第七章工程设计的原则和方法.ppt

第六章 工程设计的原则和方法 4.1 工程设计概述 工程设计是工程设计师根据拟建工程的要求，用科学的方法统筹规划、制订方案，最后通过设计图纸与设计说明书等方式来完整表达设计理念、设计原理、产品外形和内部结构、设备安装等一系列过程。 工程设计是工程建设中的重要环节。通过工程设计，可以进一步证明拟建工程在技术上的可行性和经济上的合理性。 4.1 工程设计概述 工程设计的特征： ①特殊性。工程设计是一种复杂的脑力劳动，最终成果是设计图纸，是一种知识产品，是区别于其他工作的显著特征。 ②社会性。工程设计任务来源于社会，其成果要服务于社会。 ③创造性。工程设计的对象是不可能完全相同的，设计的内容也会根据需要不断改变、不断创新。 ④科学性。工程设计是运用科学的原理去实现某种社会需求的技术活动，它必须严格遵循科学规律。 ⑤专业性。工程设计的对象不同，所涉及的学科范围也不同，有较强的专业性。 ⑥综合性。一项工程设计，往往涉及多方面的专业知识，一般需要多方面专业的设计人员来共同完成。 ⑦约束性。工程设计要受到科学技术条件的限制；受资金、物力、人力等经济条件的限制；受主管部门、建设单位、当地文化风俗、社会意识等社会条件的限制，等等。 4.2 工程设计的一般程序 1．提出设计要求 通常由用户以设计任务书形式或订货合同形式提出。常包括项目内容、设计用途、各项性能指标、使用环境、使用条件等，另外还包括相关设备的情况及彼此之间的配合关系和信息交换方式等。 2．初步分析 运用基础理论知识及多方面实践经验，进行综合分析，发挥想象和创造性思维，初步提出几种可行的设计方案。 3．调查研究 针对各种初步设计方案进行调查研究，以便为确定一个最合理、可行的方案提供依据。调查研究可从两个方面进行：一是检索文献资料(已有的设计档案、期刊、专利文献等)；二是对同类工程或产品进行考察和研究，并与现行方案比较。 4．初步设计 以信息和资料为依据，对初步提出的各种设计方案做进一步的研究分析，并相互比较，修正不足，综合优点，最终确定出最适当的方案作为设计的基础，并进行工程的概预算。 4.2 工程设计的一般程序 5. 建模与计算分析 对基本方案的主要参数进行分析和计算。为此，可以为设计对象建立计算模型(通常为算机仿真)，必要时也可采用实物模型；对所提出的设计模型进行性能分析，如果性能指标达不到要求，应对现有方案进行修改。 6. 详细的设计计算 转入结构尺寸、结构材料和加工等方面的参数设计计算。 7. 绘图与编制技术文件 绘制完整的图纸，编制各种有关的技术文件。 8. 施工图设计 施工图是工程建设或产品试制的依据，包括全部工程的图样、尺寸、结构、形状、尊造、设备等，以及施工安装的图纸、说明书、计算书和预算书。施工图是为施工建设服务的，要求详尽、细致、准确、简明、清晰，以保证设计意图从技术上、经济上、施工方法上均能合理实现。 实际中，工程设计是一个需要反复论证、不断完善的过程，往往需要花费很多的时间和人力才能完成。 4.3 工程设计的原则 1．实事求是原则 按客观规律办事是工程设计师起码的职业道德，也是工程设计的基本原则。 2．精益求精原则 工程设计质量的一个重要指标就是设计图纸中的错误率。只要在工作中努力做到精益求精，就可以使设计出错率减少到最低限度，提高工程设计的质量。 3. 安全可靠原则 把安全性与可靠性贯穿到每个设计阶段和每个环节，除了保证在正常使用情况下的安全可靠性以外，还要留有一定的安全裕度，即应考虑非常情况下的安全措施。 4. 经济性原则 工程建设中的浪费现象，有一半是工程设计不合理造成的，因此，在工程设计中，应以经济、合理为原则，在确保安全可靠及方便使用的基础上，尽量使建设时间最短、耗费人力和物力最少，使工程取得最大的效益。 4.3 工程设计的原则 5．可持续发展原则 要注重设计项目的长远经济效益和社会效益，使其不仅能综合地、客观地、科学地满足当代的需要，而且在未来一段时间内也不会落后。 6．方便使用原则 广义地讲，工程建设的目的就是为了满足人类需要，为人所用，因此，要站在用户的角度进行设计，将方便使用原则贯穿于工程设计始终。 7．观赏性原则 在满足功能要求、使用方便、经济合理的前提下，要尽量从整体上、局部配套上全面体现观赏性原则。观赏性原则包含三层含义：一是尽量将工程与艺术有机地结合起来；二是不仅要强调局部外形设计美观，还要强调整体美；三是美观大方并不是要求增加造价、装饰豪华。 总之，工程设计不仅是科学技术，也是艺术的创造。 4.4 工程设计中的分工与协作 每项工程的设计工作都是由专业不同、分工不同的工程设计师群体共同完成的。工程设计工作一般有四种分工： ① 项目负责人(总设计师)：工程设计的第一责任人。 ② 专业负责人(专业设计师)：工程设