第二节 设计的基本方法和基础知识

1. 第二节 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

2. 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。 两只手向相反方向拉木塞时，当软木塞突然离开酒瓶时， 因酒瓶的突然后退，可能将酒洒出瓶外，甚至因左手握不住 酒瓶，造成酒瓶脱手。 开瓶器 存在的缺陷 有些酒瓶由于软木塞太紧，即使用较大的力也无法拔出。 改进者使用了杠杆省力的原理及齿轮改变力的方向的原理， 设计了一个功能较为较为完善的开酒瓶软木塞的工具。 改进：

3. 改进后的开瓶器 由上面的改进设计可以看到，设计者在原来的基础上应用了 力学上的两个原理，才使开瓶技术有了进步。而改进设计的设想， 来源于开酒瓶软木塞中碰到的问题。 马袋夹的改进性设计 案例2：

4. ②改进性设计 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，这样的设计叫做 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。 开瓶器的各种组合性设计

5. 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

6. 抗拉强度大的钢线 通信光缆 性能的组合设计 多功能螺丝刀 外形的组合设计

7. 喷气式飞机 原理的组合设计

8. 内燃机与传动、制动、转向、照明、电气等功能结合设计出汽车内燃机与传动、制动、转向、照明、电气等功能结合设计出汽车 两把刀刃上下相对交错组合设计出剪刀 功能的组合设计

9. 双体船 并木以渡 舫 双体客船 自身的组合设计

10. 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

11. 计算机系统：由硬件系统和 软件系统的组合设计而成。 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。 系统的组合设计

12. 二、技术设计的原则、方法和标准 ①技术设计的原则 需要性原则 经济性原则 课堂练习 最优化原则 阅读教材P36-37两页中的 两个例子，分析、讨论这些设 计违反了左边什么原则？ 可靠性和安全性原则 工程心理学原则 法律规范原则 通用性、标准性原则 时效性原则 可持续发展原则 技术设计的九大原则

13. ②技术设计的一些方法 借鉴法 常规设计法 应用标准器件法 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

14. 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。

15. 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。 作业：查找相关的资料或经验，做一个纸飞机。