第二章 第二節(jié)設計的基本方法和基礎知識

第二節(jié)設計的基本方法和基礎知識一、技術設計的種類技術設計三大類原創(chuàng)性設計綜合性設計改進性設計案例：紅酒開瓶器的三種設計①原創(chuàng)性設計

為了打開紅酒瓶塞的軟木塞，設計的螺旋狀開瓶器。這種最初的設計屬于原創(chuàng)性設計——又稱為開發(fā)性設計。開瓶器存在的缺陷兩只手向相反方向拉木塞時，當軟木塞突然離開酒瓶時，因酒瓶的突然后退，可能將酒灑出瓶外，甚至因左手握不住酒瓶，造成酒瓶脫手。有些酒瓶由于軟木塞太緊，即使用較大的力也無法拔出。改進：改進者使用了杠桿省力的原理及齒輪改變力的方向的原理，設計了一個功能較為較為完善的開酒瓶軟木塞的工具。改進后的開瓶器由上面的改進設計可以看到，設計者在原來的基礎上應用了力學上的兩個原理，才使開瓶技術有了進步。而改進設計的設想，來源于開酒瓶軟木塞中碰到的問題。馬袋夾的改進性設計案例2：②改進性設計在總的方案原理變化不大的情況下，對已有的設計進行局部的變更改進，使其更加合理、完善，或滿足某些特定的需要，這樣的設計叫做改進性設計。③綜合（組合）性設計

應用現(xiàn)有的技術及原理重新進行組合，使其系統(tǒng)化、綜合化、產生新的優(yōu)點、特色，創(chuàng)造出新的功能設計方法叫做綜合（組合）設計。開瓶器的各種組合性設計綜合性設計組合性設計外形組合性能組合功能組合模塊組合原理組合系統(tǒng)組合多功能螺絲刀外形的組合設計通信光纜性能的組合設計抗拉強度大的鋼線噴氣式飛機原理的組合設計功能的組合設計內燃機與傳動、制動、轉向、照明、電氣等功能結合設計出汽車兩把刀刃上下相對交錯組合設計出剪刀自身的組合設計雙體船并木以渡舫雙體客船文藝晚會的表演由每一場文藝節(jié)目模塊組合而成家具、電器的擺放、裝潢設計也是一種組合設計模塊的組合設計計算機系統(tǒng)：由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的組合設計而成。神舟六號飛船由發(fā)射系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、航天員系統(tǒng)、飛船本身系統(tǒng)和回收系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。系統(tǒng)的組合設計二、技術設計的原則、方法和標準①技術設計的原則科學性原則創(chuàng)新性原則需要性和實用性原則經濟性原則最優(yōu)化原則可靠性原則安全性原則工程心理學和生理學原則法律、道德規(guī)范原則課堂練習閱讀教材P45-46兩頁中的五個例子，分析、討論這些設計遵守或違反了左邊什么原則？技術設計的十二大原則時效性原則通用性、標準性原則可持續(xù)發(fā)展原則②技術設計的一些方法常規(guī)設計法系統(tǒng)設計法功能設計法工效學設計法可靠性設計法最優(yōu)化設計法計算機輔助設計法CAD（ComputerAdiedDesign）借鑒法應用標準器件法技術（或工程）實驗法保證系統(tǒng)各個部分的協(xié)調工作基本功能和輔助功能考慮人的生理和心理特征，能做到安全、方便、舒適、美觀的設計目標抗熱、抗震、抗干擾，適應環(huán)境，預備“余量”設計是一個反復進行的過程，以實現(xiàn)最優(yōu)選擇利用計算機進行設計或仿真，可以用最快的速度獲得效果。技術設計的七種方法例如：城市交通例如：橫跨一條江河的交通：輪渡、橋梁、隧道③人機關系（1）什么是人機關系？（2）人機關系要實現(xiàn)的目標？(3)如何實現(xiàn)合理的人機關系。技術世界中的設計以滿足人的需要為最終目的。因此，設計時必須考慮人機關系，以便能使設計的技術產品適合人的需要。

④設計的依據標準對于產品的設計，國內外制定了相關的技術標準和規(guī)范：國際標準、國家標準、部頒標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準等。案例：我國家用吸油煙機的設計、生產制造標準：《中華人民共和國標準吸油煙機GB/T17713-1999》其內容包括：

適用范圍、引用標準、術語、產品分類、技術要求（環(huán)境條件、安全性能、噪音、調速、照明、結構要求、外觀等）、試驗方法、檢測規(guī)則、標志標簽與包裝等項目。吸油煙機三、技術設計的一般過程

技術設計的一般過程是必須遵守的步驟，省略某些步驟會帶來設計的缺陷，甚至造成重大的失誤，最后導致設計失敗，給國家和人民帶來重大的損失。案例：泰坦尼克號上的救生艇不足。發(fā)現(xiàn)問題值得解決嗎？不解決有條件解決嗎？值得解決暫不解決否無確定設計課題調查、收集設計所需要的信息、數據、資料技術設計的一般過程：第一步有制定設計方案（多種），并進行權衡，決策優(yōu)化，選定方案進行具體、詳細的設計實施設計（產品研制）產品（或方案實施結果）的檢測評價、提出改進意見是最優(yōu)化設計嗎？修改設計是設計完成第二步第三步第四步第五步第六步否發(fā)現(xiàn)問題否值得解決嗎？不解決有條件解決嗎？值得解決暫不解決無確定設計課題調查、收集設計所需要的信息、數據、資料制定設計方案（多種），并進行權衡，決策優(yōu)化，