个人介绍
现代机械设计方法

主讲教师:曹清华

教师团队:共1

  • 曹清华
学校: 南昌工程学院
开课院系: 机械工程学院
专业大类: 机械类
开课专业: 机械设计制造及其自动化等机类、近机类专业
课程英文名称: Modern Design Methodology
学分: 2
课时: 32
课程介绍
    
    本课程是机械制造及其自动化专业的选修基础课,目的是通过该课程的学习,使学生学习和掌握现代科学设计理论和方法,开拓思路,提高现代设计能力,使所设计的产品具有先进性、可靠性、经济性、及时性。培养学生分析和解决一些简单的实际问题的能力,为今后学习奠定基础。本门课程的特点是具有综论性。主要任务是简要阐明设计领域中普遍运用的科学理论、方法及其设计规律。并通过几种常用现代设计理论与方法的介绍和学习,达到拓宽学生视野;增强学生创新意识的目的。优化设计中现代设计方法涉及面广,而课堂教学学时有限,这就需要学生不仅要结合课堂学习来掌握一些基本的现代设计方法,而且还需课外自学浏览去更多地了解在课内尚未具体介绍的某些常规现代设计方法。要求学习后能对现代设计方法的总体情况有一个全面的了解,对主要常用设计方法能比较熟悉,以便今后在学习工作中能自觉地运用这些方法去不断地创造新的科学知识和新的技术成果。学好本门课程,最好还需具备高级算法语言编程上机能力和概率与数理统计及数值分析方面初步知识。
    课程的目的:通过该课程学习,使学生对现代机械设计新方法(如优化设计,有限元分析及计算机辅助设计等)有一个基本了解和掌握;对这些新设计计算方法不仅从理论上有新了解,而且会编制一些小型程序,上机运行;懂得如何在今后的课程和论文中运用这些新方法。培养学生分析和解决一些简单的实际问题的能力,为今后学习奠定基础。
    课程的要求:了解现代设计方法的发展状况,掌握最优化设计的原理。理解机械可靠性设计、智能设计、动态机械设计、人机工程设计、并行设计等近年来出现的现代设计 方法。通过学习,使学生对上述设计方法有基本的了解,在此基础上掌握一般的现代设计方法和生产实际的关系,并具有初步应用能力。
    课程的重点内容介绍:
    1、优化设计
    2、机械可靠性设计
    3、产品设计理论与方法
    4、计算机辅助设计等
教师团队

曹清华

职称:副教授

单位:南昌工程学院

部门:机械工程学院

教学方法


1、运用现代教育技术,确保课堂教学效果

根据本课程的特点,注重采用多样化教学模式,打破传统教学模式主要以教师讲授为主、少了教师与学生互动的单一教学方法,重视教学活动中学生的主体性,重视学生对教学的参与性,根据教学的需要合理设计“教”与“学”的活动,能够体现新的教学理念和教学思想,最大限度地激发学生学习的积极性。具体做法是采用讲授、多媒体与录像等现代教育的方法。授课教师将本课程的传统教学模式与现代教育技术(多媒体课件等以及线上教学)相结合,在教学方法上突出启发式、讨论式、师生互动式等形式,使课堂气氛生动活泼、趣味横生,针对不同的内容采用不同的教学方法,激发学生的学习兴趣,促进学生积极思考。许多用传统方法讲授起来枯燥无味、难以理解的东西,通过多媒体技术使枯燥的理论变成了生动的画面,采用动画,直观易懂地表现出来。

积极主动地研究和应用现代教育技术,开发研制了系列教学课件和学生辅导课件,并开通“教师在线答疑”,及时解决学生学习过程中遇到的问题,同时开通“学生辅导系列课件”网络,确保学生能以各种方式和途径进行学习。

2、探讨现代教学手段,提高学生的技能操作水平

为提高学生的操作能力,增加学生动手的机会,我们采用了模拟软件、仿真软件,从而激发学生学习的兴趣和提高课堂教学效果。

教学条件

多媒体教室:配套电脑、投影仪、教鞭、扩音设备、教室网络资源等。

仿真实验室:成立于2007年,教学面积近75平方米,固定资产总值30余万元,现有计算机50余台套,其中安装有AutoCAD、Solid Edge、3DMAX、Photoshop、Creo、UGNX10.0、Ansys、Admas、Matlab、Kam Cad等大型软件,实验室内组建了局域网,并接入了校园网。加强学生仿真操作、三维实体造型等能力的培养,全面提升学生的专业素质。

教学效果

通过本课程的学习,要求学生掌握系统分析设计法、在学习和工作中培养创新性,具有运用优化设计法、计算机辅助设计、可靠性设计法等分析法解决具体问题的能力。

要求学习后能对现代设计理论与方法的总体情况有一个全面的了解,对主要常用设计方法能比较熟悉,以便今后在学习工作中能够运用这些方法去不断地创造新的产品和新的成果。 

学好本门课程,还需具备高级计算机算法语言编程上机能力、概率与数理统计以及数值分析方面的初步知识。

在学完本课程后,应了解现代设计方法的概念与特点;了解机械产品设计的各个阶段和一般进程;并能够运用本书介绍主要现代设计方法解决一定的设计问题。 

随着科学技术的飞速发展,现代社会对生产与生活、物质与精神提出了更多更高的要求,这就需要设计人员学习和掌握现代科学设计理论和方法,开拓思路,提高现代设计能力,使所设计的产品具有先进性、可靠性、经济性、及时性和最优性等。

参考教材

参考教材:

  赵松年等,《现代设计方法》,机械工业出版社, 2007年1月

参考书目:

  孙靖民等,《现代机械设计方法选讲》,哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社

  孟宪铎等,机械可靠性设计》,北京:冶金工业出版社

 《现代设计概论》

 《机械设计方法概论》

 《摩檫学》学报

 《模块化设计》丛书

 《技术系统设计》

 《创新思维与技法》

 《优化设计》丛书  中矿出版社

 《机械可靠性设计》

 《有限元分析》

 《ANSYS10使用教程》

 《计算机算法原理》


课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 概述
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1.2 现代设计
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1.3 机械产品设计
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1.3.1 机械产品设计1
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1.3.1.1 机械产品设计2
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1.4.1 部分现代设计方法简介1
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1.4.2 部分现代设计方法简介2
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1.4.3 部分现代设计方法简介3
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1.5 本章参考资料
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2.1 设计方法学概述
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2.1.1 设计方法学研究领域
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2.1.2 设计方法学的发展
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2.2.1 技术系统
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2.2.2 技术系统确定
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2.3.1 系统的分析
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2.3.2 系统分析
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2.3.3 系统综合
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2.3.4 方案综合
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2.4.1 评价决策概述
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2.4.2 评价目标树、评价目标
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2.4.3 评价的一般方法
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2.4.4 评价的一般方法应用
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2.4.4.1 简单评价法、评分法
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2.4.4.2 技术经济评价法、模糊评价
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2.5.1 创新思维概述
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2.5.2 创新思维简介
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2.5.3 智力思维法与推理思维法
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2.5.4 联想思维法、组合创新法
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2.6 设计实例
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2.6.1 实例
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2.6.2 商品化设计思想
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2.7 本章参考资料
文档
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3.1 概述
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3.2.1 优化设计 基本术语 模型
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3.2.2 优化设计 数学基础
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3.2.3 优化问题求解
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3.3.1 确定搜索区间
视频
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3.3.2 黄金分割法
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3.3.3.1 多项式建立及求解
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3.3.3.2 迭代过程
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3.3.3.3 示例
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3.4.1 坐标轮换 牛顿法
视频
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2024-12-05 67.32MB
 
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3.4.2 梯度法 共轭梯度共轭方向
视频
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2024-12-05 60.02MB
 
作业
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3.4.3 共轭梯度法 原理
视频
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2024-12-05 48.43MB
 
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3.4.4 共轭梯度法 例题
视频
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2024-12-05 45.52MB
 
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3.4.5 鲍威尔法 基本原理
视频
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2024-12-05 59.80MB
 
作业
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3.4.6 鲍威尔法 例题
视频
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2024-12-05 59.03MB
 
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3.4.7 变尺度法
视频
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2024-12-05 76.14MB
 
作业
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3.4.8 单纯形法
视频
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2024-12-05 35.55MB
 
作业
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2024-12-05 --
3.4.9 无约束优化算法 小结
视频
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2024-12-05 32.38MB
3.5.1 直接法
视频
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2024-12-05 56.73MB
3.5.2 间接法 惩罚函数法
视频
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2024-12-05 47.88MB
3.6 最优化设计技术的现状与未来(应用举例)
视频
.mp4
2024-12-05 60.33MB
3.7 本章参考资料
文档
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2024-12-05 3.42MB
 
文档
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2024-12-05 4.51MB
 
文档
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2024-12-05 4.71MB
4.1 概述
视频
.mp4
2024-12-05 69.77MB
 
视频
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2024-12-05 115.49MB
 
视频
.mp4
2024-12-05 110.53MB
 
作业
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2024-12-05 --
4.2 应力-强度干涉模型和零部件的可靠性设计
视频
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2024-12-05 41.72MB
4.3.1 串联 并联
视频
.mp4
2024-12-05 81.19MB
 
视频
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2024-12-05 23.42MB
 
作业
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4.3.2 备用 表决系统
视频
.mp4
2024-12-05 69.73MB
4.3.3 可靠性分配
视频
.mp4
2024-12-05 19.76MB
4.4 机械系统的故障树分析
视频
.mp4
2024-12-05 21.83MB
4.5 可靠性试验概况
视频
.mp4
2024-12-05 26.23MB
4.6 本章参考资料
文档
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2024-12-05 3.63MB
 
文档
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2024-12-05 5.69MB
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