《总体方案设计》PPT课件
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飞机总体设计PPT课件
经济性能设计
燃油经济性
在保证飞行性能的前提下，通过 优化飞机气动外形、减轻结构重 量、提高发动机效率等措施，降 低飞机的燃油消耗率。
维护经济性
通过采用先进的维护理念和技术 手段，降低飞机的维护成本和停 场时间，提高飞机的出勤率和利 用率。
直接运营成本
包括燃油费、维护费、机组人员 工资等直接与飞机运营相关的成 本。设计中需要考虑如何降低这 些成本以提高飞机的经济性能。
采用遗传算法、模拟退火等启发 式算法，处理飞机设计中的复杂 问题，寻求全局最优解。
利用代理模型对飞机性能进行快 速评估，减少计算量，提高优化 效率。
多学科优化方法探讨
多学科设计优化（MDO）
综合考虑气动、结构、控制等多学科因素，实 现飞机总体设计的协同优化。
分解协调方法
将复杂问题分解为若干子问题，分别进行优化 后再进行协调，降低问题求解难度。
06
确保飞机满足适航法规和标准的要求，包括噪声、排放等 环保指标。
02
飞机总体布局设计
布局形式的选择与特点
常规布局
水平尾翼和垂直尾翼都 放在机翼后面的飞机尾
部。
鸭式布局
水平尾翼位于机翼的前 面，具有较好的大迎角
特性。
无尾布局
没有水平尾翼，靠机翼 后缘襟翼或扰流片等部
件实现俯仰操纵。
三翼面布局
在常规布局上增加一对 鸭翼。
垂直尾翼
主要功能是保持飞机的方 向平衡和操纵飞机的方向 运动。
V型尾翼
由左右两个倾斜的垂直尾 翼组成，像是固定在机身 尾部带大上反角的平尾。
起落架布局设计
前三点式起落架
自行车式起落架
两个主轮对称地布置在飞机重心之后， 前轮位于机身前部。
卫星总体方案设计 PPT课件
500km（太阳同步圆轨道） 97.4º
94.6min 11:00
CZ-2C、CZ-2D等单独发射
0.0001º/s 0.05º
0.0001º/s 3º/s
小于20s
2020/3/31 第 21 页
卫星总体方案设计
配
总体性能参数确定与分
卫星平台总体方案主要技术指标
(5) 电源系统 供电阵输出功率（末期） 蓄电池组额定容量
2020/3/31
第6页
卫星总体方案设计
概述
B阶段(详细定义阶段)：详细定义系统和分 系统设计细节，产生分系统需求和设计规范，进 行关键部件的研制。
完成任务的最佳卫星设计方案是什么？为什么？ 所包含的风险是什么？ 实现的计划是什么？ 成本估算是多少？ 是否有为确保计划所必需的长周期项目？
2020/3/31
（Conceptual Design）
总
体
设
初步设计
计
（Preliminary Design）
详细设计 （Detail Design）
制造
2020/3/31
第5页
卫星总体方案设计
概述
A阶段(可行性论证阶段)：完成概念设计最 佳方案的选择、可行性验证、技术解决方法的定 义。
要完成任务合理的卫星配置是什么？ 研制中有什么难点(重大成本、计划和技术问题)？ 应该做哪些主要的比较研究和分析？ 花费的成本是多少？ 需要多长时间？
设计阶段 概念设计 初步设计 详细设计
人员比例 1％ 9％ 90％
2020/3/31 第 15 页
卫星总体方案设计
概述
高度的综合性
—综合考虑设计要求的各个方面，进行不同学科 专业间的权衡与协调
总体方案设计
总体方案设计总体方案设计是指在解决某一问题或实现某一目标的过程中，对整体方案的设计和规划。
下面是一个总体方案设计的示例，包含目标、步骤和评估等内容，共计700字。
一、目标我们的目标是改善学校图书馆的借书流程，提高借书效率，并提供更好的学习资源管理系统，以提升学生的学习体验和学术成就。
二、步骤1. 调研分析2. 系统设计3. 系统开发4. 测试和优化5. 实施和培训6. 评估和改进三、细节1. 调研分析通过对学生和教师的调研，了解当前图书馆借书流程的问题和需求，与图书馆管理员沟通，收集各方意见，分析瓶颈和挑战。
2. 系统设计基于调研结果，我们将设计一个新的学校图书馆管理系统，包括借书流程的改进和学习资源的管理。
我们将根据需求和功能，制定系统的功能规格表，并绘制系统流程图和数据库设计。
3. 系统开发我们将根据系统设计，采用合适的开发方法进行系统开发。
开发过程中，我们将注意系统的可扩展性和易维护性，确保系统的稳定运行，并结合图书馆的实际情况进行定制化开发。
4. 测试和优化在系统开发完成后，我们将对系统进行严格的测试和优化。
我们将测试系统的各个模块，包括借书流程和学习资源管理等，并对系统进行性能测试和安全测试，以确保系统的稳定和安全。
5. 实施和培训在测试通过后，我们将进行系统的实施和培训工作。
我们将负责系统的安装和配置，并对图书馆管理员进行系统的培训，以确保管理员能够熟练操作和管理系统。
6. 评估和改进在系统实施后，我们将跟踪和评估系统的使用情况和效果，并根据反馈信息进行改进。
我们将定期收集用户意见和建议，不断优化系统，以满足用户的需求。
四、评估指标我们将根据以下指标来评估整体方案的效果：1. 借书流程的效率提升程度，比如借书时间的缩短和借书队伍的减少。
2. 学习资源的管理情况，比如学生和教师对资源的满意度和使用频率的提升。
3. 系统的稳定性和安全性，比如系统的故障率和数据的安全程度。
4. 管理员的满意度和操作易用性，比如管理员对系统的操作难度和工作量的评价。
《总体方案设计》PPT课件
第三章 总体方案设计
第一节 设计包装机的基本要求 第二节 包装机的设计步骤 第三节 包装机总体方案设计的基本内 容 第四节 总体方案设计举例
• 提示
包装机械总体方案设计是包装机械设计过程中极其重 要的一步，对机械的性能、尺寸、外形、质量及生产成本 具有重大的影响。
总体方案设计应尽可能考虑人机关系、环境条件以及 与加工装配、运行管理系统等的联系，使机械系统与外部 系统协调和适应，以求设计更趋完善。机械系统的总体设 计主要包括：总体方案的设计、总体布置的设计、主要参 数的确定等内容。
量,以及缩短辅助时间等。
表3.1 自动机的生产率和功率表
三、具有一定的精度
生产中,要求包装机的生产率高、可靠性高、包装成品质 量好、噪音小等,因此包装机本身应具备一定的精度。精度分 为静力精度、运动精度和动力精度。 静力精度—— 包装机空运转时部件的运动精度和相互间的位置精
它是由机械零件的加工精度和装配精度决定的.
2） 功能原理设计中往往要引入某种新技术 或新材料和新工艺，特别计算机和信息技术的应用 。但首先要求设计人员要有新的构思，否则即使新 技术放到面前也不会把它运用到设计中去。
3） 功能原理设计使机器品质发生质的变化。 例如，机械表不论在技术上如何改进，其精确性不 可能与石英电子表比美。
4） 不断进行比较和多解选优。
• 如下图所示为一台硬币计数包 卷机，它的功能是用来整理、 清点、计数，最后按一定的枚 数将硬币用纸包卷起来或装入 袋内。末图所示为用黑箱法描 述的硬币机的总功能。
• 硬币计数包卷机（如图）
• 功能分解
• 一般的机械执行系统都比较复杂，难以直接求得 满足总功能的原理解。如果利用系统工程分解的 原理，将总功能进行分解，则可化繁为简。如硬 币计数包卷机可分解为下图所示的的7个分功能， 各功能单元具有一定的独立性。
第一节 设计包装机的基本要求 第二节 包装机的设计步骤 第三节 包装机总体方案设计的基本内 容 第四节 总体方案设计举例
• 提示
包装机械总体方案设计是包装机械设计过程中极其重 要的一步，对机械的性能、尺寸、外形、质量及生产成本 具有重大的影响。
总体方案设计应尽可能考虑人机关系、环境条件以及 与加工装配、运行管理系统等的联系，使机械系统与外部 系统协调和适应，以求设计更趋完善。机械系统的总体设 计主要包括：总体方案的设计、总体布置的设计、主要参 数的确定等内容。
量,以及缩短辅助时间等。
表3.1 自动机的生产率和功率表
三、具有一定的精度
生产中,要求包装机的生产率高、可靠性高、包装成品质 量好、噪音小等,因此包装机本身应具备一定的精度。精度分 为静力精度、运动精度和动力精度。 静力精度—— 包装机空运转时部件的运动精度和相互间的位置精
它是由机械零件的加工精度和装配精度决定的.
2） 功能原理设计中往往要引入某种新技术 或新材料和新工艺，特别计算机和信息技术的应用 。但首先要求设计人员要有新的构思，否则即使新 技术放到面前也不会把它运用到设计中去。
3） 功能原理设计使机器品质发生质的变化。 例如，机械表不论在技术上如何改进，其精确性不 可能与石英电子表比美。
4） 不断进行比较和多解选优。
• 如下图所示为一台硬币计数包 卷机，它的功能是用来整理、 清点、计数，最后按一定的枚 数将硬币用纸包卷起来或装入 袋内。末图所示为用黑箱法描 述的硬币机的总功能。
• 硬币计数包卷机（如图）
• 功能分解
• 一般的机械执行系统都比较复杂，难以直接求得 满足总功能的原理解。如果利用系统工程分解的 原理，将总功能进行分解，则可化繁为简。如硬 币计数包卷机可分解为下图所示的的7个分功能， 各功能单元具有一定的独立性。
总体方案PDF
2 总体方案设计2.１工艺方案根据工件示意图，工件材料HT20～40，HB170～241。
该零件主要是在工件单面进行多孔加工，属大批量的中、小零件加工，因为是只完成攻丝工序，所以选择单工位组合机床。
工件安装在机床的固定夹具里，夹具和工件都固定不动。
因为被加工零件直径较大，厚度却较小。
所以选择立式机床。
机床工作循环如下：上料——工件夹紧——滑台快进——滑台锁紧——主轴启动——攻丝靠模带动丝锥工进——主轴反转——进给滑台快退——丝锥后退——滑台快退——工件松开——下料本设计是攻丝这一单一工序。
2.2 配置形式零件加工工艺方案将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。
考虑到被加工的零件是钻4个M8螺孔，而且这4个螺孔是沿φ301圆周方向性三等分平均分布，并针对零件的形状、大小、材料、硬度、刚性、加工部位的结构特点、加工精度、表面粗糙度以及定位、夹紧方法、工艺过程、所采用的刀具及切削用量、现场的环境和条件、生产率要求等。
由于此设计是对4个孔攻丝，用一个工位完成。
制定工艺方案1)装卸、夹紧；2)攻丝。
2.2.1确定组合机床的配置形式和结构方案通常，在确定工艺方案的同时，也就大体上确定了组合机床的配置形式和结构方案。
但是还要考虑下列因素的影响。
⑴. 加工精度的影响工件的加工精度要求，往往影响组合机床的配置形式和结构方案，例如，加工精度要求高时，应采用固定夹具的单工位组合机床，加工精度要求低时，可采用移动夹具的多工位组合机床；工件各孔间的位置精度要求高时，应采用在同一工位上对各孔同时精加工的方法；工件各孔同轴度要求高时，应单独采用精加工等。
⑵. 工件结构状况影响工件的形状、大小和加工部位的结构特点，对机床的结构方案也有一定的影响。
例如，对于外形尺寸和重量较大的工件，一般采用固定夹具的单工位组合机床，对多工序的中小型零件，则宜采用移动夹具的多工位组合机床；对于大直径的深孔加工，宜采用具有刚性主轴的立式组合机床等。
总体方案设计20页PPT
总体方案设计
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
பைடு நூலகம்
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
பைடு நூலகம்
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
《方案设计》课件
和可持续发展要求。
方案设计的成本效益评估
01
02
03
成本估算
全面估算方案的实施成本 ，包括设备购置、人力成 本、物资消耗等方面的费 用。
效益预测
根据方案的目标和预期效 果，预测方案的效益，包 括经济效益、社会效益和 环境效益等方面。
成本效益分析
通过对比方案的实施成本 和预期效益，进行成本效 益分析，判断方案的盈利 能力和投资回报期。
方案设计的持续优化
方案反馈机制
建立有效的反馈机制，收集方案 实施过程中的问题和改进意见，
及时进行调整和优化。
方案迭代更新
根据反馈和优化建议，不断迭代更 新方案，提高方案的可行性和实施 效果。
方案评估与改进
定期对方案进行评估，分析方案的 优缺点和改进空间，提出针对性的 改进措施，促进方案的持续优化和 发展。
《方案设计》ppt课 件
目录
CONTENTS
• 方案设计概述 • 方案设计的方法与技巧 • 方案设计的实践应用 • 方案设计的评估与优化 • 方案设计案例分享
01
方案设计概述
定义与特点
定义
方案设计是根据用户需求和目标 ，通过分析、规划、创新和评估 ，制定出一套完整、可行、有效 的解决方案的过程。
特点
方案设计具有针对性、创新性、 可行性和有效性等特点，需要综 合考虑用户需求、技术实现、资 源分配和时间安排等多个方面。
方案设计的流程
01
02
03
04
需求分析
了解用户需求和目标，收集相 关信息，进行需求调研和分析
。
规划设计
根据需求分析结果，制定出整 体方案规划和设计方案。
方案评估
对方案进行可行性评估和优化 ，确保方案的可行性和有效性
方案设计的成本效益评估
01
02
03
成本估算
全面估算方案的实施成本 ，包括设备购置、人力成 本、物资消耗等方面的费 用。
效益预测
根据方案的目标和预期效 果，预测方案的效益，包 括经济效益、社会效益和 环境效益等方面。
成本效益分析
通过对比方案的实施成本 和预期效益，进行成本效 益分析，判断方案的盈利 能力和投资回报期。
方案设计的持续优化
方案反馈机制
建立有效的反馈机制，收集方案 实施过程中的问题和改进意见，
及时进行调整和优化。
方案迭代更新
根据反馈和优化建议，不断迭代更 新方案，提高方案的可行性和实施 效果。
方案评估与改进
定期对方案进行评估，分析方案的 优缺点和改进空间，提出针对性的 改进措施，促进方案的持续优化和 发展。
《方案设计》ppt课 件
目录
CONTENTS
• 方案设计概述 • 方案设计的方法与技巧 • 方案设计的实践应用 • 方案设计的评估与优化 • 方案设计案例分享
01
方案设计概述
定义与特点
定义
方案设计是根据用户需求和目标 ，通过分析、规划、创新和评估 ，制定出一套完整、可行、有效 的解决方案的过程。
特点
方案设计具有针对性、创新性、 可行性和有效性等特点，需要综 合考虑用户需求、技术实现、资 源分配和时间安排等多个方面。
方案设计的流程
01
02
03
04
需求分析
了解用户需求和目标，收集相 关信息，进行需求调研和分析
。
规划设计
根据需求分析结果，制定出整 体方案规划和设计方案。
方案评估
对方案进行可行性评估和优化 ，确保方案的可行性和有效性
《机械整体方案设计》PPT课件
• 第13章 机械总体方案的设计
13.1 机械产品的设计过程 13.2 机械总体方案设计的
目的和内容 13.3 机械总体方案设计中
的设计思想
13.1 机械产品的设计过程
机械产品设计:
分析 综合 创新
开发
特定要求
新产品
特定功能
13.1 机械产品的设计过程
机械新产品的开发设计过程：
1）初期规划设计阶段 2）总体方案设计阶段 3）结构技术设计阶段 4）生产施工设计阶段
• 润滑系统 • 冷却系统 • 故障监测系统 • 安全保护系统 • 照明系统
13.3 机械总体方案设计中的设计 思想
13.3.1 现代设计的概念
机械设计已不再纯属于工程技术范畴，而是自然科学、 人文科学和社会科学相互交叉、科学理论与工程技术高度融合所 形成的一门现代设计科学。
13.3.1 现代设计的概念
本章基本要求：
1.了解机械系统设计的整个过程； 2.明确总体方案设计阶段的设计目的，掌握各阶段的设
计内容和要求； 3.了解总体方案设计中的现代设计、系统工程和工程设
计观念，逐步学会正确、灵活地运用这些设计思想。
感谢下 载
• 一般机械系统： 由驱动系统、传动系统、
执行系统、控制系统等子系统 组成。
•各子系统都具有特定的功能
13.3.2 系统工程的概念
• 系统工程解决设计问题的基本思想： 1. 从系统的整体目标出发，将总体功能分解成若干功能
单元。 2. 寻找出能完成各个功能的技术方案。 3. 把能完成各个功能的技术方案组成方案组，进行分析
• 运动规律设计
• 执行机构的型式设计
• 执行系统的协调设计
• 执行系统的方案评价与决 策
13.1 机械产品的设计过程 13.2 机械总体方案设计的
目的和内容 13.3 机械总体方案设计中
的设计思想
13.1 机械产品的设计过程
机械产品设计:
分析 综合 创新
开发
特定要求
新产品
特定功能
13.1 机械产品的设计过程
机械新产品的开发设计过程：
1）初期规划设计阶段 2）总体方案设计阶段 3）结构技术设计阶段 4）生产施工设计阶段
• 润滑系统 • 冷却系统 • 故障监测系统 • 安全保护系统 • 照明系统
13.3 机械总体方案设计中的设计 思想
13.3.1 现代设计的概念
机械设计已不再纯属于工程技术范畴，而是自然科学、 人文科学和社会科学相互交叉、科学理论与工程技术高度融合所 形成的一门现代设计科学。
13.3.1 现代设计的概念
本章基本要求：
1.了解机械系统设计的整个过程； 2.明确总体方案设计阶段的设计目的，掌握各阶段的设
计内容和要求； 3.了解总体方案设计中的现代设计、系统工程和工程设
计观念，逐步学会正确、灵活地运用这些设计思想。
感谢下 载
• 一般机械系统： 由驱动系统、传动系统、
执行系统、控制系统等子系统 组成。
•各子系统都具有特定的功能
13.3.2 系统工程的概念
• 系统工程解决设计问题的基本思想： 1. 从系统的整体目标出发，将总体功能分解成若干功能
单元。 2. 寻找出能完成各个功能的技术方案。 3. 把能完成各个功能的技术方案组成方案组，进行分析
• 运动规律设计
• 执行机构的型式设计
• 执行系统的协调设计
• 执行系统的方案评价与决 策
项目总体设计阶段的目标是,确定可供选择的、可满足用户需...演示课件.ppt
总体方案设计说明书编制基础原则 客户问题陈述与价值体系； 业务/利润/条款和预算； 客户业务流程和工作流分析； 环境条件； 作业过程描述； 产品特性与环境适应性信息； 标签数据写入要求
好好的
总体方案设计 P45-P46
总体方案设计说明书编制基础原则 标签二次封装要求； 标签安装要求； 环境和行业条件及标准需求； 读头网络化要求； MIS软件/RFID信息集成需求； MIS硬件/读头集成需求； 客户现
总体方案设计说明书编制基础原则 客户培训需求； 标签供应支持； 标签和读头维护条款； 模型、演示和试点项目； 系统升级/阶段性执行程序； 测试评估程序；特殊情况描述； 系统无故障工作时间；合同条款。
好好的
总体方案设计 P46
总体方案设计说明书CDS的内容 1 对客户所描述问题的总体解决方案； 2 识别产品方式和方法； 3 客户问题总体解决方案与客户作业过程
详细的描述物联网工程的可视性、 可用性、安全性以及数据的可跟踪 性。
好好的
总体设计说明书
客户需求总体解决方案 填写作业过程的改善表。
序号 要求/偏离 总体解决方案描述 问题的确认标准
好好的
总体设计说明书
产品识别方式 产品的识别方式需要考虑被识别对
象的属性，确定标识和识别的不同 等级，描述不同识别等级的产品是 如何互相衍生的。 总体设计自始至终都需要以《物联 网工程用户需求说明书》为基础和 依据。
再次使用时的影响，重复使用的成 本，对MIS系统功能的影响等。
好好的
小结
总体方案设计概述 总体设计说明书的内容： 1 客户需求总体解决方案 2 产品识别方式
好好的
好好的
总体方案设计 P45-P46
总体方案设计说明书编制基础原则 标签二次封装要求； 标签安装要求； 环境和行业条件及标准需求； 读头网络化要求； MIS软件/RFID信息集成需求； MIS硬件/读头集成需求； 客户现
总体方案设计说明书编制基础原则 客户培训需求； 标签供应支持； 标签和读头维护条款； 模型、演示和试点项目； 系统升级/阶段性执行程序； 测试评估程序；特殊情况描述； 系统无故障工作时间；合同条款。
好好的
总体方案设计 P46
总体方案设计说明书CDS的内容 1 对客户所描述问题的总体解决方案； 2 识别产品方式和方法； 3 客户问题总体解决方案与客户作业过程
详细的描述物联网工程的可视性、 可用性、安全性以及数据的可跟踪 性。
好好的
总体设计说明书
客户需求总体解决方案 填写作业过程的改善表。
序号 要求/偏离 总体解决方案描述 问题的确认标准
好好的
总体设计说明书
产品识别方式 产品的识别方式需要考虑被识别对
象的属性，确定标识和识别的不同 等级，描述不同识别等级的产品是 如何互相衍生的。 总体设计自始至终都需要以《物联 网工程用户需求说明书》为基础和 依据。
再次使用时的影响，重复使用的成 本，对MIS系统功能的影响等。
好好的
小结
总体方案设计概述 总体设计说明书的内容： 1 客户需求总体解决方案 2 产品识别方式
好好的
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1.建立评价目标
各目标加权
分解
分解
总目标
一级子目标
二级子目标 …
精选PPT
14
2.技术－经济综合评价方法
(1) 技术评价
技术价 值越高技术性能越好 < 0.6 不合格 ≥0.8 较好
(2) 经济评价
经济价 值越高经济效果越好 0.7为许用值
n
Pi g i
Wt
i1
Pmax
各技术评价指标的评分值 各技术评价指标的权系数
目标特征： 分功能相应的局部解
精选PPT
8
设计方案原理的组合
方案原理 子功能 p1 p2 … pj
F1 F2 … Fi … Fn
… pm
组合1 组合2
精选PPT
系统解的方案个数：
Nn1n2n3
9
2.设计瓶盖整列(瓶口朝上)装置的原理方案
总功能
瓶盖整列装置形态学矩阵
瓶盖整列
目标特征 1 2 3 4 5 6 7 8 目标标记
10
方案一 方案二
传输带——输入A3 测向B6
气流吹拂 分拣C1
分功能合并
导向——翻转D3
斜面下滑——输出E1
精选PPT
斜面下滑——输入A2 重力——翻转D1 斜面下滑——输出E1
舍去测向、分拣
11
方案三 方案四
传输带——输入A3 气压——测向B3
分拣C1 气流喷嘴 翻转D2 传输带——输出E2
精建选立PP了T 物理效应和功能载体的知识库7
五、组合作用原理、形成方案设计的原理解
将各功能元的局部解 合理组合 多个系统原理解
1.采用形态综合法进行组合
目标的形态学矩阵
目标特征
目标标记
1
F1
L11
F2
L21
F3
L31
…..
2…
L12 … L22 … L32 …
L1n1 L2n2 L3n3
目标标记： 总功能分解为分功能
第三章 机械系统总体方案设计
一、 总体方案设计的步骤
1.机械产品设计过程
2.设计方案的工作流程
产品规划 原理方案设计 结构方案设计
总体设计 施工设计
功能分析 寻求原理解 确定原理方案
设计要求的抽象化 确定系统的功能结构
寻求实现各分功能 的作用原理
组合作用原理 形成原理解
试制、批量生产、销售
精选PPT
A 输入 B 测向 C 分拣 D 翻转 E 输出
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 C3 C4 C5 C6 D1 D2 D3 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7
分功能
瓶盖输入 测向
整向 分拣 翻转
成列输出
方案个数：N8663 精7 选 PP6 T 048
分功能合并
精选PPT
斜面下滑——输入A2 测向B2
特形槽 分拣C6
分功能合并
斜面下滑——输出E1
传输带——输出E2 (回收重1新2 开始)
舍去翻转
设计过程的主要步骤
被选择的任务
任务
总体功能
子功能
设计方案原理
原理组合
结构方案 零件
零件形状 最终结构
概念
精选PPT
零件详细设计
生产文档
13
六、方案的评价与决策
要求运动平稳、结构紧凑、维护方便、效率高
设计一机械传动系统
1.明确任务要求
总传动比： in1 100011.76 n2 85
采用两级减速传动
2.功能分析
传动系统的形态学矩阵
方案数：N=6×5=30
精选PPT
17
3.组合原理解
初选 4 种方案
方案一：A1+B2
方案二：A3+B2
方案三：A4+B6
方案四：A5+B3
精选PPT
18
4.方案的评价与决策
方案设计阶段不易定出实际生产成本 技术评价中隐含有经济观点
精选PPT
19
最高分值、如0~10分制的10
Ww
H1 H
0.7HZ H
理想生产成本 允许生产成本 实际生产成本
(3) 综合评价
双曲线法：W0.5 Wt Ww
优度图：
精选PPT
15
3.决策
一般在各方案中，选总价值最高的方案
注意均衡性，尽管总价值高、但某些评价目标 的评分低于平均值
精选PPT
16
七、方案设计实例
设计任务：已知传递功率 P=4kW、输入 n1=1000r/min、输出 n2=85r/min
方案的评价与决策
1
二、设计要求的抽象化
轴承的方案要求
功能的合理抽象 更多的具体方案
钢笔功能：存送墨水 平口钳功能：形成压力
精选PPT
2
抽象化处理实例
•容积：20l-160l •容器形状：未定 •容器高度：150mm-600mm •油标与容器的连接在上部或侧面 •汽油或柴油温度：-25-65C •最大输出信号精度：±3% •油的液面高度随时间变动 •最小测量值：最大值的3%
能量 物质 信息
系统 总功能
能量 物质 信息
能量 水 开关控制 流量控制
精选PPT
水泵
工作原理与结构
压力水
4
2.功能结构
总功能
功能的分解与组合关系
分功能
……
功能元
能量 物质 信号
子功能
总功能
能量 物质 信号
复杂度
同级分功能组合实现上一级分功能的要求
精选PPT
5
材料拉伸试验机的功能树
力－变形测量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
试件拉伸
力测量
变形测量 动作控制
夹头移动 试
件 夹 持 松 开
运速 动度 形扭 式矩 转转
换换
讯放显 号大示 取 得
讯放显 号大示 取 得
开停自 机机动
停 机
精选PPT
6
四、寻求实现分功能的作用原理
作用原理——在功能载体上利用某种或某些物理效应实现 某一分功能的工作原理 分功能： 传递转矩 功能载体： 轴和毂 物理效应： 摩擦效应
•容积有一定范围 •容器形状多样 •连接方式多种 •容器高度不一 •液体的液面高度随时间变动
•容积有一定范围 •容器形状多样 •测量液体连续变化量
连续测量尺寸和形状都未精选定PPT的容器中的液体变化量 3
三、确定系统的功能结构
输入和输出变换的抽象描述称为功能
1.黑箱法
输入和输出转换关系
系统的功能、特征
各目标加权
分解
分解
总目标
一级子目标
二级子目标 …
精选PPT
14
2.技术－经济综合评价方法
(1) 技术评价
技术价 值越高技术性能越好 < 0.6 不合格 ≥0.8 较好
(2) 经济评价
经济价 值越高经济效果越好 0.7为许用值
n
Pi g i
Wt
i1
Pmax
各技术评价指标的评分值 各技术评价指标的权系数
目标特征： 分功能相应的局部解
精选PPT
8
设计方案原理的组合
方案原理 子功能 p1 p2 … pj
F1 F2 … Fi … Fn
… pm
组合1 组合2
精选PPT
系统解的方案个数：
Nn1n2n3
9
2.设计瓶盖整列(瓶口朝上)装置的原理方案
总功能
瓶盖整列装置形态学矩阵
瓶盖整列
目标特征 1 2 3 4 5 6 7 8 目标标记
10
方案一 方案二
传输带——输入A3 测向B6
气流吹拂 分拣C1
分功能合并
导向——翻转D3
斜面下滑——输出E1
精选PPT
斜面下滑——输入A2 重力——翻转D1 斜面下滑——输出E1
舍去测向、分拣
11
方案三 方案四
传输带——输入A3 气压——测向B3
分拣C1 气流喷嘴 翻转D2 传输带——输出E2
精建选立PP了T 物理效应和功能载体的知识库7
五、组合作用原理、形成方案设计的原理解
将各功能元的局部解 合理组合 多个系统原理解
1.采用形态综合法进行组合
目标的形态学矩阵
目标特征
目标标记
1
F1
L11
F2
L21
F3
L31
…..
2…
L12 … L22 … L32 …
L1n1 L2n2 L3n3
目标标记： 总功能分解为分功能
第三章 机械系统总体方案设计
一、 总体方案设计的步骤
1.机械产品设计过程
2.设计方案的工作流程
产品规划 原理方案设计 结构方案设计
总体设计 施工设计
功能分析 寻求原理解 确定原理方案
设计要求的抽象化 确定系统的功能结构
寻求实现各分功能 的作用原理
组合作用原理 形成原理解
试制、批量生产、销售
精选PPT
A 输入 B 测向 C 分拣 D 翻转 E 输出
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 B1 B2 B3 B4 B5 B6 C1 C2 C3 C4 C5 C6 D1 D2 D3 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7
分功能
瓶盖输入 测向
整向 分拣 翻转
成列输出
方案个数：N8663 精7 选 PP6 T 048
分功能合并
精选PPT
斜面下滑——输入A2 测向B2
特形槽 分拣C6
分功能合并
斜面下滑——输出E1
传输带——输出E2 (回收重1新2 开始)
舍去翻转
设计过程的主要步骤
被选择的任务
任务
总体功能
子功能
设计方案原理
原理组合
结构方案 零件
零件形状 最终结构
概念
精选PPT
零件详细设计
生产文档
13
六、方案的评价与决策
要求运动平稳、结构紧凑、维护方便、效率高
设计一机械传动系统
1.明确任务要求
总传动比： in1 100011.76 n2 85
采用两级减速传动
2.功能分析
传动系统的形态学矩阵
方案数：N=6×5=30
精选PPT
17
3.组合原理解
初选 4 种方案
方案一：A1+B2
方案二：A3+B2
方案三：A4+B6
方案四：A5+B3
精选PPT
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4.方案的评价与决策
方案设计阶段不易定出实际生产成本 技术评价中隐含有经济观点
精选PPT
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最高分值、如0~10分制的10
Ww
H1 H
0.7HZ H
理想生产成本 允许生产成本 实际生产成本
(3) 综合评价
双曲线法：W0.5 Wt Ww
优度图：
精选PPT
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3.决策
一般在各方案中，选总价值最高的方案
注意均衡性，尽管总价值高、但某些评价目标 的评分低于平均值
精选PPT
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七、方案设计实例
设计任务：已知传递功率 P=4kW、输入 n1=1000r/min、输出 n2=85r/min
方案的评价与决策
1
二、设计要求的抽象化
轴承的方案要求
功能的合理抽象 更多的具体方案
钢笔功能：存送墨水 平口钳功能：形成压力
精选PPT
2
抽象化处理实例
•容积：20l-160l •容器形状：未定 •容器高度：150mm-600mm •油标与容器的连接在上部或侧面 •汽油或柴油温度：-25-65C •最大输出信号精度：±3% •油的液面高度随时间变动 •最小测量值：最大值的3%
能量 物质 信息
系统 总功能
能量 物质 信息
能量 水 开关控制 流量控制
精选PPT
水泵
工作原理与结构
压力水
4
2.功能结构
总功能
功能的分解与组合关系
分功能
……
功能元
能量 物质 信号
子功能
总功能
能量 物质 信号
复杂度
同级分功能组合实现上一级分功能的要求
精选PPT
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材料拉伸试验机的功能树
力－变形测量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
试件拉伸
力测量
变形测量 动作控制
夹头移动 试
件 夹 持 松 开
运速 动度 形扭 式矩 转转
换换
讯放显 号大示 取 得
讯放显 号大示 取 得
开停自 机机动
停 机
精选PPT
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四、寻求实现分功能的作用原理
作用原理——在功能载体上利用某种或某些物理效应实现 某一分功能的工作原理 分功能： 传递转矩 功能载体： 轴和毂 物理效应： 摩擦效应
•容积有一定范围 •容器形状多样 •连接方式多种 •容器高度不一 •液体的液面高度随时间变动
•容积有一定范围 •容器形状多样 •测量液体连续变化量
连续测量尺寸和形状都未精选定PPT的容器中的液体变化量 3
三、确定系统的功能结构
输入和输出变换的抽象描述称为功能
1.黑箱法
输入和输出转换关系
系统的功能、特征