现代机械设计方法-见习机械设计工程师资格考试PPT课件.ppt

1 见习机械设计工程师资格考试 现代机械设计方法 Wednesday March18 2020 2 了解创新设计 有限元分析 优化设计 可靠性设计等方法的原理 功能 特点与工程应用 掌握四种设计方法中涉及到的主要概念 主要模型 基本方法 具有完整地运用这些方法解决简单工程实际问题的能力 总体要求 现代机械设计方法 考试大纲 Wednesday March18 2020 3 考试内容和要求 创新设计 有限元方法与软件应用 优化设计 可靠性设计 Wednesday March18 2020 4 考试题型和比例 参考书 Wednesday March18 2020 5 辅导学时安排 辅导内容简述 Wednesday March18 2020 6 第1篇创新设计 TRIZ理论 了解创新设计的基本概念 基本思想 代表性方法及应用 掌握创造 创新 发明以及创新设计等基本概念与相关的基本方法 辅导目标 Wednesday March18 2020 7 第1章创新设计的基本理论 辅导要点 常规设计 创新设计 创新设计的特征 TRIZ的核心 主要内容 TRIZ解决发明创造问题的一般方法 发明创造的等级划分 Wednesday March18 2020 8 第2章设计中的冲突及其解决原理 辅导要点 冲突及其分类 物理冲突及其类型 解决原理 4种分离原理 技术冲突的描述 一般化处理 解决原理 39个工程参数 40个解决原理 冲突矩阵及其应用 Wednesday March18 2020 9 第3章利用技术进化模式实现创新 辅导要点 技术进化模式与进化路线的可传递性 产品或技术的变化阶段 11种技术系统进化模式 Wednesday March18 2020 10 第2篇有限元方法与ANSYS软件 了解有限元法的基本思想 特点与应用领域 掌握弹性力学的基本假设 基本概念和基本方程 熟练掌握平面问题的基本理论 理解弹性力学中的能量原理 熟悉有限元法求解问题的基本步骤 能够综合运用有关知识与方法 对简单分析对象进行有限元建模和对有限元分析结果进行基本分析 针对工程实际对象有限元分析中经常遇到的一些典型问题 能够运用所学知识 进行模型简化并合理建模 能够独立上机操作 应用一种通用有限元软件完整地进行简单的工程实际问题的应力与变形分析 计算 辅导目标 Wednesday March18 2020 11 第5章弹性力学有限元法的基本思想和特点 辅导要点 弹性力学的任务 研究对象 解决问题的方法 有限元法的基本思想和特点 有限元法的应用领域 Wednesday March18 2020 12 第6章弹性力学的基本理论 辅导要点 弹性力学中的基本假设 弹性力学中的7个基本概念 弹性力学的基本方程 平衡微分方程 几何方程 物理方程 及边界条件 方程不用记 平面应力问题 平面应变问题 方程数 弹性力学中的能量原理 Wednesday March18 2020 13 第7章弹性力学有限元法 辅导要点 有限元法求解问题的基本步骤 单元类型及其特点与适应场合 单元分析 插值函数 载荷移置 单元刚度矩阵及其性质 方程不用记 整体分析 结构刚度矩阵 单元节点变换矩阵及其特点 边界约束条件的处理 求解 计算结果的整理和有限元后处理 Wednesday March18 2020 14 第8章有限元设计分析中的若干问题 辅导要点 有限元法建模的准则 边界条件的处理 连接条件的处理 简化计算的措施 Wednesday March18 2020 15 第9章有限元分析软件 辅导要点 ANSYS软件的应用 上机实践 实例分析 定义文件名 定义单元类型 设置材料属性 建立几何模型 选择单元 单元划分 施加载荷 施加约束 应力 应变求解 结果浏览 多练习 适应机考 Wednesday March18 2020 16 第3篇优化设计 了解优化设计概念的基本含义和机械优化设计的一般过程 了解机械优化设计建立数学模型的一般过程 掌握优化问题数学模型中的基本概念 并能在实践中运用 了解有关的数学概念 掌握函数极值的判别方法等 掌握一维搜索方法 以及常用的无约束问题的求解方法 了解其求解的基本方法和步骤 能够通过编程进行机械优化设计问题的计算机求解 掌握最基本的约束问题优化设计方法 惩罚函数法 熟悉机械优化设计的一般步骤和要注意的问题 掌握机械优化设计的一般方法 辅导目标 Wednesday March18 2020 17 第10章概述 辅导要点 优化设计概念 分类 函数优化问题的描述 参数优化设计的主要内容 机械优化设计的一般过程 Wednesday March18 2020 18 第11章优化设计问题的数学模型 辅导要点 优化设计数学模型概念 标准格式 建模注意事项 设计变量及其类型 目标函数及其类型 约束条件及其类型 等式约束数量的限制 优化设计问题的基本解法 优化准则法 数学规划法的基本思想 结合简单机械设计问题 建立优化数学模型 Wednesday March18 2020 19 第12章优化设计的数学基础 辅导要点 等值线 面 概念 类型 等值线分布规律与函数值变化规律之间的定性关系 二次型函数的特点 正定 负定 半正定 半负定和不定的判别条件 方向导数与梯度概念与性质 共轭方向概念 函数极值的判别 局部最优解 全局最优解及其条件 常用终止准则 Wednesday March18 2020 20 第13章无约束问题的优化设计方法 辅导要点 一维搜索方法的基本思想 确定搜索区间的外推法 缩短搜索区间的消去法 黄金分割法 二次插值法的特点 最速下降法 共轭梯度法 牛顿法 变尺度法 坐标轮换法 Powell法等的基本思想和特点 Wednesday March18 2020 21 第14章约束问题的优化设计方法 辅导要点 内点惩罚函数法 外点惩罚函数法 混合惩罚函数法的基本思想 目标函数的构造 Wednesday March18 2020 22 第15章机械优化设计的应用 辅导要点 机械优化设计的一般步骤 简单优化设计问题的具体处理 Wednesday March18 2020 23 第4篇可靠性设计 理解可靠性的基本概念和定义 熟悉可靠性的基本指标及其含义 了解6个常用概率分布的特点及适用场合 熟悉应力强度干涉模型 掌握机械零件可靠性设计的一般方法 掌握串 并联系统的可靠性模型 以及对串 并联系统进行可靠性分配的基本方法 辅导目标 Wednesday March18 2020 24 第16章产品可靠性及其度量指标 辅导要点 可靠性与可靠性设计概念 可靠性问题的统计描述 统计学参数 产品可靠性基本指标及其含义 指标参数计算 可靠性设计的一般程序 Wednesday March18 2020 25 第17章可靠性设计中常用的概率分布 辅导要点 6种分布的特点及适应场合 Wednesday March18 2020 26