现代设计技术概述PPT格式课件下载.ppt

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计所需进行研究的领域和对这些领域提出资助的建议。

1985年年9月由美国机械工程师协会（月由美国机械工程师协会（ASME）组织，美国国家科学）组织，美国国家科学基金会发起，召开了基金会发起，召开了“设计理论和方法研究的目标和优化项目设计理论和方法研究的目标和优化项目”研讨会研讨会成立了成立了“设计、制造和计算机一体化设计、制造和计算机一体化”工程分会，制订了一项工程分会，制订了一项设计理论和方法的研究计划设计理论和方法的研究计划美国美国:

日本日本:

其它国家其它国家如前苏联、东欧及北欧，也都开展了设计理论和如前苏联、东欧及北欧，也都开展了设计理论和方法的研究工作方法的研究工作自自1980年以来，也进行了一些工作年以来，也进行了一些工作“六五六五”期间，国家科技攻关中的优化设计、期间，国家科技攻关中的优化设计、CAD、工业、工业艺术造型设计、模块化设计等已取得实用性成果，并在一部艺术造型设计、模块化设计等已取得实用性成果，并在一部分科技人员中间进行了现代设计方法的培训。

分科技人员中间进行了现代设计方法的培训。

我国我国通过派留学生到国外进修学习和请国外专家来讲学，通过派留学生到国外进修学习和请国外专家来讲学，组织各种类型的讲习班，培训班、开展国内外学术交流组织各种类型的讲习班，培训班、开展国内外学术交流1.3设计的类型设计的类型1）开发性设计）开发性设计运用成熟的科学技术，从工作原理和结构上设计过去没有的新型产品运用成熟的科学技术，从工作原理和结构上设计过去没有的新型产品首创性、完全创新性首创性、完全创新性在原理、方案基本在原理、方案基本保持不变保持不变的前提下，对产品作局部的变更设计，使的前提下，对产品作局部的变更设计，使之更能满足用户的需求之更能满足用户的需求2）适应性设计）适应性设计3）变型设计）变型设计在功能和工作原理不变的情况下，变更现有产品的结构配置、布置方在功能和工作原理不变的情况下，变更现有产品的结构配置、布置方式和尺寸，使之适应多方面的使用要求式和尺寸，使之适应多方面的使用要求如：

内燃机增设节油器以节约燃料、增设增压器以提高输出的功率如：

内燃机增设节油器以节约燃料、增设增压器以提高输出的功率系列产品是指具有相同功能、相同结构方案，相同或相似加工工艺，系列产品是指具有相同功能、相同结构方案，相同或相似加工工艺，且各产品相应的尺寸参数及性能指标具有一定级差的产品且各产品相应的尺寸参数及性能指标具有一定级差的产品变型产品系列：

纵系列产品，横系列产品和跨系列产品变型产品系列：

纵系列产品，横系列产品和跨系列产品1.4现代设计技术的内涵现代设计技术的内涵以满足市场产品的质量、性能、时间、成本以满足市场产品的质量、性能、时间、成本/价格综价格综合效益最优为合效益最优为目的目的，以计算机辅助设计技术为以计算机辅助设计技术为主体主体，以知识为以知识为依托依托，以多种科学方法及技术为以多种科学方法及技术为手段手段，研究、研究、改进、创造产品活动过程所用到的改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称技术群体的总称。

当今科技，有一个非常明显的发展趋势当今科技，有一个非常明显的发展趋势:

科学技术的重心正在科学技术的重心正在由由材料（物质）和能量材料（物质）和能量转向转向信息信息现代设计技术与其它科学技术一样，其内涵与外延现代设计技术与其它科学技术一样，其内涵与外延是变化的、动态的是变化的、动态的1.5现代设计技术的体系现代设计技术的体系运动学、静力学与动力学、材料力学、结构力学、运动学、静力学与动力学、材料力学、结构力学、热力学、电磁学、工程数学的基本原理与方法等热力学、电磁学、工程数学的基本原理与方法等方面方面1）基础技术）基础技术理论基础和发展源泉理论基础和发展源泉计算机科学与计算机辅助技术计算机科学与计算机辅助技术

（2）主体技术）主体技术计算机辅助设计计算机辅助设计（CAD）、智能、智能CAD（IntelligentCADICAD）、优化设计、有限元）、优化设计、有限元分析程序、模拟仿真、虚拟设分析程序、模拟仿真、虚拟设计和工程数据库等计和工程数据库等数值计算和对信息与知识的独特数值计算和对信息与知识的独特处理能力，成为现代设计技术群处理能力，成为现代设计技术群体的主干体的主干CAD-ComputerAidedDesign（计算机辅助设计）的定义：

1973年国际信息联合会：

CAD是将人和机器混编在解题作业中的一种技术，从而使人和机器的最好特性联系起来。

20世纪80年代初，第二届国际CAD会议：

CAD是一个系统的概念，包括计算、图形、信息自动交换、分析和文件处理五个方面1984年国际设计及综合讨论会：

CAD不仅是设计手段，而且是一种新的设计方法和思维CAD概念的产生和发展20世纪60年代初，美国麻省理工学院开发了名为Sketchpad的计算机交互图形处理系统，形成了CAD的最初概念：

科学计算、绘图20世纪70年代中期，CAD开始进入实用阶段，主要技术特点是二维、三维线框造型，只能表达基本的几何信息。

不能有效表达几何数据的拓扑关系，价格昂贵现代现代CAD：

使用计算机系统进行设计的全过程，：

使用计算机系统进行设计的全过程，包括资料检索、方案构思、零件造型、工程分析、包括资料检索、方案构思、零件造型、工程分析、工程制图、文档汇编工程制图、文档汇编20世纪70年代后期，CAD进入发展时期。

飞机和汽车制造中的大量自由曲面问题促进了CAD的自由曲面造型技术发展。

曲面造型系统为人类带来了第一次CAD技术革命。

20世纪80年代初，CAD实现了实体造型技术，能够精确表达零件的属性（如质量、质心、惯性矩等）。

称之为CAD发展史上第二次革命。

20世纪80年代中期，CAD实现了参数化实体造型技术，其特点是：

基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改等。

参数化技术的应用主导了CAD发展史上的第三次技术革命。

20世纪90年代初期，由于参数化技术存在许多不足，提出了比参数化更为先进的实体造型技术-变量化技术。

CAD技术发展的第四次技术革命。

典型的CAD/CAE软件简介1）CATIA（ComputerAidedThree-dimensionalInterfaceApplication）由法国达索飞机公司与IBM合作开发的CAD/CAE/CAM软件系统，主要用于机械制造、工程设计、电子行业。

主要特点是具有很强的三维复杂曲面造型和加工编程能力。

2）Solidworks美国Solidworks公司产品，具有高级曲面造型、大型装配能力。

3）Solidedge美国EDS公司产品。

4）Autocad美国Autodesk公司产品。

著名的二维设计软件。

5）CAXA北航海尔软件公司产品。

国产二维、三维设计软件6）.CAE-ComputerAidedEngineering（计算机辅助工程），以现代计算力学为基础，以计算机仿真为手段的工程技术分析，主要内容包括有限元分析、边界法、运动机构分析、气动和流场分析、电磁场分析等。

CAE在工程分析中的作用已从分析和校核扩展到优化设计。

CAE属于广义CAD的重要部分。

计算机辅助设计与制造（计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）产品数据管理（产品数据管理（PDM）计算机辅助工艺规程设计（计算机辅助工艺规程设计（CAPP）柔性制造系统（柔性制造系统（FMS）计算机数控技术（计算机数控技术（CNC）管理信息系统（管理信息系统（MIS）计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（CIMS）与与CAD相关的概念相关的概念（3）支撑技术）支撑技术现代设计方法学现代设计方法学涉及的内容很涉