1.1 前言在线视频

各位同学大家好

今天的我们开始来学习一门新的课程

课程的名字叫现代设计方法学

我是来自于华北电力大学

机械工程系的杨化动

现代设计方法学这样的一门课程

它主要包括两大部分的内容

第一部分的内容是设计方法学

那第二部分的内容的是现代设计方法

那在现代设计方法当中

我们主要在这次的课程当中

来讲述如下的内容

那么第一个 我们来介绍

在现代设计方法当中

相对比较成熟的优化设计

第二个我们来介绍可靠性设计

最后我们简单介绍一下

其他现代设计方法的一些简要概述

那这门课程我们所用的教材是

在2020年中国电力出版社出版的

现代设计方法学这样的一个教材

那么最后的考核方式

我们平时是占到30%

我们最后的期末考试是占到70%

由于现代设计方法学这样的一门课程

尤其是在它的第一部分

在设计方法学的一部分当中

我们主要的是来介绍机械系统设计

尤其是机械系统方案设计

拟定的这样一个过程

所以在这个课程当中

我们更希望大家

采用项目教学的这样一种方式

或者说项目学习的这样一种方式

来跟随我们的这样一个讲课的过程

同步进行实践

那这样的话

大家能够更好的去掌握机械系统设计的

基本理论和基本的这样一个方法

所以我们对平时成绩的构成

是由这样的两部分

第一部分就是大家听课的情况

第二部分的就是设计方法学的

这样一个结课的论文

那么这个结课的论文

我们主要是针对具体的设计任务

和具体的设计题目

然后来拟定

相应的设计方案和具体的结构设计

在介绍这门课程的具体内容之前

那么给大家一些基本的一些建议

首先建议大家平时有时间的情况下

可以多关注这样的几个网站

首先第一个网站

大家可以看到它叫爱稀奇

这个网站的名字的也比较奇特

从这个网站当中的大家可以了解到

和我们的日常生活息息相关的

这样的一些作品的一些设计

所以从这样一个网站当中

大家可以去学习到很多的

这样的一些发明创造

更好的一些设计的idea

那第二个

是TED的演讲

在这样一个网站当中

我们大家可以看到

一些最新的进展

所以你从一个TED的演讲的一个视频当中

我们可以了解到机械系统设计

或者说其他相关的

那么大家感兴趣的这样一个领域当中的

最新的研究进展

那么第三个

我们需要大家去关注

这样的一个网站就是

国家知识产权局的这样一个网站

在这个知识产权局的网站当中

我们大家可以查询到我们所有的

国内的发明专利的这样一些情况

所以大家在进行机械系统的设计过程当中

我们其中一个必要的一个环节就是

我们要对现有的方案

或者说现有产品设计当中的痛点

要有一个非常明确的了解

那么我们如何去了解

那么其中一个非常重要的一个途径

就是通过对现有专利的检索

我们去了解国内外的研究现状

那第四个网站来就是CCTV10的

我爱发明

我爱发明这个网站

对于我们这样一门课程的学习来说

是非常非常有好处的

所以大家从我爱发明的这样的一些节目当中

我们可以了解到

整个的这样一个设计过程

同样我们可以看到

他是一个贴近我们的

工程实际问题的解决

所以我们可以看到设计过程

是一个不断的迭代的过程

这是给大家建议的几个网站

另外一个

关于这门课的学习给大家提一点基本的建议

首先在这门课程当中的第一部分

提倡大家去进行发散性的思维

所以我们大家要去

构思自己的New idea

要培养我们自己的creativity

要培养我们自己的创新的能力

那么第二个

就是对于我们现在机械类学生来说

我们大家必须要掌握的一个基本技能

就是要熟练的去掌握三维软件

那么这个三维软件我们建议大家

熟练地掌握一个软件

因为现在的三维的软件平台非常的多

像我们大家熟悉的SolidWorks

像我们熟悉的UG Pro E

建议大家熟练的掌握一个

大家一定要注意熟练两个字

第三个就是科技文献的撰写能力

尤其是对于我们的机械系统设计来说

最关键的这样一项能力

是关于我们设计的表达

设计的表达通常大家可能会认为

通过图形的方式来表示

也就是我们的三维模型

但是实际上大家不要忘了

我们设计出来的作品是要给用户来使用的

所以包括我们的用户的说明书

包括我们的设计说明书

那么这样的一些科技文献的这样一些

撰写的能力也是非常非常重要的

那么第四个就是在这里

我特别要给大家去强调的

就是大家一定要有严谨的思维

要落地

也就是我们在拟定设计方案的时候要落地

我们要进行结构设计的时候也要落地

然后我们还要有批判性的思维

这是目前我们在这几年的教学当中发现

大家相对比较欠缺的一个地方

就是很多同学可能会认为

我在做减速器的这样一个设计

我不用去关心材料

我只要让它满足强度

刚度的要求就可以了

但是大家知道

对于普通的碳素结构钢和我们的合金钢

它的成本是有很大的差别的

所以我们在进行结构设计当中

必须要考虑所有相关的因素

我们要按照实际工程问题的解决的需要

我们来进行相关问题的解决

那么这门课程的学习

在我们的第一部分当中

我们建议大家

通过项目学习的方式来进行展开

所以我在这里

给大家几个项目题目的建议

首先第一个题目大家可以看到这是一个

爬楼梯小车的设计

这个爬楼梯的小车

实际上我们大家知道

对于我们的老年人来说

尤其是住在我们现在楼房

但是这个楼房又没有电梯

那么对很多的老人

他居住在比如说四楼或者五楼

那么他们上下楼去采购东西的时候

是非常非常不方便的

所以我们希望大家

可以完成这样的一种设计能够帮助

这个老人在上下楼的时候

方便地去搬运东西

那另外呢

这样的一个小车现在在市面上

我们看到有很多就像我们现在看到

屏幕当中的图片当中的两个

那么这些实际

大家可以看到他仅仅是起到了一个

辅助老人去携带东西的功能

但是实际上

对于我们的高层的住户来说

实际上它并没有一个

在上下楼的搬运的这样一个过程

那么同时呢

实际上大家想在这个产品的设计过程当中

我们还可以去考虑

老人在行走了一段时间之后

他有可能比较疲惫

所以在这种情况下呢

我们可以考虑我是否可以把这个小车

和一个座椅然后结合起来

所以对这样一个题目来说

就是我们一方面要实现帮助老人上下楼

然后这个上下楼的过程应该要自动地来实现

这是第一个题目

那么第二个题目

大家可以看到是肉串的自动穿串机

那么这个到了夏天的时候

在各个城市里面路边的这个烧烤

都是一道非常美丽的风景

所以我们在这里可以看到

那么很多穿串的过程

比如说我们自己去烧烤

我们和同学或是我们家庭成员

然后我们去烧烤的情况下

我们一般是买回来肉之后呢

我们自己手工的来进行穿串

但是大家设想

对于我们这样的一些饭店来说

这样一些烧烤店来说

它采取人工的这样一种方式

效率非常非常的低

所以我们现在大家可以去考虑

这样一个产品的设计

我们能否去设计一个肉串的自动穿串机

那么这个穿串的这样一个过程

那么就需要去考虑这个肉

我是应该是整片的肉

还是说我要把它切好

像我们模拟人工穿串的这样一个过程

还是说我要完全去创造一种新的工艺

那么这是我们的第二个题目

那么第三个题目

这是一个非常经典的设计题目

也是在我们这样一个课程的学习当中

非常适合的一个题目

就是家用轿车的举升机

家用轿车的举升实际上在现在的4S店当中

我们已经普遍地采用了这样一种结构

但是大家在想在很多年之前

我们在进行汽车的

尤其是汽车底盘的维修的时候

我们采用的是那种地坑的这样一种方式

所以为了改善人们的工作环境

现在的采用了这样一种

汽车的举升的方式

对于我们的家用轿车来说呢

因为它的重量不是很大

它的车长也不是特别的长

所以我们采用两柱的这样一种方式

你就可以来实现

那么这里面当然需要考虑的是

你用两柱的方式来进行举升

用什么样的原理把它举起来

另外还要考虑把它举到一定的高度之后

我们还要考虑它的安全性的问题

也就是我们在机械原理当中

我们曾经提到过的机构的自锁

也就是说举到一定的高度之后

让它在那个位子要停留 保持不动

所以保证下面操作工人的安全

这是第三个题目

第四个题目是路灯灯杆的清洗

路灯灯杆的清洗的装置呢

实际上我们现在可以看到

尤其是到了冬天的时候

在北方的各个城市当中

由于雾霾的存在

所以我们很多的路灯灯杆

都会出现这样的一些污渍

那么因此我们说

对于这样的一些路灯

灯杆的清洗来说

我们如何来完成呢

路灯灯杆的清洗和我们

现在大家可以看到的

在各大城市当中的

这个隔离栅栏的清洗是不太一样的

因为隔离栅栏

它的直径大小是一样的

我们用普通的毛刷就可以来实现

但是对路灯的灯杆来说

它不一样

路灯的这样一个设计是很多城市

在景观设计当中一个非常重要的

一个考虑的因素

那么所以它会出现很多的造型

那么它会出现变径的问题

那么所以我们如何去设计一个

能够自动清洗的装置能够攀爬

然后同时能够清洗

同时还能去适应变径的要求

那么这是我们的第四个设计的题目

当然大家在学习的过程当中

可以根据自己的兴趣

结合自己关注的热点

来拟定自己合适的题目

所以我建议大家

在学习这样一门课程过程当中

结合一个具体的这样一个题目

然后我们后面讲到对应的知识点的时候

你就来完成你所选定的这样一个题目的

具体的对应那个知识点的

相应问题的解决

那么这样的话我们这门课程学完

大家对于你所关注的设计题目也就完成了

所以这是一个非常好的学习的方式

也是一个非常好的

锻炼大家实际工程问题解决能力的方式

那我们第一节的内容到此结束

谢谢