一、课程名称
现代机械设计方法
The Me thod of Modern Mechanics Design
二、学分、学时
2学分,40学时
三、预修课程
高等数学、机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造工艺学、金属材料学、公差与技术测量、工程数学、机械CAD技术
四、适用学科领域
现代机械设计方法是机类及近机类学科的一门学位课程。
五、课程的主要内容、重点难点及学时分配
现代机械设计方法是机械设计理论和技术发展中的一门学位课程,它的基本思想是:根据机械设计的现代理论、方法和设计规范及行业的新标准等,使工程硕士把工程设计问题按照现代设计的理论和方法建立一个能体现设计问题的数学模型,然后,采用现代设计的理论和方法找出它的最优化方案,使工程问题的解决更完善化。
这门新兴的科学技术进一步提高了机械设计水平,改进了机械产品质量、发展了机械设计的理论与方法。现代机械设计方法是解决实际复杂工程技术问题的有效手段,为此,对于机械设计及理论学科的工程硕士学生,在掌握了机械传统设计领域中有关机构、零部件和机械系统一般设计方法与理论的基础上,继续学习现代机械设计的一些最基本概念、理论和方法,开拓现代机械设计的思想,掌握现代机械设计的方法是十分必要的。
近十年来,以计算机为工具,以有限元为方法,利用现代设计方法,形成了现代机械设计方法。从国际范围来说,现代机械设计方法在近十年来才开始重视起来并得到迅速的发展。现代机械设计方法虽然发展历史很短,但进展很快,在各种专用机械设计和工艺设计方面都很快得到应用,并取得了一定的成果。
本门课程的主要内容包括:概述,系统分析设计法,创造性设计方法,价值分析,模糊评价和矩阵对策,技术预测方法,相似理论及相似设计方法,机械可靠性设计,有限元分析方法,优化设计方法,动态分析设计法,机电控制系统状态空间表达式,计算机辅助设计,专家系统共十四个方面的内容。
通过现代机械设计方法的教学要使学生认识现代机械设计,了解现代机械设计的基本思想,现代机械设计在机械设计中的作用及其发展概况。初步掌握现代机械设计的方法,掌握基本的设计手段,具备一定的将实际机械工程问题运用现代机械设计方法来求解的能力。进一步开阔思路,设计与创造新的现代机械设计方法和理论,使学生不仅能解决本课程所学的一些现代设计方法,而且可以举一反三,更新观念,发展现代机械设计学科,培养学生能运用其它学科知识综合解决现代机械设计问题。并对以后的课题设计,毕业论文提供必备的基础知识。
通过现代机械设计方法的教学使工程硕士研究生掌握利用现代设计的理论和思想解决实际工程机械设计中的具体问题。并且利用编制计算机程序处理实际工程问题,用现代设计手段寻求最佳的工程机械设计方案。这是本门课程的难点也是它的重点。
现代机械设计方法学时分配:
第一章 概述(2学时)
第二章 系统分析法(4学时)
第三章 创造性设计法(2学时)
第四章 价值分析(3学时)
第五章 模糊评价和矩阵对策(3学时)
第六章 技术预测方法(4学时)
第七章 相似理论及相似设计方法(2学时)
第八章 机械可靠性设计(4学时)
第九章 有限元分析方法(2学时)
第十章 优化设计方法(4学时)
第十一章 动态分析方法(2学时)
第十二章 机电系统状态空间表达(2学时)
第十三章 计算机辅助设计(2学时)
第十四章 专家系统(2学时)
复习(2学时)
六、主要参考书目及学时分配
1 陈立周主编.《实用优化设计方法》.冶金工业出版社,1995
2 R.L福克斯著.《工程设计的优化方法》.科学出版社,1981
3 《机械最现代机械设计》.清华大学出版社,1998
4 何献忠,李萍等著.《优化技术及其应用》.北京理工大学出版社
5 孙桓,陈作模主编.《机械原理》.高等教育出版社
6 孙靖民等主编.《现代机械设计方法选讲》.哈尔滨工业大学出版社
赵松年,卢秀春等主编.《现代设计方法》.机械工业出版社