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设计的基本方法和基础知识. 一、技术设计的种类. 原创性设计. 技术设计 三大类. 改进性设计. 综合性设计. 案例:红酒开瓶器的三种设计. 1 、 原创性设计 为了打开红酒瓶塞的软木塞,设计的螺旋状开瓶器。. 这种最初的设计属于 原创性设计 , 又称为开发性设计 。. 想一想这种开瓶器存在哪些不足 ? 如何改进 ?. 2 、改进性设计 利用 杠杆省力的原理以及齿轮改变力的方向 的原理进行改进。. 在总的方案原理变化不大的情况下,对已有的设计进行局部的变更改进,使其更加合理、完善,或满足某些特定的需要 , 这种设计叫 改进性设计 。.
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一、技术设计的种类 原创性设计 技术设计 三大类 改进性设计 综合性设计 案例:红酒开瓶器的三种设计
1、原创性设计 为了打开红酒瓶塞的软木塞,设计的螺旋状开瓶器。 这种最初的设计属于原创性设计,又称为开发性设计。 想一想这种开瓶器存在哪些不足?如何改进?
2、改进性设计 利用杠杆省力的原理以及齿轮改变力的方向 的原理进行改进。 在总的方案原理变化不大的情况下,对已有的设计进行局部的变更改进,使其更加合理、完善,或满足某些特定的需要,这种设计叫改进性设计。
3、综合(组合)性设计 应用现有的技术及原理重新进行组合,使其系统化、综合化、产生新的优点、特色,创造出新的功能设计方法叫做综合(组合)设计。 几种开瓶器的综合性设计
外形组合 性能组合 原理组合 综合性设计 组合性设计 功能组合 模块组合 系统组合
外形的组合设计 多功能螺丝刀
性能的组合设计 通 信 光 缆
自身的组合设计 并木以渡 双体客船 舫
模块的组合设计 文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成 家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计
系统的组合设计 计算机系统:由硬件系统和软件系统的组合设计而成。 汽车也可以看作系统的组合设计 神舟六号飞船由发射系统、 监测系统、控制系统、航天员 系统、飞船本身系统和回收系 统等子系统组成。
二、技术设计的原则、方法和标准 ①技术设计的原则 科学性原则 创新性原则 需要和实用性原则 通用性、标准性原则 经济性原则 时效性原则 最优化原则 可持续发展原则 可靠性原则 安全性原则 工程心理学和生理学原则 法律、道德规范原则
需要性原则 黑白电视机 彩色遥控电视机
最优化原则 • 最优化原则不一定是最先进的,但一定是最合理的。
考考你 请问以下各种标志的名称及含义。 CCC认证标志 TCO-99认证标志 中国质量认证中心 长城标志又称CCEE安全认证标志,为电工产品专用认证标志 iso9002质量认证标志 加拿大csa认证标志 TCO-95认证标志
S 标志 任何电气、医疗或机械产品,只要有S标志,就说明它已经经过测试且符合欧盟的产品安全标准。 GS标志 任何电气、机械或机电产品只要带有GS标志就表明它是经过测试符合德国的产品安全标准。 欧洲共同体ce认证标 主要有玩具、低压电器、医疗设备、电讯终端(电话类)、自动衡器、电磁兼容、机械等。 UL 分级标志 是美国保险商协会安检实验所( Underwriter Laboratories Inc. )目前 UL 共有近 800 多套标准。
法律规范原则 时效性原则 可持续发展原则
观看案例1,回答问题:该大桥设计遵循了什么原则?违反了什么原则?观看案例1,回答问题:该大桥设计遵循了什么原则?违反了什么原则? 加拿大魁北克大桥
美国《时代周刊》日前评出百年世界十大最恶劣塌桥事故,每次事故都是一个血的教训,令人深思。这是加拿大魁北克大桥二度坍塌。 事故时间:1916年9月11日美国《时代周刊》日前评出百年世界十大最恶劣塌桥事故,每次事故都是一个血的教训,令人深思。这是加拿大魁北克大桥二度坍塌。 事故时间:1916年9月11日 坍塌原因:由于设计上的缺陷,导致桥体实际承载量远低于设计承载量,并导致该桥两度坍塌。首次坍塌时间为1907年。 死亡人数:95人。
案例2 一住在三楼的住户为了阻止小偷再次“光顾”自己的家,遂将阳台用通电电网围上,这天小偷晚上又到这家偷东西,触到该户通电防盗网,从三楼掉下摔死了。 1、请问该住户违法了吗? 2、住户违反了什么设计原则?
课堂练习 阅读教材P45-46两页中的两个例子,分析、讨论这些设计违反了什么原则?
②技术设计的一些方法 借鉴法 应用标准器件法 常规设计法 技术(或工程)实验法 系统设计法 例如:城市交通 保证系统各个部分的协调工作 功能设计法 基本功能和辅助功能 考虑人的生理和心理特征,能做到安全、方便、 舒适、美观的设计目标 工效学设计法 可靠性设计法 抗热、抗震、抗干扰,适应环境,预备“余量” 设计是一个反复进行的过程,以实现最优选择 最优化设计法 例如:横跨一条江河的交通:轮渡、桥梁、隧道 计算机辅助设计法CAD (Computer Adied Design) 利用计算机进行设计或仿真,可以用 最快的速度获得效果。 技术设计的七种方法
③设计的依据标准 对于产品的设计,国内外制定了相关的技术标准和规范: 国际标准、国家标准、部颁标准、行业标准、企业标准等。 案例:我国家用吸油烟机的设计、生产制造标准: 《中华人民共和国标准吸油烟机GB/T 17713-1999》 吸油烟机 其内容包括: 适用范围、引用标准、术语、产品分类、技术要求(环境 条件、安全性能、噪音、调速、照明、结构要求、外观等)、 试验方法、检测规则、标志标签与包装等项目。
三、技术设计的一般过程 技术设计的一般过程是必须遵守的步骤,省略某些步骤会带来设计的缺陷,甚至造成重大的失误,最后导致设计失败,给国家和人民带来重大的损失。 案例:泰坦尼克号上的救生艇不足。
三、技术设计的一般过程: 发现问题 否 值得解决吗? 不解决 值得解决 无 有条件解决吗? 暂不解决 有 确定设计课题 调查、收集设计所需要的信息、数据、资料 第一步
制定设计方案(多种),并进行权衡,决策优化,选定方案制定设计方案(多种),并进行权衡,决策优化,选定方案 第二步 进行具体、详细的设计 第三步 修改设计 第四步 实施设计(产品研制) 产品(或方案实施结果)的检测 评价、提出改进意见 第五步 否 是最优化设计吗? 第六步 是 设计完成
发现问题 否 不解决 值得解决吗? 值得解决 有条件解决吗? 暂不解决 无 确定设计课题 调查、收集设计所需要的信息、数据、资料 制定设计方案(多种),并进行权衡,决策优化,选定方案 进行具体、详细的设计 修改设计 实施设计(产品研制) 产品(或方案实施结果)的检测 评价、提出改进意见 否 是最优化设计吗? 是 设计完成