现代设计方法在传动系统中的应用
汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置称为汽车的传动系。它应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速，以及保证牵引力与车速之间协调变化等功能，使汽车具有良好的动力性和燃油经济性；还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动轮能适应差速要求，并使动力传递能根据需要而平稳地结合或彻底、迅速地分离。传动系包括离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器及半轴等部分。
是随着当代科学技术的飞速发展和的广泛应用而在涉及领域发展起来的一门新兴的多元。它是以设计产品为目标的一个总的知识群体的总称。目前它的内容主要包括：、、、工业艺术、虚拟设计、疲劳设计、三次设计、相似性设计、、设计、动态设计、、、、、人工计算方法等。在运用他们进行时，一般都以计算机作为分析、计算、综合、决策的工具。本门课程以、、、等为重点。
一、
计算机辅助设计（Computer Aided Design)，简称CAD。他是把引入设计过程并用来完成计算、选型、绘图及其他作业的一种。计算机、绘图积极其他构成CAD，而操作系统、语言处理系统、和应用软件等构成CAD的。通常所说的CAD系统是只由系统硬件和系统软件组成，兼有计算、图形处理、数据库等功能，并能综合利用这些功能完成设计作业的系统。
传动系统的设计包括离合器设计、设计、械变速器与其他设计、万向传动装置设计、设计。其中变速器设计为主方向, 为整个传动系
统的关键，以齿轮欲为例，齿轮的原始设计方法已被淘汰，取而代之是现代的齿轮参数化设计，这种参数化设计方法通过为产品建立一个产品知识库，不仅能完成参数化设计的尺寸驱动和特征驱动，而且能实时地验设计，是一种智能化CA D．这种设计方法的提出使得齿轮的设计精度迅速提高。由于齿轮种类繁多，有关于齿轮的材料、设计、计算理论、制造检验等比较复杂。这样给设计人员带来了沉重的负担，且在设计过程中很容易出错。为此对齿轮进行参数化设计，参数化设计的引入使齿轮设计不仅在质量上提高了而且在选材、设计工作量上也减少了负担，而且提高了齿轮的设计精度。利用CAD技术取得积极效果,必须以通用CAD软件为基础，进行CAD 软件二次开发。其中CAD二次开发方法种类及特点如下:
(1) AutoLISP ( A u t o C A D LIST Processing Language ) 语言是一种运行在AutoCAD环境下并嵌入到其内部的L I s P 语言,特点是可以调用几乎所有的AutoCAD命令。灵活多变，简单易学。但速度较慢，效率较低。
(2) ADS (AutOCAD Development System )是一个函数库。用户利用c语言编写程序，然后调用ADS中的库函数，并通过c语言编译器的编译连接生成ADS应用程序，最后在AutoCA环境中直接运行。其优点是程序处理数据能力很强，保密性好，编译后的程序代码运行速度快，且能直接控制硬件设备，比较适合用于专业CAD的应用开发。但ADS程序源代码比较复杂，不易掌握。[14]
(3) VBA易于掌握，代码运行效率非常高，使用VB语言进行二次开发使用的是ActiveX技术，ActiveX技术的核心是ActiveX控件，它以动态链接库( DLL，Dynami c 一1 i n k Librar y )的形式提供，避免了重复开发，又保证了操作的合法性。保证了开发成果。VBA和Au toCAD集成运行时，可以把客户开发的程序看做客户端，Auto CAD系统看做服务器端。它们之间是通过一个ActiveXAu—tomation 的技术相协调，该技术安排他们之间的消息传递。但是VBA程序设计不能充分利用AutoCAD的操作技巧，运行速度相对A R X 方式也有差距。[13]
在设计中需用到齿轮设计的一些参数，具体课件机械设计手册中提供的经验公式或数据。具体见文献[4]。
按齿根弯曲强度设计设计程序步骤：
1.根据齿面硬度，查文献[3]得出小齿轮的齿根弯曲疲劳强度极限和大齿轮的齿根弯曲疲劳强度极限(MPa)。
2.查文献[3]图10—18得齿轮的弯曲疲劳寿命系数K。
3.计算弯曲许用应力:选用弯曲疲劳安全系数S =1.2—1.4。查文献[3]得各个齿轮的计算公式得小齿轮的弯曲许用应力和大齿轮的弯曲许用应力式。
4.计算载荷系数K。K=K A K V K FαK Fβ式中K Fβ可依据K Hβ和b h?，查文献[3]图10—13得。
5．选取齿形系数和应力校正系数根据齿数，查文献[1]表10-5得出小齿和大齿的齿形系数Y Fα1、Y Fα2和应力校正系数Y Sα1、Y Sα2。
6．计算大、小齿轮的Y FαY Sα
[σF]
的数值，并加以比较。
7．计算模数m≥√2KT1
?d Z12√(Y FαY Sα
[σF]
)与前面模数进行比较,选取合
适的模数并将模数标准化。
8.计算出齿轮几何尺寸齿轮分度圆直径d=z×m(单位mm)；中心距a = (d1+d2)／2(单位mm) ,齿宽b=?d d1，小齿轮的齿宽略微放大。
9.验算齿轮:圆周力F t=2T1
d1
(单位N ) ;计算(单位N／mm)的数值并与前面的比较，验证是否合适
10.依据设计的结果参数化绘图。
二、
优化设计（Optimal Design）是把最优化应用于问题，在所有可行方案中寻求最佳的一种方法。
在进行工程优化设计时，首先把按优化设计所规定的格式建立，然后选用合适的优化计算方法在计算机上对进行寻优求解，得到问题的最优。
在建立优化设计的过程中，把影响选取的那些参数称为设计变量；设计变量应当满足的条件称为；而设计者选定来衡量设计方案优劣并期望得到改进的指标表示为设计变量的函数，称为。设计变量、
约束函数、组成了优化设计问题的数学模型。优化设计需要把数学模型和优化算发放到中用计算机自动寻优求解。常用的优化算法有：、鲍威尔（Power）法、变尺度法、复合型法、惩。
汽车的动力性、经济性能是车辆的重要性能，其中汽车的动力装置参数（的参数；的挡位及传动比；主减器的速比；的规格及型号）和排气消声参数对上述性能的影响最大。过去研究动力传动系的匹配，是通过对不同的参数选择进行匹配试验，靠大量积累的试验数据和反复测试的结果进行设计，然后选择适用此车型的一组参数。这种方法耗时、耗力和耗费大量的费用。随着计算机的应用和测试手段的提高，可以通过模拟计算与试验相结合的方法来对汽车传动系优化设计。
参考文献[7]可得，其具体方法是，先建立优化设计数学模型：对给定发动机传动系参数的进行优选，由于变速箱的速比和挡位数及传动比对汽车的行使功率和燃料消耗量有着决定的影响。变速器参数的选择及主减速比的选择不仅应当满足汽车行驶动力性要求，而且应使多数常用工况都处于发动机特性曲线的最低油耗区。可通过优选整个传动系的速比达到动力性和经济性最佳匹配。
编写目标函数，优化设计的目标是汽车的燃料经济性，故应根据汽车燃料消耗量试验方法的要求，分别选择，汽车的多工况燃料消耗量与汽车最高挡及次高挡等速行驶的百公里体积油耗作为目标函数，可根据汽车等速燃料消耗量与工况燃料消耗量的模拟计算方法编写
目标函数。然后是设计变量的确定，最后约束条件的建立
通过计算机编程的传动系优化计算和试验结合，证明了文中提出方法的可行性和正确性。这种模拟计算与试验结合的方法适用于所有的车辆匹配，大大的节省了时间与费用。但是整个传动系统的匹配设计是一个很复杂的过程，要考虑的因素也比较多，如速比的变化将影响到最小稳定转速，影响到操纵的舒适性能等，文中仅仅是从速比的选择来说明模拟计算与试验结合的方法在汽车匹配上的应用，如果要进行整车系统的匹配设计，根据约束条件把所有不同的参数代入设定的程序，分别计算、调整，然后选取计算调整的参数进行试验验证，最终得到比较好的传动系统。[7]
三、
可靠性设计（Reliability Design）是以为理论基础，是以、失效预测及各种为依据，以保证产品的可靠性为目标的方法。
可靠性设计的基本内容是：选定产品的及量值，对进行合理的分配，再把规定的设计到产品中去。
在传动轴的可靠性设计中，参考文献[8]可得颤动轴的可靠度分配模型可视为：R s=R z R z′R c R c′R J
式中R z------轴刚度的可靠度
R z′------轴强度的可靠度
R c------花键齿接触疲劳的可靠度
R c′------花键齿弯曲强度的可靠度
R J------花键挤压强的可靠度
文献[8]中的计算结果为：
附表除了表示出可靠性优化设计方法的结果外,还示出了常规化设计出来的传动轴尺寸及静强度安全系数法设计的结果。比较三个方案发现,按一般优化设计出来的传动轴,尽管重量比静强度设计方案下降较多,但还是过分保守,没有挖掘潜力,而按可靠性优化设计的传动轴,在满足实际要求的情况下,重量还可进一步减小,能够取得较好的经济效益。这个结果与一般可靠性分析中得出的常规设计往往偏于保守的结论是吻合的。由此可见,用可靠性优化设计方法设计出的传动轴更趋合理。
四、
法（Finite Method）是以电子计算机为工具的一种。目前，该方法不仅能用于工程中复杂的问题、非问题（如、、、等方面的问题）的求解，而且还可以用于工程设计中进行复杂结构的静态和，并能准确地计算复杂零件的应力分布和变形，成为复杂零件强度和计算的有利分析工具。
有限元分析目前最流行的有：ANSYS、、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司。
随着计算机技术的日益普及和FEA技术的蓬勃发展，?人们已经广泛采用计算机有限元仿真分析来作为传动轴强度校核的方法。而传动轴向重载、高速、低噪、高?可靠性方向发展，现代传动轴设计对传动系统的静、动态特性提出了更高的要求。传动轴设计的主要内容之一是传动轴。
参考文献[10]可得，有限元分析的基本步骤
预处理阶段：?
（1）建立求解域并将之离散化成有限元，即将问题分解成节点和单元。?
（2）假设代表单元物理行为的形函数，即假设代表单元解的近似连续函数。?
（3）对单元建立方程。?
（4）将单元组合成总体的问题，构造总体刚度矩阵。
（5）应用边界条件、初值条件和负荷。?
解决阶段：?
（6）求解线性或非线性的微分方程组，以得到节点的值。?
后处理阶段：?
（7）得到其他重要的信息。
参考文献[11]可得，传动轴的整轴设计：
(1) 根据设计的传动轴的尺寸。在ANSYS软件中建立整传动轴的三维实体模型。
(2)定义单元的类型。传动轴属于三维实体块模型。所有的分析都
采用SOLID45号单~(SOUD45号单元不需要定义实常数1
(3)确定整轴零件材料.一般为4 5 #钢和40Cr。
(4)网格划分生成物理模型。采用网格划分工具对其进行网格划分。划分的时候要注意。不同材料的结构划分网格的时弱盎择与之对应的单元类型和材料特性。网格划分完成后要将重合的节点合并为—个节点。划分网格后的整传动轴的模型，其中总节点个数13290个。
2.加载和求解
3.后处理(1)绘制传动轴的位移云图(2)绘制传动轴的应力云图
(3)结果分析参考文献中的结果如下图
由以上数据可得出在整个传动轴中后花键轴是该传动轴的薄
弱环节，振幅最大。[11]
五、设计
设计（Reverse Engineering）是消化吸收并改进国内外先进技术的一系列和技术的总和。它是通过实物或技术资料对已有的先进产品进行分析、解剖、试验，了解其材料、组成、结构、性能、功能，掌握其工艺原理和工作机理，已进行消化仿制、改进或发展、创造新产品的一种方法和技术。它是针对消化吸收先进技术的系列和应用技术的组合。
在实际的产品中，只由一张曲面构成的情况不多，产品型面往往由多张曲面混合而成（如过渡、相交、裁剪等），因而，只用一张曲面去重构
其数学模型是很难保证其模型精度的。于是，人们采用不同的方法来处理数据的分块问题。C?Bradey和G?W?Vicker等提出一种两步方案，首先用函数方法（测量点插值，如Shepard插值）构造曲面的数学模型，然后在曲面上构造拓扑矩形网格。交互定义特征线，利用此矩形网格数据构造曲面。对于图像形数据（具有行、列）
特点的数据，B.Sarkar和运用图像处理的原理，获取曲面的特征线，然后根据这些曲线将曲面划分为不同的块，每块用B
样条曲面拟合，最终使所有小块均满足要求为止。[12]
结论
通过现代设计方法的课程学习让我学习到了很多现代设计理念，也解决了很多以前我的很多知识的盲点。通过写论文在图书馆，网络上等查阅了大量的文献，学习到很多相关领域的设计方法，拓展了知识面。这次写论文锻炼了自己写论文的能力，查阅文献的能力，也为将来的研究学习打下良好的基础。
参考文献
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武汉轻工大学 《现代设计方法》课程结业论文题目：现代设计方法在汽车设计中的应用 姓名 学号 班级 专业 院（系） 2017 年5月21 日
现代设计方法在汽车设计中的应用 宋家鹏 (武汉轻工大学机械工程学院，湖北武汉430070) 摘要：本文在分析汽丰设计方法发展的基础上，重点介绍了汽车设计中有待进一步推广应用的几种现代设计方法和技术。 关键词：现代设计方法;系统工程;模糊分析设计;计算机辅助设计(CAD) 0 引言 现代科学技术的发展对汽车的性能、可靠性、经济性等提出更高的要求同时也为汽车的设计、制造提供了改进和创新的设计方法。据统计，一般汽车的质量和性能有60%-70%取决于汽车设计。因此，在设计新产品时应研究和采用新的设计方法和技术，以适应现代汽车发展的要求。为了寻求保证设计质量、加快设计速度、避免和减少设计失误的方法和措施，引发了“汽车现代设计方法”的研究。 1现代设计和传统设计的比较 传统的设计方法是以经验总结为基础，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、近似系数或类比等方法进行设计。而现代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设计为工具的系统设计。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，从而高效地设计出性能优良、经济效益显著的新型产品。目前，设计方法和技术正处于不断改善、不断创造的历史时期。可以预见，新的汽车产品将随着现代设计方法、技术和设计科学体系的完善而有新的突破。 2现代设计法的主要内容 现代设计法是在总结传统设计的经验与教训、吸收国外各设计流派的先进内容的基础上,以形态学为分类手段,以方法学为思想指导,具体形成以下十一论: 功能论:现代设计法的宗旨。是保证设计要求功能实现的方法论。 突变论:现代设计法的基石。是设计创新的基础,如创造性设计。 系统论:现代设计工作的前提。进行系统辩识、系统分析,如系统分析法、人机工程等。 信息论:现代设计的依据。进行信号处理,如信息分析法、技术预测法等。 对应论:现代设计的捷径。采用相似、模拟,如相似设计等。 优化论:现代设计的目标。如优化设计等。 智能论;现代设计的核心。发挥人的主动性,使用人工智能,促进设计自动化,如CAD等。 离散论:现代设计的细解。连续体离散求数值解,如有限元和边界元方法。 控制论:现代设计的深化。如动态分析设计法等。 模糊论:现代设计的发展。模糊性定量描述,如模糊综合评判和决策等。 艺术论:现代设计的美感。如造型设计等。
前言 据有关统计，在我国机械制造业中，采用有限元方法开发和设计的新产品已达到70％以上；在机械工程、车辆工程、土木工程、航空航天、材料加工工程等领域中从事工程设计与优化、材料宏微观模拟与分析的各类工作和学位论文中，约有90％以上的论文采用有限元方法作为分析工具，并且有限元方法在其中80％以上的论文中起到决定性的作用；可以看出，有限元分析已经成为教学、科研、产品设计中广泛使用的重要工具。近年来，有限元分析已从过去的只有较少数专业人员掌握的理论和方法，变为大学生、研究生、科技工作者、工程技术设计人员广泛使用的通用分析工具，一个重要的原因就是有限元分析商品化软件的普及。 ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。
设计美学结课论文 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
XXXX学院 设计美学 题目我对设计美学的认识 学院学院 年级级班 专业 姓名 学号 指导教师 教务处制表 年月日 设计美学之认知 设计美学是一种应用美学，它所涉及到的领域渗透到我们生活的每一个细节中，所以它的核心与出发点在于日常生活的审美化。而我，对设计美学也有新的认知和感受。 通过我的学习和对设计美学的思索，我个人认为，设计美学的本质是人类有目的性的，按照美学的规律进行创造，设计美的体现是一个动态过程，而其达到目的是一种静态效果。在我看来，设计美学，设计是一方面，美学是另一方面，二者既相对独立，又相辅相成，相互渗透。对于设计需要的是善于观察的眼睛和善于思考的大脑，而对于美学，需要的是善于发现美的眼睛和对美的认知。同时，设计本身就是具有美感经验、具有使用功能的造型活动。国际工业设计协会联合会主席奥古斯托·摩尔先生说：设计改变的不仅仅是景观，而是整个世界。 在我了解和学习过的几位着名设计师中，有一位设计师深深吸引了我，不仅仅因为他的成就，更因为它独特的设计风格。我想，它不仅影响了我的设计思想，甚至影响我一生的事业和发展。他就是设计美学界举足轻重的设计师，被称为“现代主义建筑的最后大师”的贝聿铭。 出生于中国的他，有着让人不容忽视的实力。他的作品以公共建筑、文教建筑为主，被归类为。他的代表建筑有美国华盛顿特区国家艺廊东厢、法国巴黎扩建工程，被誉为
“现代建筑的最后大师”。他的一生都在为设计行业做出着巨大的贡献。在他的作品中，随处可以看到他毕生的设计理念，如经他之手的设计巴黎卢浮宫，他非常重视的光与空间的结合，使得空间变化万端，“光很重要。没有了光的变幻，形态便失去了生气，空间便显得无力。”他在设计时把光作为了首要考虑的因素，另外，自然光线穿过透明的玻璃材料直接映到室内，给室内的一切带来温暖和灵动的感觉，网状钢材不仅起到了支撑、承载的作用，而且能使设计者的建筑思想得到充分表现。在他的作品中, 时常还可以看到他充分利用混凝土可塑性的特点, 做出了富有雕塑感的螺旋楼梯。其中最为典型的就是埃佛森美术馆内庭的螺旋梯,我们完全可以将它看作是一座可以让人上下行走的雕塑。除了以上之外，贝聿铭在发展现代主义建筑的几何构成上也作出了不朽的贡献。如果说密斯在几何性上作出了卓越成绩的话, 那么贝聿铭则是在继承现代主义建筑师的基础上丰富了几何构成, 从而在现代主义的建筑上开拓了具有标志性的新的道路。他以自己丰富多彩的建筑作品, 向人们证明, 现代主义仍然是具有活力的, 它不是一潭死水, 而是同样可以呈现出多姿多彩的艺术形象。他强调建筑功能形式，建筑与实际作用的结合，关注建筑本身与适用人群的联系，并坚持对形式、空间、建材等技术的研究，使作品本身既满足社会需求，更独具与众不同的特性，例如他通过自己不懈的的努力对香山饭店所作出的设计思想，使香山饭店与周围的水光山色自然的相结合起来，参天古树融为一体，使它成为了具有浓郁的中国风格的建筑。香山饭店的规模不算很大，但体现出了“中国民族建筑艺术的精华”，它不仅在外观上让人有特别舒心的感受，而且当顾客在其中吃饭时，也是一种享受，这也恰恰体现了设计以人为本的设计理念。，不管是他的设计理念，还是他所设计的作品，都给我留下了深刻的印象和启发，并让我对光感的认知及运用有了新的思维方式，开拓了我的思维，不再局限于一个方面，更多的是开始寻求新的视角，来看待问题，处理问题。 通过设计美学这个课程，以及那些设计师和他们的作品，让我慢慢的懂得了设计美学的特点所在。设计美学所体现的特征，包括其功能美，形式美与造型美，材料美以及功能美。如课堂中所讲述的着名流水别墅，别墅本身就是让人修身养性的地方，它根据不同的需求有着不同的净高，它的主要部分都悬于瀑布之上。并且，看似简单却蕴含无限张力，让人肃然起敬。越过谷向周围凸显，体现了自然和人悠然共存的一种天人合一最高的境界。其所用的支柱，全部都是粗犷的岩石，赋予了建筑的动感和张力，不管是建筑造型还是内部空间，都达到了伟大艺术品的沉稳和坚定的效果。在流水别墅种种造型中，都体现出了设计美学的应用。然而美国心理学家马斯洛在人的动机理论中也提出了人的需要层次论，他把人的需要划分为六个层次。其中就有审美需要，产品的审美功能是通过产品的外在形态特征给人以赏心悦目的感受，唤起人们的生活情趣和价值体验，使产品对人具有亲和力。人们常把对产品的要求归纳为“适用、经济、美观”，这里集中反映了对产品实用功能与审美功能的要求。另外，学习这门课程，也让我对设计美学有了更为深刻的理解，设计美学，便在于设计之美感。设计之美的第一要义就是新，设计要求新、求异、求变、求不同，否则设计将不能称之为设计。而这个“新”有着不同的层次，它可以是改良性的，也可以是创造性的。但无论如何，只有新颖的设计才会在大浪淘沙中闪烁出与众不同
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
《现代设计方法》课程习题集 西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有 习题 【说明】：本课程《现代设计方法》（编号为09021）共有单选题,计算题,简答题, 填空题等多种试题类型，其中，本习题集中有[ 填空题,单选题]等试题类型未进入。 一、计算题 1. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 342)(m in 2+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取1.0=ε。 2. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次） 32)(m in 2+=x x f ，给定[][],1,2a b =-，取1.0=ε 3. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次） 432+=x )x (f min ，给定[][]40,b ,a =，取10.=ε。 4. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 12)(m in 3+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取5.0=ε 5. 用黄金分割法求解以下问题（缩小区间三次）。 107)(m in 2+-=x x x f ，给定初始区间[][]3,0,=b a ，取1.0=ε 6. 用梯度法求解无约束优化问题： 168)(m in 22221+-+=x x x X f ，取初始点[]T X 1,1)0(= ，计算精度1.0=ε。 7. 用梯度法求解96)(m in 12221+-+=x x x X f ，[]T X 1,1)0(= ，1.0=ε。 8. 用梯度法求解44)(m in 22221+-+=x x x X f ，[]T X 1,1)0(=，1.0=ε 。 9. 用梯度法求解无约束优化问题：1364)(m in 222 121+-+-=x x x x X f ，取初始点
数理学院2014级信息与计算科学 课程设计 姓名：刘金玉 学号： 3141301240 班级： 1402 成绩：
实验要求 1．应用自己熟悉的算法语言编写程序，使之尽可能具有通用性。2．上机前充分准备，复习有关算法，写出计算步骤，反复检查，调试程序。（注：在练习本上写，不上交） 3．完成计算后写出实验报告，内容包括:算法步骤叙述，变量说明，程序清单，输出计算结果，结构分析和小结等。（注：具体题目 具体分析，并不是所有的题目的实验报告都包含上述内容！）4．独立完成，如有雷同，一律判为零分！ 5．上机期间不允许做其他任何与课程设计无关的事情，否则被发现一次扣10分，被发现三次判为不及格！非特殊情况，不能请 假。旷课3个半天及以上者，直接判为不及格。
目录 一、基本技能训练 (4) 1、误差分析 (4) 2、求解非线性方程 (6) 3、插值 (12) 4、数值积分 (12) 二、提高技能训练 (16) 1、 (16) 2、 (18) 三、本课程设计的心得体会（500字左右） (21)
一、基本技能训练 1、误差分析 实验1.3 求一元二次方程的根 实验目的： 研究误差传播的原因与解决对策。 问题提出：求解一元二次方程20ax bx c ++= 实验内容： 一元二次方程的求根公式为 1,22b x a -+= 用求根公式求解下面两个方程： 2210(1)320(2)1010 x x x x +-=-+= 实验要求： （1） 考察单精度计算结果（与真解对比）； （2） 若计算结果与真解相差很大，分析其原因，提出新的算法（如先求1x 再 根据根与系数关系求2x ）以改进计算结果。 实验步骤： 方程（1）： 根据求根公式，写出程序： format long a=1;b=3;c=-2; x1=((-1)*b+sqrt(b^2-4*a*c))/2*a x2=((-1)*b-sqrt(b^2-4*a*c))/2*a
浅谈黄浦江南延段滨江商务区建筑设计
摘要/ 高层办公建筑是高层建筑中的主要类型之一。随着土地资源的日益短缺，作为能够最大程度地实现信息集散，加工与再创造的场所，高层办公建筑在未来相当长的一段时间内，仍将继续成为社会最为需要的建筑类型之一。在办公建筑功能形态发生的一系列变化中，新的复合式高层综合商务办公建筑在瞬息万变的时代里，对传统的办公建筑提出新的挑战。本文以黄浦江南延段滨江商务区为例，从空间交融性、交通合理性、结构灵活性、环境舒适性等相关问题进行探讨和学习。 关键词/ 复合式高层综合商务办公楼、空间共享性、交通合理、结构灵活，环境舒适 随着世界经济的发展，办公室做为生产和处理各种商务活动的信息场所，逐步成为社会生产的基础。人们对办公空间的需求量日益增多。特别是一些国际性大都市中，许多的的公司和大银行的办公场所都集聚在一起形成中心商务区，成为城市区域繁荣和发展的动力源和标志。拌随着技术革新，办公建筑的功能和形态也发生了一系列的变化。办公建筑正式从单一走向复合、由孤立和封闭走向和城市融合。在信息社会中，功能分区越来越弱化，反而强调了各种城市功能在空间和时间上的叠加。复合式高层办公建筑便脱颖而出，并很快在作用和数量上占据了办公建筑的主导地位。这也是高度城市化、集约化、增加人际交往和提高城市活力的必然趋势。 上海黄浦江南延段浦东ES2 单元滨江商务核心区是一组集综合性、多功能、高标准的大型公共建筑。建筑面积（含地下室）140565平方米。主要功能包括综合性商业，办公、餐饮业等。 项目为黄浦江南延段浦东ES2 单元滨江商务核心区，东邻耀龙路、南至友成路、西达耀江路、北到耀元路。正面黄浦江，并与浦西南外滩商务区隔江相望；同时紧邻宽阔的滨江绿化休闲带及拟建游轮码头，交通便捷，四通八达，是该区域商业及人流集聚的枢纽位置。基地建设总用地面积约26050平方米，建筑占地面积约8486平方米，整个地块自然地貌呈正方形。 项目分为南北两部分，北侧设有一栋三层商业建筑和一栋18 层开敞大空间办公写字楼，建筑高度80m，南侧设有一栋28.3m 高的单体办公楼和一栋18 层的小空
现代设计理论与方法 班级：材控1031 姓名：黄加全 学号：201020607157
反求工程技术 20世纪以来，由于科学和技术的发展与进步，对设计的基础理论研究得到加强，对着设计经验的积累，以及设计和工艺的结合，已经形成了一套半经验半理论的设计方法。依据这套设计方法进行机电产品设计，称为传统设计。 限于历史和科学发展的原因，传统设计方法基本上是一种以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动为特征的设计方法。显然，随着现代科学技术的飞速发展，生产技术的需要和市场的激烈竞争，以及先进设计科学技术的手段的出现，这种传统设计方法已经很难满足当今时代的需要，从而迫使设计领域不断研究和发展新的设计方法和技术。 现代设计是过去长期的传统设计活动的延伸和发展，它继承了传统设计的精华，吸收了当代科技成果和计算机技术。与传统设计相比，它则是一种以动态分析、精确计算、优化设计和CAD为特征的设计方法。 从20世纪60年代末开始，设计领域中就开始相继出现一系列新兴理论与方法。为了区别过去常用的传统设计理论与方法，把这些新兴的理论与方法称之为现代设计。现代设计理论与方法的内容众多而丰富，它们是功能论、优化论、离散论、对应论、艺术论、系统论、信息论控制论、突变论、智能论和模糊论等方法学构成。 现代设计方法包括可靠性设计方法、化设计方法、并行设计、虚拟设计、绿色设计、动态设计等，这里重点介绍反求工程设计。 1．反求工程技术的基本概述 反求工程(Reverse Engineering，简称：ER) 也称逆向工程，就是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的综合的一项新技术。反求工程类似
学习“现代设计方法”课程感想 11材料2班夏万林学号20110410210234 现代设计方法，用英文取名为“Modern Design Technique”，是当今时代为产品制造或工程项目完成到实体化全过程而制订的技术上的方案、图样与程序。“现代设计方法”是对应于传统设计方法而提出与发展的，为一种大概念，有大的范畴，其下位可有现代机械设计方法、现代模具设计方法等。 进入大三，迎接我们的是真正的专业课，不再是以前的公共课或者是专业基础课，而《优化设计导论》作为专业课中的必修课，即是非常重要的一门课，同时也是一门结合机械类各科目知识的一门综合性课程。在近一学期的学习中，我不仅仅是学到了比较多的综合性设计方法同时也很好的认识了我们的好老师-卢老师。卢老师的课堂教学非常幽默且具有非常强的科学性。卢老师基本上是每节课都会要求同学自己动手画画做做，不要总是这样听着而什么是事都不做，尽量调动大家学习的积极性，让大家多学点，让同学愿意听，想去学。 这门课程给我们讲解了有限元设计、优化设计、机电一体化设计、计算机辅助设计、创新设计、生命周期设计、虚拟设计、稳健设计、并行设计、智能设计等十种现代设计方法。其中前面四种为较成熟应用正普及类，后面六种为较新颖内容正发展类，可以说是设计学的一个大综合。广义最优化方法有解析法、数值法、图解法、实验法、情况研究法等，工程技术问题中的最优化方法主要是指解析法和数值法，且以数值法为最典型、最具代表性，因此、本书主要讲述数值法。
纵观世界机械类设计发展历史，从19世纪中叶英国工业革命至今，机械工业不断革新其要求也不断改变，现今对各个设计员的要求不断提升，由以前的单一机械结构设计到后来的机电一体化再到如今的机、电、计算机三位一体的设计要求，这样对于我们大学生尤其是三本院校的大学生，本身基础较薄弱，学习现代设计要求也不断提高、相应的难度也在提升。 通过这半个学期的学习，自己对现代设计方法有了一定的认知和掌握。我觉得开设本课程要达到的主要目的是：通过对经典解析法、线性规划与非线性规划法、数值法中的基本概念、理论和方法的学习，对工程设计实例分析的了解和熟悉，我们可以拓宽视野，增强创新设计意识，掌握现代设计方法的基本思想和基本方法，初步具有解决机械优化设计和分析问题的能力。学校的图书馆也有许多相关的书籍期刊，通过课本的学习和课外知识的学习以及《机械设计》课程学习的基础，我对设计过程的复杂性和相关基础过程有了一定的认识，其过程主要为首先是任务的提出，确定需求和潜在的需求；然后是可理解的形成，即概念设计，包括扫描技术可能和产生矛盾统一设想；最后是对可能解的评估、优选和确认，并产生最终解。通过这门课程的学习我还解决了另一个问题，对机械设计的现代设计方法的相关类型有了一定的认识。通过课程中的优化设计、解析法、数值法等方面的学习我深刻的认识到现代设计方法主要基于以下四个类型开展设计方案的。主要是结构模块化设计方法、基于产品特征知识的设计方法、系统化设计方法、智能化设计方法四个方面的设计方法，我的学习提
浅论拉格朗日与牛顿插值法 一、课程简介 计算方法是一种以计算机为工具，研究和解决有精确解而计算公式无法用手工完成和理论上有解而没有计算公式的数学问题的数值近似解的方法。在实际中，数学与科学技术一向有着密切关系并相互影响，科学技术各领域的问题通过建立数学模型和数学产生密切的联系，并以各种形式应用于科学与工程领域。而所建立的这些数学模型，在许多情况下，要获得精确解是十分困难的，甚至是不可能的，这就使得研究各种数学问题的近似解变的非常重要了，计算方法就是这样一门课程，一门专门用来研究各种数学问题的近似解的一门课程。计算方法的一般步骤四：实际问题抽象出实际问题的物理模型，再有物理模型具体出数学模型，根据相关的数值方法利用计算机计算出结果。从一般的过程可以看出，计算方法应该具有数学类课程的抽象性和严谨性的理论特性和实验课程的实用性和实验性的技术特征等。 随着计算机的飞速发展，数值计算方法已深入到计算物理、计算力学、计算化学、计算生物学、计算机经济学等各个领域，并且在航天航空、地质勘探、桥梁设计、天气预报和字形字样设计等实际问题领域得到广泛的应用。 二、主要内容 《计算方法》这门课程可以分为三大块：数值逼近，数值代数，常微分方程。 1.数值逼近模块 这模块的知识点主要分布在第一章到第三章。 第一章：数值计算中的误差。主要的知识点是绝对误差和绝对误差限、相对误差和相对误差限、有效数字等概念的引入和计算绝对误差和绝对误差限、相对误差 和相对误差限及有效数字的方法。 第二章：插值法。在这一章中，主要的就是拉格朗日插值法与牛顿插值法的讲述。拉格朗日插值法中核心就是去求插值结点的插值基函数，牛顿插值法中核心就 是计算插值结点的差商，还有就是截断误差的说明。 第三章：曲线拟合的最小二乘法。重点是最小二乘法的法则和法方程组列写，如何利用法方程组去求一个多项式各项的系数。最小二乘法是与插值方法是有区别 的，它不要求过所有的结点，只要靠近这些点，尽可能的表现出这些点的趋势就行 了。 2.数值代数模块 这一部分内容主要在第四章至第七章。 第四章：数值积分。主要说的是插值型的数值积分的公式和积分系数。刚开始讲了牛顿-柯特斯插值求积公式，包括梯形公式、Simpson公式、Cotes公式-系数、 代数精度和截断误差。然后就是复合的牛顿-柯特斯求积公式，包括复合的梯形公式、复合的Simpson公式、各个复合公式的收敛阶和它们各自的截断误差。最后讲的是 龙贝格算法的计算思想和公式的讲述。
敬老爱老助老是我们中华民族的传统美德，是先辈传承下来的宝贵精神财富。在我们源远流长、博大精深的传统文化中，重视人伦道德、讲究家庭和睦是我们文化传统中的精华，也是中华民族强大凝聚力与亲和力的具体体现。中国古代就有“卧冰求鲤”、“亲尝汤药”等24孝的故事。“老吾老以及人之老”成为做人的一个准则。 根据中国第五次人口普查结果，近年我国60岁及以上的人口为14408万人，占总人口的11.03%。其中，65岁及以上的人口为10045万人，占总人口的7.69%。与上一次人口普查相比60岁及以上人口的比重上升了0.76个百分点。可见，当今中国已经成为一个老年人口众多的国家，且老龄人口仍处于上升状态。作为商家，抓住这一大部分的老龄人消费者群，能够更好地拓展市场，服务更多人。 现今已有许多企业看到了这个趋势，正在为老年人设计属于他们的消费产品。 2008年，华夏公司创立了华夏老龄产业发展有限公司。2009年，全球最大中文搜索引擎百度发布专门为中老年人群量身定制的搜索产品——百度老年搜索。还有很多各个方面产业的大中小企业也都针对老年人设计出产了各种各样的老年人消费品。如：老年手机、老年电脑手写板等等。 现在，我们也来就中国老龄人消费心理特点做一个浅析。 随着年龄增加，他们的消费经验也不断地增加，哪些商品最能满足自己的需要他们心中有数，因此他们会多家选择，充分考虑各种因素，购买自己满意的商品。有20％的老年消费者属于习惯型的消费者。他们通过反复购买、使用某种商品，对这种商品有着较为深刻的印象，逐渐形成固定不变的消费习惯和购买习惯，且不会轻易改变这种习惯。老年人的习惯购买心理还表现在：对于不了解的商品不轻易采用，极少发生冲动性购买。 追求价廉物美是普遍的消费心理，对老年消费者来说，这一点表现得更为突出些。但是当代老年人消费者在考虑价格的同时也会强调质量可靠、经济合理和有利于身心健康，至于商品的品牌、款式、颜色和包装是其次的。 过去人们常常认为大部分老年人属于习惯性消费者的观念是不正确的。随着时代的进步和生活节奏的加快，老年人表现出适应新环境和新事物的能力和愿望，方便使用才是他们真正考虑的因素。通过网路查询，我们不难发现，属于经济型的老年消费者占的比重并不高，由此可见，现在的老年消费者已不是我们想象中的那种只求价格便宜的消费者了。他们在购买商品时会考虑各方面的因素，价格也只是他们考虑的因素之一。 许多老年人在长期的消费生活中形成了比较稳定的态度倾向和习惯化的行为方式。由于其见多识广、经验丰富,往往表现出较强的自信、自尊。在选购商品时,他们喜欢凭过去的经验、体会来评价商品的优劣。在某种商品的过程中,一旦对该商品或品牌形成偏爱,会逐渐形成固定不变的消费习惯和购买习惯,很难轻易改变,而去消费别的品牌的商品。 老年消费者与年轻消费群体相比，其需求结构也发生了很大变化。主要表现为，在老年人口的全部商品消费中，营养食品、保健食品、保健用品的消费占有较大的比重；便利性强、有益于身心健康能够弥补老年人身体方面的某些缺陷与不足的商品更受欢迎；对各类老年服务的需求在大大增加；在穿着奢侈品方面的消费支出大为减少，而满足于兴趣嗜好的商品消费量明显增加。上述需求结构的变化，会老年人的城乡差别、年龄差别、收入差别而有所不同,但这种变化是一个总体的趋势。 现代老年人消费者的消费行为特点主要是表现为：消费观念年轻化、消费心理成熟化、、家庭角色弱化、补偿心理强化以及“隔代”消费比重大。其中补偿心理可以作为商家针对老年人消费者设计产品的考虑因素。 如今，老年人的消费观念不再保守，补偿消费心理正在老年消费者心里悄然出现。现在一些老年消费者的眼光已开始瞄向品牌产品，具有比较明显的品牌意识，他们也渐渐注意到了品牌的“魅力”所在，甚至还有一些老年消费者认为品牌商品不仅款式时髦，同时也是身
室内设计 一切艺术创作的创新问题都是一个永恒的课题，因为没有创新就没有发展，所谓标新立异、推陈出新，都是指在继承过去设计创作成果的基础上，开拓新思路、发掘新的艺术表现形式，寻找新题材。在建筑创作范畴，还要探索新结构、新技术领域、开拓新的材料来源。我国现阶段的室内设计，由于受社会经济和文化发展阶段的制约，还没有形成既结合国情，又具有鲜明时代感的设计风格趋向，普遍出现照抄照搬西洋或中国古代建筑样式或装饰部件的情况，这就是社会上公认的以拼凑代替设计的现象。说明我们缺乏建筑室内设计专业基础知识和基本建筑文化素养。 其具体原因是： 1）对建筑室内环境的意义缺乏理解，缺乏正确的建筑环境意识和观念。2）社会整体建筑文化发展的落后（或称繁荣中的危机）。3）建筑设计、施工管理机制不完善。下面从两个方面来谈： 一．从社会观察中发现一些问题十多年来，我国室内设计从无到有，出现空前活跃之发展势头，对于开创广大人民与过去完全不同的生活环境和工作环境发挥了巨大作用，在设计创作中也出现不少好作用。但由于室内设计作为一种专门的学科和专业，刚刚建立，人才培养还没有跟上形势，行业的兴起更是基础薄弱。出现上述情况是基于根本的设计观念模糊： 1．对环境认识的模糊认为室内设计是在已有建筑空间中进行表面装修和布置家具、悬挂装饰灯具和布置其他装饰品。把室内设计看成单纯的视觉条件的改善。即是从简单的装饰要领出发去认识室内设计，把建筑室内空间内涵与建筑设计割裂开来。实际上，室内设计是建筑设计的一种延续，它们都是属于建筑设计范畴的。 室内环境的设计究竟包含哪些东西，这是值得进一步弄清的问题。室内设计主要指在现代建筑条件下，创造合理完善的建筑室内环境，以满足人们不断增长的物质和精神生活需要。当今室内设计越来越受到重视，是由于它具有很强的社会基础和充分反映时代的需要。 室内设计是现代科技和文化艺术的综合产物，对于室内设计的研究，受到若干新兴科学发展的影响，如行为科学、环境心理学、环境物理学、环境艺术和现代室内设计工程管理等。这门学科最广泛地包罗人的各种生活和生产活动内容，反映了人们相互交往关系和人与自然的关系。室内设计应充分体现人的价值特征，必须以人为主体确立设计依据，研究人的生理和心理特征，寻找和它们相适应的环境形态结构。研究室内环境问题，要研究人的多种生活体验，研究人的感觉、知觉、习惯、智能和各种生活活动规律以及人对于室内环境的各种反
直齿轮强度的模糊可靠性设计 课程名称：现代设计方法 姓名： 学号：sssss 班级：ffffff 指导老师：vfffff
齿轮传动的可靠性优化设计 摘要：本文介绍可靠性设计与优化设计有机结合的理论和方法。并对可靠性优化设计如何应用于齿轮传动设计中进行了较详细地讨论，最后通过一个实例说明其实现方 法。 关键词：齿轮传动可靠性设计优化设计 0引言： 作用在零部件上的载荷和材料性能等都不是定值，而是随机变量，具有明显的离散性质，在数学上必须用分布函数来描述，由于载荷和材料性能都是随机变量，所以必须用概率统计的方法求解，可靠性设计认为所设计的任何产品都存在一定的失效可能性，并且可以定量地回答产品在工作中的可靠程度。 传统的机械设计中，很早就存在着“选优”的思想。设计人员可以同时提出几种方案，通过分析评价后，选出较好的方案加以采用，这种选优方案在很大程度上带有经验性，也有他的一定的局限性。而现代设计方法中的优化设计则可以避免以上弊端，充分发挥计算机强大的运算和编程功能，使优化算法与计算机相结合运用于机械设计中。 常规齿轮传动的设计是将齿轮所受载荷、应力和强度都视为定量，按一定的强度条件进行设计或校核，这种常规设计安全系数一般比较保守，不仅造成材料的浪费增加成本，往往由于一个参数的改变，而影响其它参数的确定，并且由于考虑齿轮传动的应力、强度及各几何参数的不确定性，引起的误差与实际不符，也不能保证绝对安全，设计出的齿轮传动质量差、可靠性低、承载能力小。因此，为了使齿轮传动设计既贴近实际工况，又有最优方案，提出将优化设计和可靠性设计理论有机结合起来的设计方法，该方法无论对缩小尺寸、减轻重量提高承载能力和保证设计可靠性均有现实意义，可靠性优化设计能给程界带来了巨大经济效益，随着技术更新和产品竞争的加剧，可靠性优化设计的发展前景非常的广阔。
****学校课程考查论文 课程名称：《计算方法》 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 论文题目：《我对拉格朗日公式的认识》成绩：
我对拉格朗日公式的认识 一、问题背景 （一）背景 在生产和科研中出现的函数是多种多样的，常常会遇到这样的情况：在某个实际问题中，虽然可以断定所考虑的函数在区间[a，b]上存在且连续，但却难以找出它的解析表达式，只能通过实验和观测得到在有限个点的函数值（即一张函数表）。显然，要利用这张函数表来分析函数的性态，甚至直接求出其他一些点的函数值可能是非常困难的。在有些情况 下，虽然可以写出函数的解析表达式，但由于结构相当复杂，使用起来很不方便。插值法是解决此类问题的一种比较古老的、然而却是目前常用的方法。 许多实际问题中都用函数来表示某种内在联系或规律，而不少函数都只能通过实验和观测来了解。如对实践中的某个物理量进行观测，在若干个不同的地方得到相应的观测值，拉格朗日插值法可以找到一个多项式，其恰好在各个观测的点取到观测到的值。这样的多项式称为拉格朗日插值多项式。 （二）相关数学知识 插值法利用函数f (x)在某区间中若干点的函数值，作出适当的特定函数，在这些点上取已知值，在区间的其他点上用这特定函数的值作为函数f (x)的近似值。如果这特定函数是多项式，就称它为插值多项式。 在多项式插值中，最常见、最基本的问题是：一次数不超过n次的代
数多项式P n（x）=a0+a1x+…+a n x （1） 使P n(x i)=y i （2） 其中，a0,a1,…a n为实数；x i，y i意义同前。 插值多项式的存在唯一性：若节点x0，x1，x2…x n互不相同，则（2）式满足插值条件式的n次多项式（1）存在且唯一。 可以写出n+1个n次多项式。容易看出，这组多项式仅与节点的取法有关，我们称之为n次插值基函数。 二、方法综述 某多项式函数，已知给定的k+1个取值点：（x0，y1）…（x k，y k），其中x i对应着自变量的位置，而y i对应着函数在这个位置的取值。 假设任意两个不同的x j都互不相同，那么应用拉格朗日插值公式所得到的拉格朗日插值多项式为： 其中每个为拉格朗日基本多项式（或称插值基函数），其表达式为： (x)+(x)+…+(x) 拉格朗日基本多项式l j(x)的特点是在x j上取值为1，在其它的点x i,i≠j上取值为0。 当n=1时，即得线性插值公式L1(x)=y0+y1又叫线性插值；
现代建筑设计传统建筑设计应用研究-传统建筑论文-建筑论文 ——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印—— 摘要：建筑行业具有非常悠久的历史，但是由于近年来人们日常生活质量和水平的不断提升，对建筑物提出的要求越来越高。对于设计人员而言，在对建筑物进行设计时，必须要与现阶段发展现状进行结合，这样才能够保证现代建筑设计的整体水平。本文针对传统建筑设计在现代建筑设计中的具体应用情况进行分析，为现代建筑设计质量提升提供有效保障。 关键词：传统建筑；建筑设计；现代建筑；应用措施 引言
我国建筑行业近年来的整体发展状态普遍比较良好，同时建筑行业也是可以推动我国经济发展的重要产业之一。尤其是在进入到新时期背景下，建筑企业在日常运作和发展过程中，人们对建筑物提出的要求普遍比较高，特别是在建筑设计方面更是如此。众所周知，我国传统建筑本身具有非常独特的风格，同时还具有非常丰厚的文化底蕴，对现在的建筑设计而言，具有非常重要的影响和作用。在现代建筑物的设计过程中，设计人员必须要提高对传统设计的重视程度，同时还要与当地的风俗习惯、地理位置、气候条件等各种不同类型因素进行有效结合，这样才能够传统建筑设计理念的合理利用，对现代建筑的稳定发展具有非常重要的影响和作用。 1传统建筑设计理念在现代建筑设计中的应用 随着经济的快速发展，当代建筑工程项目在规划和建设过程中，虽然整体发展形势比较良好，但是对各种不同类型能源、资源的需求量非常大，同时环境污染现象也比较严重。这与我国当前的节能减排号召背道而驰，在对现代建筑进行设计时，设计人员可以结合传统建
筑的设计理念合理的应用到现代建筑当中。通过这种方式在其中科学合理的利用，不仅可以从根本上推动现代建筑的稳定发展，而且还可以真正实现节能降耗的根本发展理念。那么中国传统建筑的设计理念到底是什么？总的概括来说就以下几点“天人合一”“以人为本”“虚实相生”。所以接下来本人简单阐明以下几点理念：（1）天人合一：在《考工记》上有这么一句话：“天有时、地有气、材有美、工有巧，合此四者然后可以为良，材美工巧然而不良，则不时、不得地气也。”它说的是建筑不仅仅需选对材料，做工精巧，还必须合乎天时、地气，与自然谐调才称得上是佳作。因天时、就地利，肯定自然.顺应自然，在自然环境中寻找自己恰当的位置和形态。所以在中国自古以来就有“风水”研究。用今天的科学来解释，也就是研究建筑布局、朝向等等。（2）以人为本：建造建筑的目的都是为人提供需求，从人的角度出发去设计各种不同功能、不同尺度、不同比例的建筑空间。虽然在中国的历史上，建筑都是大多数以等级制度为前提的条件下进行从建筑的整体规划布局到单体建筑布局再到空间节点布局，它们每一个节点都会利用空间的大小、高矮等来体现地位的尊卑和主次，所以也因为如此，古人在各种类型建筑的每个空间处理上都做得淋漓尽致。（3）虚实相生：是传统建筑设计中一个很重要的建筑设计理念，我们都知道建筑设计是一门研究空间如何展现和利用的学科，所以计虚以实就是一种手法。中国自古就有阴阳之说，阴不离阳，阳不离阴。用在建筑上是建筑实体与室外的结合，是墙壁实体部分与虚空间处的对比，是人造与自然的共生。
现代设计方法论文 机电0902 093260206 赵学龙 摘要：随着以微电子技术为代表现代科学技术的发展，近30年来出现了一批新的设计学科和一系列新的设计理论和设计方法，诸如优化设计、可靠性设计、动态设计、计算机辅助设计，以及设计方法学和有限元分析等。这些方法的发展和应用，使得各个工程领域的设计工作从形式到效果都发生了根本性变化，产生了巨大的经济效益和社会效益。 关键词：微电子技术；设计方法；优化设计；可靠性设计； Abstract: with the development of microelectronics technology as the representative of the development of modern science and technology, for nearly 30 years there has been a number of new design discipline and a series of new design theory and design methods, such as the optimization design, reliability design, dynamic design, computer aided design, and the design method and the finite element analysis. Development and application of these methods, the various fields of engineering design work from the form to the effect produced essential sex to change, produced enormous economic benefits and social benefits. Key words: Microelectronics; design method; optimization design; reliability design; 工程设计和机电产品设计都需要经过调查分析、方案拟定、技术设计、结构设计、试制与实验后的修改完善等设计环节。在传统的设计中，这些环节的工作都是由设计者手工完成的，所用的设计方法大都是基于经验公式和实验数据的类比设计和经验设计。显然，这种设计方法不可能是设计质量有较大提高，而且设计周期一般较长。 现代商品经济的迅速发展，对于工程和产品的性能和质量的要求日益提高。一方面，工程和产品的结构日趋复杂和精密，功能日趋完备和通用；另一方面，工程和产品的更新周期日益缩短，工作可靠性要求日益提高。传统的设计方法已经不能完全满足这一发展的需要。因此这学期我们学习了优化设计和可靠性设计。 优化设计：所谓最优化设计，就是借助最优化数值计算方法和计算机技术，求取工程问题的最优设计方案。进行最优化设计时，首先必须将实际问题加以数学描述，形成一组数学表达式组成的最佳的设计参数。这组设计参数就是设计的最优解。数学模型是对实际问题的数学描述和概括，是进行优化设计的基础，因此，根据设计问题的具体要求和条件建立完备的数学模型是关系优化设计成败的关键。工程设计问题通常是相当复杂的，欲建立便于求解
学生学号实验报告成绩 研究生课程实验报告 课程名称现代设计方法实践与案例 开课学院 专业班级 姓名 指导教师 2015 年 1 月15 日
基于ABAQUS的联轴器有限元分析 摘要：本文介绍了一种CAE有限元分析软件ABAQUS，通过ABAQUS有限元分析软件对一种典型的机械零件——联轴器进行有限元模拟仿真，最后得到联轴器的静态模型分析，并总结了联轴器保护的合理化建议。 关键词：联轴器；ABAQUS ；静态模型 1. ABAQUS简介 ABAQUS 被广泛地认为是功能最强的有限元软件，可以分析复杂的固体力学结构力学系统，特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。 ABAQUS 不但可以做单一零件的力学和多物理场的分析，同时还可以做系统级的分析和研究。ABAQUS的系统级分析的特点相对于其他的分析软件来说是独一无二的。由于 ABAQUS优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性使得 ABAQUS 被各国的工业和研究中所广泛的采用。 ABAQUS 产品在大量的高科技产品研究中都发挥着巨大的作用。 真实世界的仿真是非线性的,ABAQUS包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库。并拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，其中包括金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料。ABAQUS为用户提供了广泛的功能，且使用起来又非常简单。包括高度非线性问题，用户只需提供一些工程数据，像结构的几何形状、材料性质、边界条件及载荷工况，就可以得到结果。 2.联轴器ABAQUS静态模型分析 2.1联轴器功能基础 联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和