《鐵道車輛工程》教學(xué)課件PPT
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第十一章 車輛總體設(shè)計(jì)機(jī)械工程學(xué)院 楊美傳 第一節(jié) 車輛產(chǎn)品設(shè)計(jì)概述一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的特征（1）需求特征：設(shè)計(jì)為了滿足需求（2）創(chuàng)造性特征：設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)新過(guò)程（3）程序特征：產(chǎn)品規(guī)劃車輛原理方案設(shè)計(jì) 技術(shù)設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)。（4）時(shí)代特征：物質(zhì)條件，技術(shù)水平的體現(xiàn)。二、傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法1傳統(tǒng)設(shè)計(jì)：是以經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為基礎(chǔ)，運(yùn)用力學(xué)和數(shù)學(xué)而形成的經(jīng)驗(yàn)公式、圖表、設(shè)計(jì)手冊(cè)等作為依據(jù)，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式，近似系數(shù)或類比方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，現(xiàn)在大部分車輛工廠仍在采用。利用設(shè)計(jì)者直接或間接的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)類比或經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定方案，對(duì)于特別重要的設(shè)計(jì)或者計(jì)算工作量不太大的設(shè)計(jì)，有時(shí)可以對(duì)擬定的幾個(gè)方案做計(jì)算比對(duì)，按一定的標(biāo)準(zhǔn)選取，最后繪圖和整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)：偏重于經(jīng)驗(yàn)的概括和總結(jié)，可能會(huì)忽略了一些非主要或者難解的因素，因而造成設(shè)計(jì)結(jié)果的近似，不確切，或者失誤。在信息處理，參量設(shè)計(jì)和選取，經(jīng)驗(yàn)或狀態(tài)的存儲(chǔ)和調(diào)用方面，都利用手工的解算和圖紙的繪制。對(duì)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)，技術(shù)與美譽(yù)的良好統(tǒng)一方面有一定的差距，現(xiàn)在設(shè)計(jì)工作有車輛設(shè)計(jì)師，經(jīng)濟(jì)師和車輛美工設(shè)計(jì)師等多種單一類型的設(shè)計(jì)師。有局限性：設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)決定方案的優(yōu)勢(shì)。分析計(jì)算時(shí)，由于受到計(jì)算工具，技術(shù)水平的限制，主要作簡(jiǎn)化（動(dòng)態(tài)變?yōu)殪o態(tài)），加入修正系數(shù)，使得計(jì)算精度下降。設(shè)計(jì)工作時(shí)間較長(zhǎng)，效率低，成本高。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)任務(wù)書(shū)分析確定設(shè)計(jì)參數(shù)條件協(xié)調(diào)同類產(chǎn)品的調(diào)研和資料分析總體結(jié)構(gòu)方案擬定方案論證調(diào)整更改設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程圖繪制編寫(xiě)技術(shù)文件結(jié)束 產(chǎn)品規(guī)劃（明確設(shè)計(jì)任務(wù)）原理方案設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)2現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 現(xiàn)代設(shè)計(jì)是在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它繼承了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的精華。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，它是一種以動(dòng)態(tài)分析，精確計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)和CAD為特征的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)表現(xiàn)為下列幾個(gè)方面的特點(diǎn)：現(xiàn)代設(shè)計(jì)表現(xiàn)為下列幾個(gè)方面的特點(diǎn)：（1 1）設(shè)計(jì)對(duì)象由單機(jī)走各系統(tǒng)。（2）設(shè)計(jì)要求由單目標(biāo)走向多目標(biāo)。（3）設(shè)計(jì)涉及的領(lǐng)域由某一領(lǐng)域走向多個(gè)領(lǐng)域。（4）產(chǎn)品更新速度加快，要求設(shè)計(jì)速度加快（5）設(shè)計(jì)的發(fā)展適應(yīng)科技發(fā)展，特別是適應(yīng) 計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展和先進(jìn)的工藝水平。現(xiàn)代設(shè)計(jì)主要特征：動(dòng)態(tài)分析；精確計(jì)算；優(yōu)化設(shè)計(jì)；CAD?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)作業(yè)過(guò)程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)任務(wù)書(shū)分析條件協(xié)商用戶要求與市場(chǎng)信息確定設(shè)計(jì)任務(wù)運(yùn)用系統(tǒng)工程和創(chuàng)新學(xué)性的方法進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)用價(jià)值分析、優(yōu)選法等進(jìn)行方案的論證最優(yōu)？技術(shù)設(shè)計(jì)與分析繪制總體、零部件圖編制技術(shù)文件編制數(shù)控加工代碼結(jié)束系統(tǒng)工程分析程序優(yōu)化程序、可靠性分析程序綜合分析程序庫(kù)各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、產(chǎn)品目錄用戶記錄等基本幾何圖形標(biāo)準(zhǔn)零部件件圖零部件設(shè)計(jì)程序、有限元、邊界元分析程序設(shè)計(jì)程序庫(kù)設(shè)計(jì)資料數(shù)據(jù)庫(kù)圖庫(kù)修改設(shè)計(jì)方案否是1 1、傳統(tǒng)車輛設(shè)計(jì)、傳統(tǒng)車輛設(shè)計(jì)方法方法(經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì))設(shè)計(jì)（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)）設(shè)計(jì)（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)）試制試制 試驗(yàn)試驗(yàn) 改進(jìn)改進(jìn) 試驗(yàn)試驗(yàn) 改進(jìn)改進(jìn) 產(chǎn)品產(chǎn)品 周期長(zhǎng)周期長(zhǎng),成本高成本高,成功率成功率低低 三、現(xiàn)代車輛設(shè)計(jì)的基本過(guò)程2 2、現(xiàn)代車輛設(shè)計(jì)方法、現(xiàn)代車輛設(shè)計(jì)方法(科學(xué)設(shè)計(jì)）科學(xué)設(shè)計(jì)）計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì) 或虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)或虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真 試制試制 試驗(yàn)試驗(yàn) 改進(jìn)改進(jìn) 試驗(yàn)試驗(yàn) 產(chǎn)品產(chǎn)品 周期短周期短,成本低成本低,成功率高成功率高 三、現(xiàn)代車輛設(shè)計(jì)的基本過(guò)程第一節(jié) 完
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