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设计的基本方法和基础知识 一 技术设计的种类 技术设计三大类 原创性设计 综合性设计 改进性设计 案例 红酒开瓶器的三种设计 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 开瓶器存在的缺陷 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 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 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 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 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 综合性设计组合性设计 系统组合 模块组合 功能组合 原理组合 外形组合 性能组合 多功能螺丝刀 外形的组合设计 通信光缆 性能的组合设计 抗拉强度大的钢线 喷气式飞机流体力学原理与燃气轮机技术的组合设计 原理的组合设计 功能的组合设计 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 自身的组合设计 双体船 并木以渡 舫 双体客船 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 模块的组合设计 计算机系统 由硬件系统和软件系统的组合设计而成 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 二 技术设计的原则 方法和标准 技术设计的原则 需要性原则 经济性原则 最优化原则 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 科学性原则 创新性原则 彩色遥控电视机 黑白电视机 需要性原则 经济性原则 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 可靠性和安全性原则 工程心理学原则 通用性 标准性原则 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 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 技术设计的一些方法 常规设计法 系统设计法 功能设计法 工效学设计法 可靠性设计法 最优化设计法 计算机辅助设计法CAD ComputerAdiedDesign 借鉴法 应用标准器件法 技术 或工程 实验法 保证系统各个部分的协调工作 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 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 利用计算机进行设计或仿真 可以用最快的速度获得效果 例如 城市交通 例如 横跨一条江河的交通 轮渡 桥梁 隧道 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 T17713 1999 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 吸油烟机 四 技术设计的一般过程 实施设计前的过程 设计进行时的过程 设计完成后的过程