虚拟预测方法在柴油机低噪声设计中的应用_贾维新

第41卷第3期2007年3月

浙　江　大　学　学　报(工学版)

Journal of Zhejiang University (Engineering Science )

Vol.41No.3

Mar.2007

收稿日期:20060110.

浙江大学学报(工学版)网址:https://www.wendangku.net/doc/3217312049.html,/eng

作者简介:贾维新(1980-),男,博士生,从事发动机虚拟设计及汽车与发动机振动噪声控制.E 2mail :jiawx @https://www.wendangku.net/doc/3217312049.html,

通讯联系人:郝志勇,男,教授,博导.E 2mail :haozy @https://www.wendangku.net/doc/3217312049.html,

虚拟预测方法在柴油机低噪声设计中的应用

贾维新,郝志勇,杨金才

(浙江大学机械与能源工程学院,浙江杭州310027)

摘　要:为了降低柴油机的整机噪声,采用虚拟预测方法对该发动机的机体进行了低噪声改进设计.该虚拟预测方法采用了多体动力学法2有限元法2声学仿真法的集成预测方法,用多体动力学分析机体承受的动态载荷,用有限元法分析载荷作用下的动态响应.用声学仿真法分析了由机体表面的振动而辐射的噪声.依据该方法提供的振动与声学信息,对某发动机的机体和曲轴箱结构进行了改进,并比较了机体上某点的振动加速度值和辐射噪声值.结果表明,该虚拟预测方法的结果与试验结果吻合较好.改进后机体上与辐射噪声较大的薄壁件连接部位的振动显著降低,机体的噪声也得到了降低.

关键词:机体;多体动力学;有限元;声学仿真

中图分类号:T K401 文献标识码:A 文章编号:1008973X (2007)03048905

Application of virtu al prediction method to low 2noise

diesel engine design

J IA Wei 2xin ,HAO Zhi 2yong ,YAN G Jin 2cai

(College of Mechanical and Energy Engineering ,Zhej iang Universit y ,H angz hou 310027,China )

Abstract :To reduce a diesel engine ’s overall noise ,an imp roved noise reduction design met hod for t he en 2gine block was propo sed based on virt ual p rediction met hod.The integrated prediction met hod was com 2prised of t he multibody 2dynamic met hod ,finite element met hod and acoustic simulation met hod.When t he dynamic load supported by t he engine block was simulated using multibody 2dynamic met hod ,dynamic re 2sponse under t he dynamic load was analyzed adopting finite element met hod ,and t he noise radiation of sur 2face vibration in t he engine block was calculated utilizing acoustic simulation met hod.Based of t he infor 2mation of vibration and acoustics provided by t he met hod ,st ruct ures of t he engine block and bend shaft box were modified.Vibration acceleration of t he engine block and noise radiation of one point were st ud 2ied.The result s show t hat virt ual prediction data agree very well wit h test data.The vibrations of im 2proved engine block are dramatically reduced at t he locations connected to t hin wall accessories wit h large radiated noise ,and t he noise of t he engine block is decreased.

K ey w ords :engine block ;multibody 2dynamic ;finite element ;acoustic simulation

目前以计算机技术为基础的发动机声学虚拟预测方法已经应用于发动机结构改进设计过程中,该方法是集多体动力学分析方法[122]、有限元分析方法[3]、声学仿真分析方法[4]为一体的虚拟分析技术.该预测方法可以为发动机结构优化提供重要信息,

保证结构优化向着正确的方向进行.考虑多种因素的发动机整机预测固然会得到相对准确的结果,但

在有些情况下,减少预测时间的要求可能要大于对计算精度的要求.一方面缩短产品设计周期通常会给发动机厂商带来更多的收益;另一方面是设计工

作通常有继承性,新的改进设计通常建立在某次较好的设计基础上,这样对设计进行快速评价就显得尤其重要.

本文所研究的柴油机属于吊挂曲轴箱式机体,以曲轴中心线水平分开成为上下两部分,上部为机体,下部为曲轴箱.通过对该发动机的噪声测量发现,该机的结构辐射噪声是主要的噪声源,在2200 r/min标定工况下机体辐射噪声占结构辐射噪声的12%,飞轮壳,齿轮室罩,油底壳等薄壁件辐射噪声占50%～60%,油泵辐射噪声占11%,由于安装到机体上的这些附件的噪声与机体的振动是相关的,因此降低机体的振动与噪声必然会使整机噪声得到大幅度降低.本文采用声学虚拟预测方法来进行机体的虚拟改进设计,目标是降低该发动机的整机噪声.

1　发动机振动噪声预测方法

1.1　多体动力学仿真

发动机的多体动力学分析主要用来计算主轴承载荷及活塞对缸套的侧向力.在对发动机多体动力学分析时,曲轴、润滑油膜及主轴承的相互耦合作用对主轴承载荷及整机振动有很大影响,因此为了提高计算精度,曲轴和机体采用柔性体.另外考虑到活塞及连杆的特性对主轴承载荷的影响也较小,因此分析中采用了刚性活塞及连杆[5].

润滑油膜的动态特性对主轴承载荷具有重要影响,由于流体动力学油膜模型能够准确反映油膜非线性动力特性,因此采用了流体动力学模型.

1.2　有限元动态分析

1.2.1　设定约束条件　机体前、后端面分别安装齿轮室罩和飞轮壳,发动机的支撑点位于齿轮室罩和飞轮壳上.为了与试验数据进行对比,发动机机体的约束条件模拟发动机在安装条件下处于刚性支撑状态的条件.具体模拟方法如下:以后端面的飞轮壳为例,在机体后端面上添加2个节点,这2个节点对应飞轮壳与发动机支撑连接的位置,这2个节点约束6个方向的自由度.采用有限元分析软件MSC. NASTRAN中的RB E3单元,将机体后端面上连接螺栓处的8个节点及这2个约束的节点连接到飞轮壳的质心对应的点,如图1所示.这样新添加的2个点以及RB E3单元就近似等效于飞轮壳结构,约束住新添加的2个节点的6个方向自由度就相当于发动机通过飞轮壳被刚性支撑,前端面的齿轮室罩采用与此类似的方法模拟

.

图1　机体后端面约束条件

Fig.1　Constraints at block rear face

1.2.2　施加作用力边界条件　作用到机体有限元模型上的载荷有缸内爆发压力、活塞侧向力、主轴承力.其中爆发压力是由实验测量得到的,活塞侧击力和主轴承力是通过前面多体动力学分析得到的.机体承受的作用力施加方法如下:

1)缸内爆发压力载荷作用到缸盖的底面.

2)活塞侧向力的值在整个发动机工作循环内是随曲轴转角或时间变化的,而且作用点的位置也是随时间变化的.活塞在上止点附近突然变向,导致的对主推力侧的敲击力要远远大于在其他时刻的侧向力,因此假设活塞对缸套主推力侧的侧向力作用点在活塞敲击点处.活塞对次推力侧的侧向力作用点也是变化的,为简单起见,取作用力最大点对应的缸套上位置作为活塞对次推力侧的作用点.

3)主轴承受到曲轴作用的轴向和径向双重激励,但为简单起见,忽略掉轴向载荷,只考虑径向载荷.主轴承载荷本应该是压力载荷,在有限元法中压力载荷要施加在网格表面上,而一个网格表面上同一时刻压力是不均匀分布的,若对每一个单元施加这种不均布的载荷是相当复杂的.本文对主轴承载荷做了一些简化,将压力转换成力施加到主轴承中间位置,具体做法是在主轴承中间位置沿周向取12个点,各点受力的计算采用下面的方法:将主轴承承载表面等分成12份,图2中阴影部分对应的是一份,对各点对应面积上的压力求积分,所得的力认为是作用到该点的载荷,例如图中阴影中心点的受力是通过阴影处的压力对面积求积分得到的.这里用到的压力取自多体动力分析的结果,主轴承压力载荷就被分配到这12个点上,这样可以大大减少有限元计算的前期处理工作,缩短了数据准备时间.

由于有限元计算在频域内进行,而上面的爆发压力,以及由多体动力学分析得到的活塞侧向力和主轴承力均是时域信号,需对这些载荷进行FF T变换,得到频域载荷,为了在频域中表达载荷的时间量,频域载荷均采用复数的形式.

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图2　主轴承载荷

Fig.2　Main bearing load

1.3　声学仿真分析

声学预测时只需建立机体的包络外表面,对该表面划分边界元网格,边界元模型上点的振动数据是对有限元计算所得的机体外表面的振动数据进行插值得到的.在声学分析中,有限元网格尺寸大于4～6倍声波波长,就可以得到较高的精度[3],按照这一原则,声学分析模型的网格尺寸应由计算频率的上限来确定.

2　虚拟预测结果与实验结果的比较

为了验证虚拟预测方法中边界条件和模型的准确性,对发动机台架实验得到的机体上某点的振动加速度值a与虚拟预测方法得到对应点的加速度值比较,图3为曲轴箱上某点的比较结果.虚拟预测方法得到的振动数据与发动机的实际测量振动情况比较吻合.另外通过采用振动速度法[6]估测发动机表面辐射的声功率级P L,将该值与声学仿真法计算得到的值比较,结果如图4所示.两条曲线吻合得很好.采用振动速度法估测250～4000Hz频率范围内A计权总声功率级为104.4dB,声学仿真法得到的总声功率级为104.6dB.通过对振动与辐射噪声特性的比较,说明该预测方法具有较高的准确性,完全可以满足工程应用的需要,因此可以依据该方法进行机体的低噪声改进设计.

3　机体及曲轴箱虚拟改进设计

机体结构的改进需要一个合理的评价指标来对改进效果进行评价,在设计过程中用下面的3个指标进行评判:

1)机体及曲轴箱辐射噪声声功率;机体辐射噪声占整机结构辐射噪声的12%,对降低整机噪声不会起到很大的作用,采用这一衡量指标,主要是考虑到辐射噪声与表面振动有关,

是采用噪声来对整体

图3　实验与有限元预测振动加速度值的比较Fig.

3　Comparison of vibration between test and FEM

图4　表面振动速度法与虚拟预测法机体辐射噪声比较Fig.4　Comparison of block noise between test and virtu2 al prediction

振动水平进行评价.

2)机体与油泵及其托架连接螺栓对应点处振动加速度平均值;油泵噪声主要是由于油泵内部件的振动冲击引起的,油泵和托架与机体连接处的振动降低必然会减小油泵内部件的振动与冲击,使油泵辐射噪声减少;

3)机体与薄壁件连接点处振动加速度平均值;在进行振动与噪声分析时,频带取250～4000Hz,频率步长18.3Hz,这一步长对应发动机标定工况下曲轴旋转频率.

另外机体在改进设计过程中,为了不增加额外的成本,尽量保证较好的生产继承性和装配继承性,即尽量不更改加工工艺表面和螺栓孔的尺寸和连接位置.

3.1　原机体振动与噪声评价

图4中的虚线为虚拟预测得到的原机体辐射的声功率级P L曲线,在2200Hz和2600Hz附近时机体辐射噪声较大,因此机体结构改进应主要着眼于这2个频率.通过实验及虚拟预测均发现,机体右侧的振动及辐射噪声均高于左侧,进一步确定机体右侧面是改进的重点.图5(a)、(b)为2236Hz和2621Hz时机体右侧面法向振动速度的云图,在图

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第3期贾维新,等:虚拟预测方法在柴油机低噪声设计中的应用

图5　法向振动速度云图

Fig.5　Contour of normal velocity

5(a )的2236Hz 时,机体右侧面上部白亮区域是主

要的噪声辐射部位,在图5(b )的2621Hz 时,右侧

面裙部和曲轴箱中白亮区域是主要噪声辐射部位.3.2　机体和曲轴箱的低噪声改进

原机体的裙部及曲轴箱均采用直板形结构,这种结构的弯曲刚度较差,因此导致裙部和曲轴箱辐射噪声较大.另外机体右上部由于受到活塞敲击力的作用,上部某些部位的辐射噪声也较大.

基于上面的分析,对机体裙部和曲轴箱的结构进行改进,机体和曲轴箱均采用近似球面形结构,改进前后比较如图6(a )～(d )所示,这样改进的目的是增加机体裙部和曲轴箱在轴向上的弯曲刚度.另外在图6(e )的曲轴箱外侧底沿加一折角,如图6(f ),进一步加强了曲轴箱底部的刚度,从而减小该部位对油底壳的激励.机体振动对油泵的激励,通常对油泵辐射噪声会有明显影响.原机体油泵托架支撑的结构如图6(g )所示,2个支撑之间无筋连接,刚度较差,而且明显有材料冗余,改进后结构中添加2根横筋,如图6(h ).

另外为了减小机体右侧辐射噪声,对右侧面布置加强筋.由于受到发动机的排放以及生产工艺性的限制,机体右侧上部不便做较大改动,因此只在出沙孔上下采用2条长筋,如图7所示.

由于声功率级以分贝为单位,当数值跨度较大时,比较起来并不方便,因此采用改进前后机体和曲轴箱辐射声功率P 0进行比较,如图8所示.改进后辐射噪声在2000Hz 以上均有所降低,在原机体辐射噪声较大的2236Hz 和2621Hz 附近,

改进后

图6　机体曲轴箱改进前后的比较

Fig.6　Comparison between original and

modified

图7　改进后机体与曲轴箱

Fig.7　Modified engine block

机体的辐射噪声有了明显降低,尤其是2621Hz 附

近频率.从图5(a )可以看出,原机体在2236Hz 时出沙孔周围速度云图颜色较浅,表明该部位辐射噪声较大,改进后增加了2条加强筋,因而该频率辐射噪声有了一定降低,如图8;从图5(b )可以看出,在2621Hz 时辐射噪声较大的部位是机体裙部和曲轴箱部位,对机体和曲轴箱结构的改进增加了该部位的刚度,因而这一频率辐射噪声大幅度降低,如图8.在250～4000Hz 频率范围内,原机体和曲轴箱

总辐射噪声声功率级为104.6dB ,改进后机体和曲轴箱总辐射噪声声功率级为103.5dB.

2

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第41卷　

图9为改进前后曲轴箱底部与油底壳连接点的振动加速度a 曲线.该图表明改进后机体与油底壳连接点处的振动加速度a 得到明显降低,这些点处的振动降低了,必然会降低油底壳辐射的噪声.机体与飞轮壳、齿轮室罩以及油泵连接点改进前后的振动情况与油底壳连接点类似,这里不再累述

.

图8　改进前后机体与曲轴箱辐射噪声声功率比较

Fig.8　Radiated noise of original and modified

block

图9　改进前后曲轴箱底部与油底壳连接点的振动加速度

Fig.9　Vibration acceleration of one location at original and modi 2

fied block

4　结　语

本文结合某发动机低噪声改进的项目,提出了一种既高效又满足一定精度的集成预测方法,通过

与实验数据的比较,证明该预测方法具有较高的预

测精度.采用该方法对某发动机进行低噪声机体的改进设计,通过对改进前后机体振动与辐射噪声状况的比较发现,改进后机体与辐射噪声较大的薄壁件连接部位的振动显著降低,机体的噪声也得到了降低.

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3

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贾维新,等:虚拟预测方法在柴油机低噪声设计中的应用

2.1.1类比推理(公开课教学设计)

、《火星宝贝》等。由于《阿凡达》、《长江七号》、《火星宝贝》票房收入都不错， 故推测以外星生命为题材的科幻片票房收入都不错。这样的推理是什么推理？（归纳推 理） 情境2、真的存在外星生命吗？科学家做了下面的研究： 问：这是归纳推理吗？它是一种类比推理。（板书课题） （二）新课探究 问题（一）什么是类比推理？ 问1：你能说说科学家的推理思路吗？（学生回答，老师总结,见图） 师： 运用这种推理方法的例子还有很多，比如： （1）鲁班发明锯子 （2）奥地利医生奥恩布鲁格观察到父亲经常用手指敲击盛酒的木桶，根据声音推 测桶内的酒还剩多少。联想到胸腔和酒桶有类似之处，从而发明了叩诊法——通过叩 击人体胸腔的方法判断其中有无积水或积水的多少；问2：你能说出鲁班发明锯子的思路吗？（学生回答，老师总结,见图） 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况 ，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

第4章数字控制器的模拟化设计方法

第4章数字控制器的模拟 化设计方法 信息学院·谭树彬 tanshubin@https://www.wendangku.net/doc/3217312049.html, 2010年3月 计算机控制系统 本章内容 z 设计基本原理 z 连续控制器的离散化方法z 数字PID 控制器z Smith 预估控制 4.2 设计基本原理 计算机控制系统的基本结构： D (z )——离散部分的数字控制器；e (k )——离散偏差；u (k )——离散控制量；r (k )——离散输入；y (k )——离散输出； W h0(s )——零阶保持器；u (t )——连续控制量。W (s )——连续部分的被控对象；y (t )——连续输出。 数字控制系统的简化结构 ()r k ) (k e ) (_k y ) (z D 0()h W s () W s )(t u ) (t y T T () u k T ——采样周期 离散化设计方法 离散化设计方法——把连续部分离散化，把整个系统变成离散化系统，直接设计数字控制器D (z )——直接数字控制设计方法 ()r k ) (k e ) (_k y ) (z D 0()h W s () W s )(t u ) (t y T T () u k ()d W z 模拟化设计方法 连续控制系统 () r t () e t () D s () W s ) (t y () u t ()r k ) (k e ) (_k y ) (z D 0() h W s () W s ) (t u ) (t y T T 计算机控制系统 () u k 采样频率足够高 忽略 忽略

设计思想过程： 连续系统对象与指标连续控制器模型 D(s)连续系统设计方法 离散控制器模型 D(z) 离散化处理 控制器设计思想： 连续系统设计方法 根轨迹法频率特性法 离散化变换离散系统 算法编程 控制器D(z) 为什么数字控制系统要用模拟化设计方法来设计？ ——大部分控制对象是模拟的，连续系统的设计方法早已为人们所熟悉。 为什么数字控制系统可以用模拟化设计方法来设计？——采样频率比系统的工作频率高得多时，采样、保持等所引起的附加影响非常小，甚至可以忽略。核心问题是什么? ——模拟控制器的离散化，保证系统的稳定性，使数字控制器与模拟控制器在频率响应上相似()() j T z e s j D z D s ωω==≈即尽量保持动态特性相同。 模拟化设计方法需考虑的问题： 1、离散化处理过程中的前提是：模拟控制器稳定，离散控制器也稳定； 2、离散控制器应该尽量保持模拟控制器的动态性能，一般指离散控制器的的频率尽量接近模拟控制器的频率特性。 控制器离散化需满足的条件： （1）设计方法简单，易于掌握。 （2）采样频率要求高，硬件设备性能要求高。（3）具有一定的近似性（如忽略了保持器）。模拟化设计方法的特点（优缺点）： 适用范围： 只适用于采样周期T 较小的情况；否则，实际系统的性能与设计有较大偏差。 4.3 连续控制器的离散化方法 1、z 变换法 () D s () D z 定义法部分分式法留数计算法 在一定条件下： ()() D s D z ?

2018智慧树创造性思维与创新方法答案智慧树答案

2018智慧树创造性思维与创新方法答案智慧树答案 第一章 1 【单选题】(2分) 依照赫曼全脑模型划分，沙和尚属于（D） A. 逻辑型 B. 空想型 C. 表现型 D. 纪律型 2 【单选题】(2分) 以下哪一项不是创新型人才的特点？C A. 具有创新精神和创新能力

B. 个性灵活、开放 C. 力求稳妥，拒绝冒险 D. 精力充沛、坚持不懈 3 【单选题】(2分) 创造是指人们首创或改进某种思想、理论、方法、技术和产品的活动。我们可以将人类的创造分为第一创造性和第二创造性，下列属于第二创造性的是（C ）。 A. 爱因斯坦的相对论 B. 勾股定理 C. LED显示屏 D. 四大发明 4 【单选题】(2分) 人类社会在我们的不断创造中快速发展，那么我们不断实现各种突破性的创造的根本动因是（B ）。

A. 创造性动机 B. 创造性需求 C. 创造性行为 D. 创造性目标 5 【单选题】(2分) 创新方法的三阶段不包括（D ）。 A. 尝试法 B. 试错法 C. 头脑风暴法 D. 疑问法 第二章 【单选题】(2分) 长期按照相同的思维方式去解决问题，这就是我们所说的“习惯成自然”，但在很多方面对问题的解决起到了不好的影响，我们把这叫做（C ）。

A. 思维定性 B. 思维模式 C. 思维定势 D. 思维方式 2 【单选题】(2分) 超声波熔接缝纫机利用超声波在两块衣料间振动，摩擦生热并以极高的温度将它们熔接在一起，实现了无针无线，快速美观，体现了创造性思维的（A）特征。 A. 对传统的突破性 B. 程序上的非逻辑性 C. 视角上的灵活性 D. 内容上的综合性 3 【单选题】(2分)

虚拟设计简述(课程论文)

摘要：虚拟设计是利用计算机应用技术在计算机中构造成创建一个虚拟的、数字化的产品数字样机，代替部分或全部的物理样机，利用数字样机来完成初期设计阶段需通过物理样机完成的各项试验的虚拟考核。基于虚拟现实技术对产品进行不投入实物生产前的各项模拟现实测试，仿真模拟，以保证产品在初期设计阶段的一次成功率。 虚拟设计在制造业应用前景很广，它所创建的数字样品拥有和物理样品相同的特性，而由于数字化使得修改，分析，优化更容易实现，以及与各元素之间的交互性使产品设计更能适应具体要求，节约成本，能实现敏捷制造，以及并行工程。虚拟设计符合绿色设计的要求，是可持续发展以及高科技技术发展的必然趋势。 关键词：虚拟设计；数字化；虚拟现实技术；仿真模拟；交互性 1虚拟设计的内容及产生背景 虚拟设计（virtual design）是以计算机辅助设计为基础，利用虚拟现实技术发展而来的一种新的设计手段。虚拟设计涉及众多学科和专业知识,广泛应用于企业的生产与制造之中。本质上讲,虚拟设计是将产品从概念设计到投入使用的全过程(产品的生命周期)在计算机上构造的虚拟环境中虚拟地实现,其目标不仅是对产品的物质形态和制造过程进行模拟和可视化,而是对产品的性能,行为和功能以及在产品实现的各个阶段中的实施方案进行预测、评价和优化。它是产品开发的测试床。 虚拟设计是20世纪90年代发展起来的一个新的研究领域，它是计算机图形学、人工智能、计算机网络、信息处理、机械设计与制造等技术综合发展的产物。虚拟设计产生的背景是基于第三次计算机为代表的信息技术革命的发生，计算机技术的发展为其创造条件。而且在世界范围内新的发展理念可持续发展的提出为探索新的设计方法诞生指明了方向。由于虚拟设计主张设计将从有形设计向无形设计转变,从物质设计向非物质设计转变,从实物产品的设计向虚拟产品的设计

2018年创造性思维和创新方法答案解析

2016-2017学年下学期智慧树《创造性思维与创新方法》答案 （准确率90%以上） 第一章单元测试 1【单选题】(2分) 依照赫曼全脑模型划分，沙和尚属于（A） A.纪律型 B.逻辑型 C.空想型 D.表现型 2【单选题】(2分) 以下哪一项不是创新型人才的特点？B A.个性灵活、开放 B.力求稳妥，拒绝冒险 C.精力充沛、坚持不懈 D.具有创新精神和创新能力 3【单选题】(2分) 创造是指人们首创或改进某种思想、理论、方法、技术和产品的活动。我们可以将人类的创造分为第一创造性和第二创造性，下列属于第二创造性的是（C）。 A.爱因斯坦的相对论 B.四大发明 C.LED显示屏 D.勾股定理 4【单选题】(2分) 人类社会在我们的不断创造中快速发展，那么我们不断实现各种突破性的创造的根本动因是（A）。 A.创造性需求 B.创造性目标 C.创造性动机 D.创造性行为 5【单选题】(2分) 创新方法的三阶段不包括（D）。 A.试错法 B.头脑风暴法 C.尝试法 D.疑问法

1【单选题】(2分) 长期按照相同的思维方式去解决问题，这就是我们所说的“习惯成自然”，但在很多方面对问题的解决起到了不好的影响，我们把这叫做（D ）。 A.思维模式 B.思维方式 C.思维定性 D.思维定势 2【单选题】(2分) 超声波熔接缝纫机利用超声波在两块衣料间振动，摩擦生热并以极高的温度将它们熔接在一起，实现了无针无线，快速美观，体现了创造性思维的（D）特征。 A.视角上的灵活性 B.程序上的非逻辑性 C.内容上的综合性 D.对传统的突破性 3【单选题】(2分) 在学习时，虽然也遇到过稍微复杂的数学问题、物理问题，但多数情况下是把类似的问题拿来照搬，也因为这样往往缺乏深入思考，导致解题失误。这属于（D）思维定式。 A.从众型 B.权威型 C.直线型 D.习惯型 4【单选题】(2分) 有的人喜欢跟别人唱对台戏，人家说东，他偏往西，好赌气，费了好大力气，走了许多弯路还不愿回头。这属于（C ）思维定势。 A.从众型 B.局限型 C.偏执型 D.习惯型 5【单选题】(2分) 爱因斯坦建立相对论时，由于省略了中间环节，其创新成果曾一时令人无法理解和接受，被人讥笑他为“疯子”。这体现了创造性思维的（D）特征。 A.视角上的灵活性 B.对传统的突破性 C.思路上的新颖性 D.程序上的非逻辑性

《虚拟设计与制造》实验1和2(DOC)

《虚拟设计与制造》实验指导书 机电工程学院 孙涛编 徐州工程学院 二〇一三年

虚拟现实技术是计算机图形学、人工智能、计算机网络、信息处理等技术综合发展的产物。虚拟现实技术在机械行业有广泛的应用前景，如虚拟布局、虚拟装配、产品原型快速生成、虚拟制造等。尽管虚拟设计的出现只有短短的几年时间，但它对传统设计方法的革命性的影响却很快地显现出来。由于虚拟设计系统基本上不消耗资源和能量，也不生产实际产品，而是产品的设计、开发与加工过程在计算机上的本质实现，即完成产品的数字化过程。与传统的设计和制造相比较，它具有高度集成、快速成型、分布合作等特征。这些特征能够很好地解决TQCS难题，因此，虚拟设计技术不仅在科技界，而且在企业界引起了广泛关注，成为研究的热点。 实验教学是课堂教学的一个重要环节，它不仅仅是对课堂理论知识的验证，巩固和加强，而且更是对新知识领域的探索，研究和开拓。通过实验培养学生实践动手能力，以及分析问题，解决问题的能力，并提高分析与综合系统的能力；同时，还培养学生勇于探索，勇于开拓的精神和严肃认真，实事求是的科学作风。 数控技术实验内容能够使学生更加真实的了解虚拟现实环境的体系结构和相关的软硬件技术；通过使用相应的建模软件工具，较熟练地掌握基于各种建模原理和方法的建模过程；从而进一步对整个虚拟装配环境、分布式虚拟现实环境加深理解。 本实验指导书包含了上述的实验内容，要求学生通过实验，预习掌握实验的具体方法与步骤，独立完成实验环节的学习。 本书由孙涛编写，由于时间有限，书中不免有误，恳请读者批评指正。 编者 2013-07-01

实验一特征建模方法实验二虚拟装配方法

-联想类比法

论现代设计技术之传统和现代创新 联想类比法 摘要：：本文主要阐述现代设计技术之传统的原理、特点和方法；联想类比法的原理、特点以及在现代创新中的应用；创新性思维的内涵以及创新的过程。 关键词：联想类比法设计传统创新创新性思维 1 概述 传统的机电产品设计是一种以强度和低压控制为中心的安全系数设计、经验设计、类比设计和机电分离设计，也称常规设计。而现代机电产品设计方法则是强调创造性，在注重产品整体功能基础上以现代设计方法和计算机技术为工具的机电一体化系统设计。这种设计不但可以大大提高设计的质量、精度和效率，而且可以将产品的适应性、经济性、可靠性统一起来，从而高水平、高效率地设计出性能优良、市场欢迎、经济效益显著的新型产品。本文着重以联想类比法介绍两者相关理论以及它们之间的关系。 2 联想类比法 爱因斯坦曾说过：“想象力比只是更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是只是进化的源泉。”知识经济时代要求人们特别注重只是创新，而知识创新的思维基础又是创造性思维。创造性思维在为此，对创造性思维的应用展开研究非常有必要。思维和感觉都是人脑对客观现实的反映，感觉是人脑对客观现实的直接反映，是通过感觉器官对失误的个别属性、事物的整体和

外部联系的反映。思维是对客观事物经过概括后的间接反映，它所反映的是客观事物共同本质的特性和内在联系。这种反映是通过对感觉所提供的材料进行分析、综合、比较、抽象和概括等过程完成的。这些过程就是思维过程。创造性思维是指有创见的思维，即通过思维，不仅能揭示事物的本质，且能在次基础上提供新的，具有社会价值的产物。它是智力高度发展的产物。创造性思维有独创性、连动性、多向性善于想象、突变性等特点。创造性思维的核心是创新精神和创新能力，因此它是一种以记忆、联想、感知、理解等能力为基础，以求新性、探索性和综合性为特征的抽象心理活动。 创造性思维方法主要有群体集智法、系统探求法、联想类比法、组合创新法、反向探求法等。下面着重介绍联想类比法 联想思维法是根据事物之间都是具有接近、相似或相对的特点，进行由此及彼、由近及远、由表及里的一种思考问题的方法。它是通过对两种以上事物之间存在的关联性与可比性，去扩展人脑中固有的思维，使其由旧见新，由已知推未知，从而获得更多的设想、预见和推测。 联想思维具有启迪性、支配性、逻辑性和扩展性。通常可以把联想思维分为因果联想、相似联想、推理联想和对比联想四种类型。①因果联想。是从已掌握的知识信息与思维对象间的因果关系中获得启迪的思维形式。②相似联想。是将观察到的事物与思维对象之间作比较，根据两个或两个以上的研究对象与设想之间的相似性创造新事物的思维方式。世界上纷繁复杂的事物之间是存在联系的，这些联系不仅仅是与时间和空间有关的联系，

2018智慧树创造性思维与创新方法答

2018智慧树创造性思维与创新方. 法答案智慧树答案 第一章 1 【单选题】(2分) 依照赫曼全脑模型划分，沙和尚属于（D ）A.逻辑型空想型B.C.表现型D.纪律型2 ) 分(2【单选题】C 以下哪一项不是创新型人才的特点？A.具有创新精神和创新能力 .. B.个性灵活、开放 C.力求稳妥，拒绝冒险 D.精力充沛、坚持不懈 3 【单选题】(2分) 创造是指人们首创或改进某种思想、理论、方法、技术和产品的活动。 我们可以将人类的创造分为第一创造性和第二创造性，下列属于第二创造性的是（C ）。 A.爱因斯坦的相对论 B.勾股定理

C. LED显示屏 D.四大发明 4 【单选题】(2分) 人类社会在我们的不断创造中快速发展，那么我们不断实现各种突破性的创造的根本动因是（B ）。 . . A.创造性动机 B.创造性需求 C.创造性行为 D.创造性目标 5 【单选题】(2分) 创新方法的三阶段不包括（D ）。 A.尝试法 B.试错法 C.头脑风暴法 D.疑问法 第二章 【单选题】(2分)

长期按照相同的思维方式去解决问题，这就是我们所说的“习惯成自然”，但在很多方面对问题的解决起到了不好的影响，我们把这叫做（C ）。. . A.思维定性 B.思维模式 C.思维定势 D.思维方式 2 【单选题】(2分) 超声波熔接缝纫机利用超声波在两块衣料间振动，摩擦生热并以极高的温度将它们熔接在一起，实现了无针无线，快速美观，体现了创造性思维的（A）特征。 A.对传统的突破性 B.程序上的非逻辑性 C.视角上的灵活性 D.内容上的综合性 3 【单选题】(2分) . . 在学习时，虽然也遇到过稍微复杂的数学问题、物理问题，但多数情况下是把类似的问题拿来照搬，也因为这样往往缺乏深入思考，导致解题失误。这属于（D ）思维定式。

现代设计方法3000字总结

现代设计方法 现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。以满足市场产品的质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为目的,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托,以多种科学方法及技术为手段,研究、改进、创造产品和工艺等活动过程所用到的技术和知识群体的总称。 现代设计方法有:并行设计、虚拟设计、绿色设计、可靠性设计、智能优化设计、计算机辅助设计、动态设计、模块化设计、计算机仿真设计、人机学设计、摩擦学设计、反求设计、疲劳设计。 一、并行设计 并行设计是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。强调产品开发人员一开始就考虑产品从概念设计到消亡的整个生命周期里的所有相关因素的影响，把一切可能产生的错误、矛盾和冲突尽可能及早地发现和解决，以缩短产品开发周期、降低产品成本、提高产品质量。 二、虚拟设计 在达到产品并行的目的以后，为了使产品一次设计成功，减少反复，往往会采用仿真技术，而对机电产品模型的建立和仿真又属于是虚拟设计的范畴。所谓的虚拟制造(也叫拟实制造)指的是利用仿真技术、信息技术、计算机技术和现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，发现制造过程中可能出现的问题，在真实制造以前，解决这些问题，以缩减产品上市的时间，降低产品开发、制造成本，并提高产品的市场竞争力。 三、绿色设计 绿色设计是指以环境资源保护为核心概念的设计过程，其基本思想就是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳人产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小。 产品设计的基本流程为：市场调研--草图构思--方案设计。 四、可靠性设计 机电产品的可靠性设计可定义为:产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性设计是以概率论为数学基础，从统计学的角度去观察偶然事件，并从偶然事件中找出其某些必然发生的规律，而这些规律一般反映了在随机变量与随机变量发生的可能性(概率)之间的关系。用来描述这种关系的模型很多，如正态分布模型、指数分布模和威尔分布模型。 五、智能优化设计 随着与机电一体化相关技术不断的发展，以及机电一体化技术的广泛使用，我们面临的将是越来越复杂的机电系统。解决复杂系统的出路在于使用智能优化的设计手段。智能优化设计突破了传统的优化设计的局限，它更强调人工智能在优化设计中的作用。智能优化设计应该以计算机为实现手段，与控制论、信息论、决策论相结合，使现代机电产品具有自学习、自组织、自适应的能力，其创造性在于借助三维图形，智能化软件和多媒体工具等对产品进行开发设计。 六、计算机辅助设计 机械计算机辅助设计（机械CAD）技术，是在一定的计算机辅助设计平台上，对所设计的机械零、部件，输入要达到的技术参数，由计算机进行强度，刚度，稳定性校核，然后输出标准的机械图纸，简化了大量人工计算及绘图，效率比人工提高几十倍甚至更多。 七、动态设计 动态设计法是在计算参数难以准确确定、设计理论和方法带有经验性和类比性时，根据施工

2018年自考《现代设计方法》试题及答案

2018年自考《现代设计方法》试题及答案 填空题 1.弹性力学问题的有限位移法，包括三个步骤：结构离散法、单元分析、整体分析。 2.设计的发展分为四个阶段: 直观发展阶段、经验发展阶段、中间试验辅助设计阶段、现代设计阶段。 3.当前，CAD的应用主要有以下几个方面：工程设计与分析、几何造型、绘图、工程数据库和设计文档。 4.彩色:是指黑白系列以外的各种颜色，如各种光谱色均为彩色 5.所谓虚位移，是一种假想加到系统上，为系统的约束条件所允许的任意微小位移。 6.单元：即原始结构离散后，满足一定几何特性和物理特性的最小结构域。 7.求解一维目标函数f(a)的极小点和极小值的数值迭代方法称为一维搜索方法。 8.可靠性是指机械产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，是衡量机械产品质量的一个重要指标。 9.工业设计主要包括三个方面的内容：1)产品的设计，2)与产品有关的视觉传达设计， 3)由产品设计扩展开的环境设计。 0.产品设计相关因素涉及到功能，技术，审美三个方面的内容。它们是互相依存、互相制约、互相渗透，组成了一个矛盾的统一体。 11.工程数据处理的两种方法是：将设计数据转变为程序，利用数据库管理设计数据。 12.弹性力学平面问题的基本方程有三个：几何方程、物理方程、平衡方程。 13. 机电产品零件失效曲线分为三个区域，分别为：早期失效区域、正常工作区域和功能失效区域。 14.CAD是采用硬件与计算机软件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法与技术，包括设计、绘图、工程分析、文档制作等设计活动，是一种新的设计方法，也是一门多学科综合应用技术。 15.产品设计构思方法：自由构想法、系统构想法、.类比构想法。 16作用于物体的外力分为体积力和表面力，简称体力和面力。 17非彩色:指白色、黑色和各种深浅不同的灰色组成的系列，称为白黑系列。 18产品设计涉及到功能，技术，审美三个方面的内容。它们是互相依存、互相制约、互相渗透，组成了一个矛盾的统一体。 19黄金分割法又称0.618法，它是通过不断缩短搜索区间的长度来寻求一维函数f(X) 的极小点。 20失效率也称故障率产品工作到t时刻后，单位时间内失效的概率。 21.产品设计相关因素有：功能、技术、审美。 22.优化设计的数学模型由设计变量、目标函数、约束条件三部分组成。 23.传统的设计方法是静态的，经验的，手工的方法。现代设计方法动态的，科学的，计算机的方法(CAD，CAE等)。 24.把物体的形状及其属性转变为计算机的内部表示。对于机械CAD系统，几何造型是其核心功能。几何造型分为线框造型、曲面造型和实体造型。 25. 体力是分布在物体体积中的力，如重力和惯性力。 26、工业设计的目标：功能和美的统一。 27.弹性力学的有限元分析计算可分为三个步骤: 物体离散、单元分析、整体分析与求解 28.色度学是对颜色刺激进行测量、计算和评价的学科。 29.可靠度表示产品在规定的工作条件下和规定的时间内完成规定功能的概率 30.节点力：单元与单元间通过节点的相互作用力。

智慧树创造性思维创新方法答案

1【单选题】(2分) 在使用头脑风暴法时，在设想提出阶段，以下哪些行为违反了延迟批判这一原则。（ B ） A.质疑 B.以上全部违反 C.支持 D.反对 2【单选题】(2分) 在王总主持的一次会议上，为解决一个问题，他建议大家提出各种各样的想法，王总的这个建议体现了头脑风暴法的（ D ）的规则。 A.不做任何有关缺点的评价 B.鼓励巧妙地利用并改善他人的设想 C.追求设想的数量 D.欢迎各种离奇的假想 3【单选题】(2分) 头脑风暴法是由美国创造学家（ A ）于1939年首次提出、1953年正式发表的一种激发思维的方法。 A.奥斯本 B.托兰斯

C.阿奇舒勒 D.克劳福德 4【单选题】(2分) 越多越好！——重数量而非质量,指的是头脑风暴法基本规则中的（D ）。 A.鼓励巧妙地利用并改善他人的设想 B.延迟判断 C.欢迎各种离奇的假想 D.数量产生质量 5【单选题】(2分) 关于头脑风暴法，说法不正确的是（C ）。 A.头脑风暴法是一种创造性的思维方法 B.头脑风暴法既可以应用于团队，也可应用于个人 C.在头脑风暴法中不切合实际的想法是坚决不允许的 D.头脑风暴法是一种培养创造力的方法 1【单选题】(2分) 设问型创意思考方法中最为典型的方法是（ C）。 A.5W2H法

B.和田十二法 C.奥斯本检核表法 D.系统提问法 2【单选题】(2分) 亨利·丁根将轴承的滚柱改成圆球，发明了滚珠轴承，这一形状的改变，大大提高了轴承的使用寿命。这属于奥斯本检核表中的（ D ）方面。 A.能否变大 B.能否借用 C.能否缩小 D.能否改变 3【单选题】(2分) 在解决某一问题，改进某一物品时，能否先有一个约定的标准，大家都能接受的规定，能使工作效率更高、更方便、更准确。这是和田十二表法中的（ D ）。 A.反一反 B.搬一搬 C.改一改 D.定一定 4【单选题】(2分) 江南春在电梯即将封闭时看到电梯门口舒淇的海报，联想到电梯门口安电视，造就分众传媒，带来亿万财富。这是和田十二表法中的（ C ）。 A.改一改

浅谈虚拟现实艺术在艺术设计专业中的教学方法

浅谈虚拟现实艺术在艺术设计专业中的教学方法 摘要：虚拟现实艺术导入到艺术设计教学中能生动形象地表现教学内容，有效 地营造一个艺术与技术相结合的教学环境，提高学生掌握理论知识、专业技能， 达到优化教学过程、提高教学质量、使学生能更好地融入社会的教学目标。因此，虚拟现实艺术在艺术设计教学中的教学方法是我们所需要深入探讨的。 关键词：虚拟现实艺术艺术设计教学方法 中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1004-633X（2011）12-0057-02 随着教育观念因时代的改变而改变，21世纪的教学已不再是传统的灌注—— 复习——考试的定式教学模式，而是交给学生学习知识的思维方法，开启学生思维，训练学生的思维能力，为学生提供一个跨时空、大信息量和个性化、智能化 的学习条件和环境，培养学生的分析、判断、解决问题的思维能力。通过将虚拟 现实艺术导入到教学中进行虚拟现实教学能更有效地发挥学生的各种感官器官的 作用，使学生接受更多、更具体、更完整的信息。 一、虚拟现实艺术实现的手段 虚拟现实艺术实现的手段可以分为桌面式虚拟现实艺术、沉浸式虚拟现实艺术、网络式虚拟现实艺术。 桌面式虚拟现实艺术是把计算机的显示屏幕作为艺术创作者观察设计作品的 窗口，艺术创作者在计算机屏幕上观察360°范围内的虚拟空间，通过使用输入设 备如鼠标对虚拟空间中的物体进行平移和360°的旋转，这样可以对设计作品进行 不同方位的观察，并在一些虚拟现实工具软件的帮助下可以在仿真过程中进行各 种设计及对设计作品的修改。 桌面式虚拟现实艺术虽然受现实周围环境的干扰缺少完全的沉浸，但是由于 其对硬件设备要求极低实现成本也相对较低，因此桌面式虚拟现实艺术相对应用 比较普遍。在艺术设计领域虚拟现实艺术已经开始应用于室内外环境设计、工业 造型设计、三维动画游戏设计、影视动画设计、互动广告设计等。 沉浸式虚拟现实艺术就是利用头盔显示器把观赏者的视觉、听觉封闭起来产 生虚拟视觉；利用数据手套把观赏者的手感通道封闭产生虚拟触动感，并由利用 计算机及其相关软件模拟一个虚拟的空间，使观赏者完全沉浸于一个“看起来是真的、听起来是真的、摸起来是真的”的虚拟世界。由于沉浸式虚拟现实艺术在硬件性能上要求比较高，所需要的配套设备价格比较昂贵，沉浸式虚拟现实艺术多使 用在一些大型的设计项目中。但是随着技术的不断成熟、新型材料不断研发，沉 浸式虚拟现实艺术在艺术设计领域也有了不同程度的发展。 网络的出现使人类传播和获取信息的方式、内容和范围不断增加，但是随着 互联网的飞速发展，传统网络的二维空间已经远远不能满足人们对互联网的需求。目前网页中所使用的多媒体视听元素随着网络带宽的增加、芯片处理速度的提高 以及跨平台的多媒体文件格式的推广，必将促使设计者综合运用多种媒体元素来 设计网页，以满足和丰富浏览者对网络信息传输质量提出的更高要求。随着3D、Maya等三维制作软件的广泛应用以及Virtools、Cult3D等交互软件的日趋成熟， 网页也逐渐在走向三维化的世界。因此，网络式虚拟现实艺术设计必将成为网页 艺术设计的发展趋势。 二、虚拟现实艺术在艺术设计教学中的教学方法 虚拟现实艺术在艺术设计中的教学方法，就是利用各种虚拟环境、将知识赖 以产生的客观现实再现给学生，讲授知识要点并进行理论概括，引导学生充分利

现代设计方法综述及在农业机械领域的应用

现代设计方法综述及在农业机械领域的应用 令狐采学 随着科技的发展，许多新的成果被引人优化设计，特别是信息化技术的发展推动了设计方法的革命，开发了系列软件，其中包括：CAD、AN SYS、AD AM S、VB、VC等，这些软件各有特色，在应用上相互交叉。其中CAD软件是应用最广，对产业发展影响最大的软件，完全代替了传统的设计方法，使设计更加快捷方便，且具有记忆功能，使传输、保存、调用更加方便。ADAMS软件不但具备虚拟制造、试验和测试功能，而且通过二次开发还可以优化参数，VB和VC软件具有较强的可视性，适合机构的运动学和动力学目标的优化。优化是现代设计的核心技术。现代设计思想和方法大大推动了制造业的发展；反过来，每个设计者必须掌握现代设计方法，并熟练使用各种软件工具。 在国际上，航空、航天、汽车、军工制造业等率先使用现代设计的新技术，农机制造业相对滞后，一般来说在上个世纪相差3—5年，到本世纪时差缩短到l 一3年。在上世纪80年代后期，中国开始引入CAD技术。到本世纪已经推广到高校、研究院所和企业，随着应用和推广，CAD技术不断完善和拓宽，功能更加强大，现在任何机械设计单位如果在设计中不使用CAD软件几乎不可思议。其他软件也有了不同程度的应

用，中国技术力量的构架决定现代设计方法和软件工具首先被研究型高等院校应用，之后是普通院校和大型研究所，最后逐渐转入生产企业。但是现代设计的核心——系统的优化设计技术在国内应用较少，仅仅局限在个别的学科领域，这是因为系统优化首先要建立理论模型、采用适宜的优化方法、设计相关的优化软件的基础上，是一个难度很大的系统工程。例如，应用较为普遍的航空、导弹理论研究面对的介质是空气，其物理性质相对变化较小；而农业机械所处理各种物料，其物理性质差异很大，理论研究和优化方法有其特殊性，不能照搬其他理论和方法。现代设计方法的应用如果包括了系统优化则必须建立设计平台。本文在介绍现代设计方法的同时也将介绍课题组在建设平台方面所做的探索性工作。 1 平台的内容 1．1创新方法的建立 农业机械的创新有特殊性也有其普遍性。农业机械的创新首先是机构的创新，新的机构能够完成传统机构所不能完成的技术要求。机构创新由两部分组成：发现机构创新元素和找到实现创新元素的实施方案。两者都非常重要，但是对不同的项目，相对难度有所不同：有的发现创新元素难度大，有的寻求实施方案难度更大。 1．2理论研究成果

2018智慧树-创造性思维与创新方法答案智慧树答案

2018智慧树-创造性思维与创新方法答案智慧树答案

2018智慧树创造性思维与创新方法答案智慧树答案 第一章 1 【单选题】(2分) 依照赫曼全脑模型划分，沙和尚属于（ D） A. 逻辑型 B. 空想型 C. 表现型 D. 纪律型 2 【单选题】(2分) 以下哪一项不是创新型人才的特点？C A. 具有创新精神和创新能力

B. 个性灵活、开放 C. 力求稳妥，拒绝冒险 D. 精力充沛、坚持不懈 3 【单选题】(2分) 创造是指人们首创或改进某种思想、理论、方法、技术和产品的活动。我们可以将人类的创造分为第一创造性和第二创造性，下列属于第二创造性的是（C ）。 A. 爱因斯坦的相对论 B. 勾股定理 C. LED显示屏 D. 四大发明 4 【单选题】(2分) 人类社会在我们的不断创造中快速发展，那么我们不断实现各种突破性的创造的根本动因是（B ）。

A. 创造性动机 B. 创造性需求 C. 创造性行为 D. 创造性目标 5 【单选题】(2分) 创新方法的三阶段不包括（D ）。 A. 尝试法 B. 试错法 C. 头脑风暴法 D. 疑问法 第二章 【单选题】(2分) 长期按照相同的思维方式去解决问题，这就是我们所说的“习惯成自然”，但在很多方面对问题的解决起到了不好的影响，我们把这叫做（C ）。

A. 思维定性 B. 思维模式 C. 思维定势 D. 思维方式 2 【单选题】(2分) 超声波熔接缝纫机利用超声波在两块衣料间振动，摩擦生热并以极高的温度将它们熔接在一起，实现了无针无线，快速美观，体现了创造性思维的（ A）特征。 A. 对传统的突破性 B. 程序上的非逻辑性 C. 视角上的灵活性 D. 内容上的综合性 3 【单选题】(2分)

虚拟设计概述

虚拟设计概述 专业：机械制造及其自动化姓名：晓峰 学号：1351362268

虚拟设计概述 摘要：虚拟设计是利用计算机应用技术在计算机中构造成创建一个虚拟的、数字化的产品数字样机，代替部分或全部的物理样机，利用数字样机来完成初期设计阶段需通过物理样机完成的各项试验的虚拟考核。基于虚拟现实技术对产品进行不投入实物生产前的各项模拟现实测试，仿真模拟，以保证产品在初期设计阶段的一次成功率。 虚拟设计在制造业应用前景很广，它所创建的数字样品拥有和物理样品相同的特性，而由于数字化使得修改，分析，优化更容易实现，以及与各元素之间的交互性使产品设计更能适应具体要求，节约成本，能实现敏捷制造，以及并行工程。虚拟设计符合绿色设计的要求，是可持续发展以及高科技技术发展的必然趋势。 关键词：虚拟设计；数字化；虚拟现实技术；仿真模拟；交互性 1虚拟设计的内容及产生背景 虚拟设计（Virtual Design）是以计算机辅助设计为基础，利用虚拟现实技术发展而来的一种新的设计手段。虚拟设计涉及众多学科和专业知识,广泛应用于企业的生产与制造之中。本质上讲,虚拟设计是将产品从概念设计到投入使用的全过程(产品的生命周期)在计算机上构造的虚拟环境中虚拟地实现,其目标不仅是对产品的物质形态和制造过程进行模拟和可视化,而是对产品的性能,行为和功能以及在产品实现的各个阶段中的实施方案进行预测、评价和优化。它是产品开发的测试床。 虚拟设计是20世纪90年代发展起来的一个新的研究领域，它是计算机图形学、人工智能、计算机网络、信息处理、机械设计与制造等技术综合发展的产物。虚拟设计产生的背景是基于第三次计算机为代表的信息技术革命的发生，计算机技术的发展为其创造条件。而且在世界范围内新的发展理念可持续发展的提出为

设计方法学试题含答案

设计方法学试题含答案 填空题 1. 设计思维的进程可以分为分析、综合和评价三个部分。 3.设计问题的求解模式包括约束模式推理模式、和搜索模式。 4. 创造性思维的基本形式包括抽象思维形象思维、直觉思维、收敛思维、发散思维、逆向思维、立体思维、灵感思维、联想思维等。 5. 产品设计中，组合创造法则的应用主要有主体添加法、异类组合法、同物组合法和重组四种类型。 6. 创造技法中的观察分析方法主要有属性列举法、缺点列举法和希望点列举法。 7. 应用仿生法进行产品外观造型时，一般采用直感象征手法和 含蓄隐喻的手法两种手法。 8. 产品功能系统中，各功能之间的逻辑关系可以分为目的功能和手段功能两种。 9. 产品结构从造型角度考虑，根据其可视与否的视觉特性，可以分为隐结构和显结构，其中显结构的集合构成产品的造型单元。 10. 设计调查中收集资料的方法主要有询问法、实验

调查法、观察法和个案调查 12 鲁尔巴赫德635方法中的6代表六个人参加、3代表每个人根据主题写出三个构想、5代表五分钟后将写好的卡片传递给相邻者。 13产品的适应性系统包括适应性系统的意图目的、适应性系统的外在环境和适应性系统的内部结构三个要素。14设计评价结果的处理方法有数学分析处理、曲线化处理和图形化处理。 15方法论的结构包括技术手段操作规程、各学科具体方法科学研究一般方法和哲学方法四个层次。 16定量结构变化法中功能结构的变型方式有配置方式、空间排列方式和主要零件的尺寸变化三种。 17.产品设计可以分为开发性设计、适应性设计和变异性设计三种类型。 18 时间、方法和逻辑组成三维的设计空间。二、简答题 一. 产品系统分析法中相关表方法有何特点？有哪些主要步骤？5分 1.投入产出法：首先决定所期望的产出，然后决定投入并根据限制条件利用智力激励法来寻求投入产出关系的设想，该方法最适宜具有能量的机械装置的项目分析。 2.相关表法：以探讨设计问题中要素间的关系为目的而

现代设计方法考试

1、设计：传统设计、现代设计 、主要特点 传统设计：以经验总结为基础，运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比公式等方法进行设计。现代设计：是传统设计的延伸和发展，是一种以动态分析、精确计算、优化设计和CAD 为特征的设计方法。 现代设计与传统设计比较，有下列几个特征： 1）系统性 现代设计把设计对象看作一个系统，同时考虑系统与外界的联系，用系统工程概念进行分析和综合，通过功能分析、系统综合等方法，力求系统整体最优，使人机之间的功能相互协调。 2）创造性 现代设计强调创造能力开发和充分发挥人的创造性；重视原理方案的设计、开发和创新产品。只有创新才能有所发明。今天的科学技术已经高度发展，创新往往是在已有技术基础上的综合。有的新产品是根据别人的研究实验结果而设计，有的是博采众长，加以巧妙地组合。 3）综合性 现代设计在设计过程中，综合考虑、分析市场需求、设计、生产、管理、使用、销售各方面的因素；综合运用优化系统工程、可靠性理论、价值工程、技术等学科的知识，探索多种解决设计问题的科学途径。 4）程式性 现代设计研究设计的一般进程，包括一般设计战略和用于设计各个具体部分的战术方法。要求设计者从产品规划、方案设计、技术设计、施工设计到实验、试制，按步骤有计划进行设计。 2、可靠性设计：可靠度、失效率、两者联系与区别、浴盆曲线定义及其特点 可靠性：(Reliability)：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠度R(t)：(Reliability)产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。 其中：T 为产品的寿命；ｔ为规定的时间；事件{Ｔ>ｔ}有下列三个含义：产品在时间ｔ内完成规定的功能； 产品在时间ｔ内无故障；产品的寿命Ｔ大于ｔ。 不可靠度或失效概率F(t)定义：是指产品在规定的条件下，在规定的时间内、产品不能完成规定功能的概率。它也是时间的函数，记作F(t),也称为累积失效概率。 显然 失效率（故障率） 例：若有100件产品，实验10小时已有2件失效。此时观测1小时，发现有1件失效，这时 若实验到50小时时共有10件失效。再观测1小时，也发现有1件失效，这时 失效率曲线（也称浴盘曲线） 若定义： 产品工作t 时刻时尚未失效的产品，在该时刻t 以后的下一个单位时间内发生失效的概率。 则： 为失效率 ) ()(t T p t R >=N t n N t R )()(-=)()(t T p t F ≤=N t n t F )()(=1)()(=+t F t R t t n N t n t ?-?≈))(()()(λdt t F t dF t N t n N t n t t t N t N ))(1()()(1)(lim )(lim )(00-=???? ??-?==→?∞→→?∞→λλ11(10)98λ==?（100-2）111(50)90λ==?（100-10）1

现代设计方法及理论

2009-2010学年第二学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目：现代设计方法及理论 学生所在院（系）：机电学院 学生所在学科：机械制造及其自动化 题目：机械产品方案的现代设计方法及发展趋势 第1 页（共6 页）

机械产品方案的现代设计方法及发展趋势科学技术的飞速发展，产品功能要求的日益增多，复杂性增加，寿命 期缩短，更新换代速度加快。然而，产品的设计，尤其是机械产品方案的 设计手段，则显得力不从心，跟不上时代发展的需要。目前，计算机辅助 产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深 入的研究，并初见成效，而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不 能满足设计的需要。为此，作者在阅读了大量文献的基础上，概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法，并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的发展趋势。 根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征，可以将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。 1、系统化设计方法 系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。 系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl 和Beitz 教授提出，他们以系统理论为基础，制订了设计的一般模式，倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上，制订出标准VDI2221 “技术系统和产品的开发设计方法。 制定的机械产品方案设计进程模式，基本上沿用了德国标准VDI2221的设计方式。除此之外，我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想，其中具有代表性的是： (1)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规 划、作业控制等的基础，从产品开发的宏观过程出发，利用质量功能布置方法，系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。 (2)将产品看作有机体层次上的生命系统，并借助于生命系统理论，把产品的设 计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求，形成产品功能系统结构。 (3)将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题：一是把要设计的产品作 为一个系统处理，最佳地确定其组成部分( 单元) 及其相互关系；二是将产品设计过程看成一个系统，根据设计目标，正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段。 由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采