綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)

現(xiàn)代機械設(shè)計中的綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)是指在設(shè)計機械產(chǎn)品時要符合低耗能、高效益、環(huán)境保護等要求。綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)主要包括以下幾個方面：第一，針對能源利用的機械設(shè)計技術(shù)。產(chǎn)品設(shè)計是減少能源消耗最重要最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，這要求在現(xiàn)代機械設(shè)計當(dāng)中以最小的能源消耗來達到最大的能源利用率，同時符合對環(huán)境影響最小的環(huán)保要求。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)布局、加工工藝以及重復(fù)使用性和材料選擇等都是在產(chǎn)品功能和各項基本要素確定之后，在設(shè)計階段就考慮好的。第二，針對環(huán)境設(shè)計的機械設(shè)計技術(shù)。主要是指在整個產(chǎn)品的生命周期內(nèi)，考慮的重點和關(guān)鍵是產(chǎn)品是否可以回收、是否可以重復(fù)利用、是否可以維護，以及是否有利于使用者的身體健康和安全性等方面的屬性。第三，針對材料設(shè)計的機械設(shè)計技術(shù)。在這方面，設(shè)計的訴求點在材料身上，即要充分發(fā)揮材料的利用價值，并且以最小的材料消耗達到最大的利用率。

2.3 模糊設(shè)計

模糊設(shè)計是將模糊數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到機械設(shè)計中的一種設(shè)計方法。隨著科技的深入發(fā)展，需要設(shè)計的機構(gòu)越來越大、也越來越復(fù)雜，設(shè)計中涉及的變量越來越多且變量間的關(guān)系也越來越復(fù)雜，這些變量中存在大量的模糊現(xiàn)象，許多情況下并不能精確描述所設(shè)計的產(chǎn)品。在設(shè)計中除了識別“非此即彼”的精確現(xiàn)象，還要能識別“亦此亦彼”的模糊現(xiàn)象，這就要求采用模糊數(shù)學(xué)的方法來解決這些問題。模糊數(shù)學(xué)的研究領(lǐng)域非常廣泛，其包括模糊變換、模糊綜合評判、模糊模式識別、模糊決策、模糊拓撲、模糊專家系統(tǒng)等綜合理論。在機械設(shè)計中，一般將模糊技術(shù)與其它設(shè)計方法相結(jié)合，對機構(gòu)進行研究。如利用模糊綜合評判進行機械制造、機械設(shè)計參數(shù)、傳動方案等的優(yōu)化選擇；將模糊技術(shù)與可靠性設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計相結(jié)合，形成了模糊可靠性設(shè)計、模糊優(yōu)化設(shè)計、模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計等方法。隨著人們對模糊現(xiàn)象的進一步深化認(rèn)識，對模糊現(xiàn)象定量處理方法的逐漸掌握，模糊技術(shù)必將得到進一步的發(fā)展與完善，并廣泛用于工程設(shè)計中去。

2.4 基于產(chǎn)品特征知識的設(shè)計方法

基于產(chǎn)品特征知識設(shè)計方法的主要特點是：用計算機能夠識別的語言描述產(chǎn)品的特征及其設(shè)計領(lǐng)域?qū)＜业闹R和經(jīng)驗，建立相應(yīng)的知識庫及推理機，再利用已存儲的領(lǐng)域知識和建立的推理機制實現(xiàn)計算機輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計。機械系統(tǒng)的方案設(shè)計主要是依據(jù)產(chǎn)品所具有的特征，以及設(shè)計領(lǐng)域?qū)＜业闹R和經(jīng)驗進行推量和決策，完成機構(gòu)的型、數(shù)綜合。欲實現(xiàn)這一階段的計算機輔助設(shè)計，必須研究知識的自動獲取、表達、集成、協(xié)調(diào)、管理和使用。

需要強調(diào)的是，機械設(shè)計技術(shù)是基于上述技術(shù)有機融合的一種綜合性技術(shù)，而不是機械技術(shù)以及其他新技術(shù)的簡單組合、拼湊?，F(xiàn)代機械設(shè)計制造出的產(chǎn)品，不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸。

3 我國機械設(shè)計的發(fā)展方向

3.1 遠程機械設(shè)計。我國未來的機械設(shè)計要把遠程機械設(shè)計作為重點發(fā)展方向，遠程機械設(shè)計目前在我國正處于初步發(fā)展階段，它是一個多學(xué)科、多技術(shù)的研究領(lǐng)域，涉及許多機械工程和計算機方面的知識領(lǐng)域。，因此要大力研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下設(shè)計資源獲取及調(diào)用，這樣設(shè)計人員在設(shè)計過程中遇到問題，就能通過網(wǎng)絡(luò)及時的進行分析計算或查詢數(shù)庫，很快的解決問題，進行下一步工作，相對來說降低了成本，節(jié)約了時間，有效地提高了工作的效率。

3.2 自動化發(fā)展趨勢。機械制造技術(shù)的自動化發(fā)展是必然趨勢，科技發(fā)展推動了自動化的普及，自動化的發(fā)展表現(xiàn)在制造技術(shù)中系統(tǒng)技術(shù)、集成技術(shù)、人機一體化制造等各個系統(tǒng)中，自動化給機械制造技術(shù)的快速發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

3.3 人性化設(shè)計。機械控制技術(shù)的電子化代表了當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展趨勢，采用微機控制技術(shù)，達到發(fā)動機的最佳功率匹配，減少發(fā)動機的燃油消耗，并自動診斷機器狀態(tài)，使機器使始終能保持良好狀態(tài)，因此控制和操縱的人性化能大大提高作業(yè)的安全眭和舒適性。

3.4 系統(tǒng)性設(shè)計。從系統(tǒng)觀點入手，把機械產(chǎn)品看作一個總系統(tǒng)或整體，依賴計算機技術(shù)，實現(xiàn)人、機、環(huán)境相互協(xié)調(diào)。在具體實施上，是把總系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)，采用各種現(xiàn)代設(shè)計理論和方法，追求系統(tǒng)優(yōu)化為目標(biāo)協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的設(shè)計和匹配。

3.5 隨機和動態(tài)性設(shè)計。任何機械產(chǎn)品都是在隨機動態(tài)下完成其功能的。傳統(tǒng)設(shè)計是在不得已條件下用靜態(tài)分析設(shè)計，即使考慮隨機動態(tài)，也只是憑經(jīng)驗選取系數(shù)進行修正，故不能反映實際工況條件下機械產(chǎn)品運行的行為。而現(xiàn)代設(shè)計要考慮載荷譜、材料強度譜，零部件的損傷譜條件下來設(shè)計，運用有限元法，可靠性設(shè)計法，數(shù)學(xué)規(guī)劃法等，達到定量、動態(tài)、可靠的設(shè)計，以達到滿足性能要求、實現(xiàn)最大性能優(yōu)化，節(jié)約能源的目的。

3.6 虛擬化設(shè)計。虛擬技術(shù)、計算機通訊技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是信息技術(shù)最重要的組成部分，它們被稱21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)巾的三大核心技術(shù)。虛擬技術(shù)作為2l世紀(jì)的三大核心技術(shù)之首，足以見它在廣義上已不僅是一種技術(shù)，而是一個有著影響人類社會發(fā)展、改變?nèi)祟惿畹木哂猩顚雍x的領(lǐng)域。虛擬技術(shù)包括虛擬加工、虛擬測試、虛擬控制，利用聲、光、電、機、計算機等綜合交叉技術(shù)的有機結(jié)合。虛擬技術(shù)的出現(xiàn)幾乎可以肯定地說它將大大改變?nèi)祟惉F(xiàn)有的思維模式、工作模式和生活模式。

綜上所述，機械設(shè)計是一個創(chuàng)造性的工作過程，是多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的產(chǎn)物，同時也是一個盡可能多地利用已有的成功經(jīng)驗不斷創(chuàng)新的過程。因此，只有很好的把繼承與創(chuàng)新結(jié)合起來，才能更好地設(shè)計出多功能、高質(zhì)量、高可靠性和低能耗的機器，最終滿足生產(chǎn)需要。

參考文獻