现代设计方法教学大纲.docVIP

《现代设计方法》教学大纲 课程编码 B1049 学 分 2学分 总 学 时 32 适用专业 工业工程 先修课程 本课程的先修课程有：高等数学、画法几何与机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、公差与技术测量、工程数学、计算机应用基础与程序设计 本课程讲述了现代设计方法的基本设计思想、设计过程以及应用，讲解了部分设计方法学的新理论、新方法和新手段，包括项目策划及功能分析设计方法、创造及创新设计方法、反求工程及反求设计、相似设计与模块化设计、概念设计等设计方法该课程属于专业选修课范畴。通过本课程的学习，使学生深入研究设计过程的本质，以系统的观点研究设计进程和解决具体设计问题。通过总结设计规律，启发设计师的设计灵感及创造性，指导设计师正确运用现代技术手段和理论方法，以实现设计过程的科学化、自动化和合理化。以计算机为手段，能应用几种具体的现代设计方法解决产品设计中的主要问题，获得解决实际工程问题的能力； 二、教学基本要求： 本课程的特点是具有综论性。现代设计方法涉及面广，而课堂教学学时有限，这就需要学生不仅要结合课堂学习来掌握一些基本的现代设计方法，而且还需课外自学浏览去更多地了解在课内尚未具体介绍的某些常规现代设计方法。要求学习后能对现代设计方法的总体情况有一个全面的了解，对主要常用设计方法能比较熟悉，以便今后在学习工作中能自觉地运用这些方法去不断地创造新的科学知识和新的技术成果。学好本门课程，还需具备高级计算机算法语言编程上机能力和概率与数理统计及数值分析方面的初步知识。 三、教学内容： 绪论 4学时 本章教学目标：使学生了解设计的作用和地位，对设计方法学的概念基本理解，掌握现代设计的原则。 本章教学基本要求： 1、了解现代设计方法的概念与特点。 2、了解机械产品设计的三个阶段和一般进程。 3、了解九种现代设计方法，扩大知识范围。 本章教学重点：现代设计方法学的概念和设计基本原则。 本章教学难点：常用现代设计方法。 第一节 现代设计的概念与特点机械产品设计的一般进程。现代设计方法 第二章 设计方法学1、了解设计方法学的涵义及研究对象。2、理解并能够确定技术系统。 3、掌握系统设计的原理、方法与步骤；掌握评价决策方法中的技术经济评价法和模糊评价法。 创新思维与技法设计方法学技术系统及其确定 系统化设计、评价决策 创新思维与技法 设计实例 第三章? 优化设计 3、了解一维有哪些信誉好的足球投注网站的基本概念，掌握黄金分割法和二次插值的原理及计算步骤； 4、了解无约束优化算法的特点，理解梯度法、共轭梯度法、牛顿法的基本原理，掌握其迭代方法，掌握共轭方向的基本溉念、性质和如何在迭代中形成共轭方向。理解复合形法的本质及迭代过程，罚函数法的概念及运算方法。 本章教学重点：优化设计基本知识。 本章教学难点：优化设计的基本算法。 第一节 优化设计概述 第二节 一维有哪些信誉好的足球投注网站方法 第三节 无约束优化算法 第四节 约束优化算法 第五节 应用实例 第四章 可靠性设计-强度干涉理论和零部件可靠性设计的基本方法，能够用这些方法对机械零部件进行可靠性设计与计算。 本章教学重点：可靠性设计的基本知识。 本章教学难点：可靠性设计的应用。 第一节 概述应力-强度干涉模型和零件可靠性设计 系统的可靠性设计 机械系统的故障树分析 第五章有限元法掌握有限元法的基本思想，掌握平面刚架有限元分析的基本原理及计算步骤。1、理解“先分后合”的基本思路，了解它在工程中广泛应用。2、掌握有限元法的基本原理与步骤，对常用的一维、二维单元进行有限元分析。 3、理解形函数的概念，熟悉单元方程的建立过程及其表达形式，理解单元刚度矩阵与总体刚度矩阵等基本概念。 4、了解有限元程序及其应用。 创新思维与技法 第一节 概述有限元法的基本步骤 二维线弹性问题 第六章? 计算机辅助集成设计1、了解集成化CAD技术的基本方法。 2、熟悉PDM与STEP标准 计算机辅助集成设计创新思维与技法工程设计的信息集成集成化CAD 技术的基本方法产品共享信息模型的创建 产品数据管理（PDM）与交换技术（SETP）简介 工程设计的信息集成 第七章?协同设计方法 1、了解产品协同设计的概念。2、理解协同产品设计的信息交换与数据共享。 3、熟悉协同产品设计过程冲突管理技术。 协同设计方法协同产品设计过程产品协同设计的基本概念协同产品设计的信息交换与数据共享 协同产品设计过程冲突管理技术 第八章?? 智能设计方法1、了解神经元结构、计算过程，掌握反向传播网络的结构与误差计算。2、了解遗传算法及其与传统有哪些信誉好的足球投注网站算法的异同，掌握遗产算法的复制运算和解决问题的基本步骤。 3、熟悉智能工程的概念与研究内容，掌握知识的获取、表达、推理的基本方法，了解专家系统设计方法。 智能设计方法智能设计过程人工神经网