现代设计方法大作业
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杭州电子科技大学《计算机网络与通信》课程设计题目小型网吧局域网设计、中小型企业网设计方案学院专业姓名班级学号指导教师.目录1、局域网概述现状及需求分析(1)小型网吧局域网设计数字信息时代飞速发展,人们对电脑的需求越来越多,对各种软件、游戏、媒体等对网络的要求也非常的高,所以为了满足消费者,网吧必须建立一个以网络技术、计算机技术与现代信息技术为支撑的娱乐、管理平台,将现行以游戏网为主的活动发展到多功能娱乐这个平台上来,但同时,随着网吧的增多,行业之间的竞争也愈演愈烈,为了在激烈的竞争中立足,保证良好的网络运行高效性和稳定性 , 网络系统的性能在网吧的建设中就显得越来越重要。
怎样才能保证网络系统 24 小时稳定工作,为用户提供一个舒适、高速、可靠、稳定的网络环境,已成为网吧日益关注的重点。
( 2)中小型企业网设计方案为了能让公司更好的与现代社会的发展接轨,更快的获取市场信息及为了让外界了解该本公司的相关信息特组建企业网,以实现对“公司档案管理”、“产品信息”、“供求信息” 等进行计算机网络化管理。
使各单位相互间真正做到高效的信息交换、资源的共享,为各单位人员提供准确、可靠、快捷的各种生产数据和信息,充分发挥各单位现有的计算机设备的功能。
为加强各公司内各分区的业务和技术联系,提高工作效率,实现资源共享,降低运作及管理成本 , 公司有必要建立企业内部局域网。
局域网要求建设基于 TCP/IP 协议和 WWW技术规范的企业内部非公开的信息管理和交换平台,该平台以 WEB为核心,集成 WEB、文件共享、信息资源管理等服务功能,实现公司员工在不同地域对内部网的访问。
2、局域网设计方案一、小型网吧局域网设计拓扑结构设计局域网采用星型网络拓朴结构,星型拓朴结构为现在较为流行的一种网络结构,它是以一台中心处理机(通信设备)为主而构成的网络,其它入网机器仅与该中心处理机之间有直接的物理链路,中心处理机采用分时或轮询的方法为入网机器服务,所有的数据必须经过中心处理机。
课程设计大作业任务书一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握第三章“物质与能量”的核心概念和原理,包括物质的组成、结构与性质,能量的转化与守恒,以及物质与能量的关系。
学生应能运用这些知识解释一些常见的物理现象,并培养实验操作和观察能力。
1.描述物质的基本组成和结构。
2.解释不同状态(固态、液态、气态)物质的性质及其变化。
3.阐述能量的转化和守恒定律。
4.分析物质与能量的关系,并应用相关概念解决实际问题。
5.运用实验方法和工具进行观察和测量。
6.通过数据分析,归纳和演绎物质的性质和能量变化规律。
7.结合生活实例,应用物质与能量的知识进行问题分析和解决。
情感态度价值观目标:1.培养对物质世界的探索兴趣和科学思维。
2.增强对物理实验的热爱,培养动手能力和团队合作精神。
3.强化环保意识,理解科学对社会和环境的影响。
二、教学内容教学内容涵盖第三章“物质与能量”的主要内容,包括:1.物质的基本组成和结构。
2.物质的性质和状态变化。
3.能量的守恒和转化定律。
4.物质与能量的关系及其应用。
具体到教材的每一章节,我们将分别讲解:•第3.1节:物质的基本组成和结构。
•第3.2节:固态、液态和气态物质的性质。
•第3.3节:物质状态变化的规律。
•第3.4节:能量的守恒和转化。
•第3.5节:生活中的物质与能量。
三、教学方法为了提高教学效果,将采用多种教学方法相结合的方式进行授课:1.讲授法:系统讲解物质与能量的基本概念和原理。
2.讨论法:分组讨论生活中的物质与能量现象,促进学生思考。
3.案例分析法:分析具体的科学实验案例,引导学生学以致用。
4.实验法:安排实验课,让学生亲身体验物质状态变化和能量转换。
四、教学资源为确保教学质量,将充分利用教学资源,包括:1.教材:《物理教程》第三章相关内容。
2.参考书:提供相关领域的学术论文和科普资料。
3.多媒体资料:制作PPT和教学视频,辅助学生理解复杂概念。
4.实验设备:确保实验课所需的仪器和材料齐全,让学生动手实践。
TRIZ理论在风力发电中的应用当今社会面临着各种能源危机,石油、煤炭、天然气将会枯竭, 人类将如何去应对?风能是一种环保型能源, 加大风能的利用, 将会大大改善能源的危机感, 利用风能发电是现在利用程度最广泛的方式。
虽然风力发电给人们带来了环保能源, 但是在风力发电过程中, 也存在大量的问题, 本文就风车发电叶片容易断裂及折断,结合TRIZ理论及创新软件Creax Innovation Suite 对其进行分析, 得出改进解决方案。
1、TRIZ的主要理论与方法TRIZ的含义是发明问题解决理论, TRIZ理论是由前苏联发明家G. S. Altshuller在1946年创立的。
现代TRIZ理论的核心思想主要体现在3个方面: 首先,无论是一个简单产品, 还是复杂的技术系统, 其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的, 即具有客观的进化规律和模式。
其次, 各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。
再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。
TRIZ理论的解题模式与思路如下: 将待解决的问题转化为问题模型(利用39个工程参数), 然后利用技术矛盾, 根据矛盾矩阵表从40条创新原理中抽取可利用的原理, 得出解决方案模型, 最终结合现实技术来解决实际问题。
Creax Innovation Suite是一套简单、结构化、系统化及可预测性的创新流程分析软件, 可用来处理问题及找出创新方案, 让使用者更系统地处理工程方面的问题, 其对扩大产品研发、产品的制程改进和预防缺陷及其处理方式上有着重要的贡献。
1.1冲突解决理论冲突是创新设计中经常要遇到的一类问题, 又是最难解决的一类问题, 可以说创新就是在解决冲突中产生的。
发明问题的核心就是解决冲突, 而解决冲突所应遵循的规则是:改进系统中的一个零部件或性能的同时, 不能对系统或相邻系统中的其他零部件或性能造成负面影响。
冲突可分为三类:即管理冲突、技术冲突和物理冲突。
综合课程设计大作业一、课程目标知识目标:1. 学生能掌握课程核心概念,如综合课程设计的要素、步骤与方法。
2. 学生能理解并描述本年级所学的相关学科知识在实际综合课程设计中的应用。
3. 学生能运用所学知识,分析并识别综合课程设计中的关键问题。
技能目标:1. 学生能运用综合课程设计的步骤,独立完成一份具有创意的课程设计大作业。
2. 学生能通过小组合作,有效沟通,展示课程设计成果,提升团队协作能力。
3. 学生能运用批判性思维,评价并改进自己的课程设计作品。
情感态度价值观目标:1. 学生对综合课程设计产生兴趣,培养主动探索和积极创新的意识。
2. 学生在课程设计过程中,树立合作、尊重、负责的态度,增强自信心。
3. 学生通过课程学习,认识到所学知识在实际生活中的应用价值,提升学习动力。
课程性质:本课程为综合实践活动课程,旨在培养学生的实践能力、创新能力和团队合作精神。
学生特点:学生具备一定的学科知识基础,具有较强的求知欲和动手操作能力,但可能缺乏系统性的综合课程设计经验。
教学要求:结合学生特点,注重实践性、创新性和合作性,引导学生在课程设计中主动探索、积极思考,实现知识、技能和情感态度价值观的全面发展。
通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 引入概念:综合课程设计的定义、意义及其在本学科中的应用。
- 教材章节:第一章 综合课程设计概述- 内容:综合课程设计的内涵、类型与价值。
2. 课程设计要素与步骤:- 教材章节:第二章 课程设计的基本要素与步骤- 内容:课程目标、教学内容、教学方法、评价方式;需求分析、目标设定、内容设计、实施与评价。
3. 实践操作:- 教材章节:第三章 课程设计的实践操作- 内容:小组合作进行课程设计,运用所学知识解决实际问题。
4. 创新思维与方法:- 教材章节:第四章 创新思维与课程设计- 内容:创新思维的培养,创新方法在课程设计中的应用。
5. 课程设计案例分析与评价:- 教材章节:第五章 课程设计案例分析与评价- 内容:分析优秀课程设计案例,学会评价和改进自己的作品。
人机交互界面设计大作业概述人机交互界面设计是现代科技发展中的一个重要领域。
随着计算机技术的迅猛发展,人们需要与计算机进行更加直接、高效的交互。
人机交互界面设计大作业旨在通过一个具体的项目案例,探讨人机交互界面设计的原理、方法和实践经验。
本文将详细介绍人机交互界面设计的过程、涉及的关键要素以及项目案例的实施细节。
项目背景在现代科技的推动下,计算机应用已经深入到人们的生活、工作和娱乐中的方方面面。
然而,用户与计算机之间的交互方式却一直是一个挑战。
传统的键盘鼠标方式已经无法满足人们对于更加直观、自然的交互需求。
因此,人机交互界面设计成为了一个研究热点。
设计原则在进行人机交互界面设计时,有一些重要的设计原则需要遵循:一、可用性可用性是人机交互界面设计的核心原则之一。
一个可用的界面应该易于学习、易于使用,并且能够帮助用户完成任务。
为了满足可用性的要求,设计师需要充分理解用户的需求和使用场景,并且通过适当的设计手段来提高用户的工作效率和满意度。
二、一致性一致性是人机交互界面设计的重要原则之一。
通过保持界面元素和操作的一致性,可以增加用户的熟悉感,并且降低用户学习新系统的成本。
设计师可以通过使用统一的布局、颜色和图标来实现界面的一致性。
三、反馈与可见性反馈与可见性是人机交互界面设计的重要原则之一。
通过给予用户及时的反馈信息,可以帮助用户正确地理解当前界面的状态,并且减少用户的疑惑和焦虑。
设计师可以使用合适的动画、声音和提示信息来提供反馈。
设计过程人机交互界面设计的过程包括以下几个关键步骤:一、需求分析在设计人机交互界面之前,首先需要对用户的需求进行详细分析。
设计师可以通过用户调研、用户访谈和用户行为分析等方法来获取用户需求的信息。
在需求分析的过程中,设计师应该关注用户的目标、任务和使用环境。
二、界面设计在完成需求分析之后,设计师可以开始进行界面设计工作。
界面设计包括界面元素的选择、布局的设计以及交互方式的确定等。
机械创新设计大作业
本次大作业包括两部分内容:
第一部分:每人查询一项中国发明专利(查询网站:/zljs/)
要求查阅其申请书(包括5部分:说明书、说明书附图、权利要求书、说明书摘要、摘要附图)。
详细领会其创新点、创新思路和创新方法,学习专利申请书的格式,学会如何表达自己的创新思想,然后针对该发明专利涉及的问题设想自己的解决方案,即自己是否有新的思路来解决该问题?
具体内容和格式:专利名称、专利号、该专利要解决的问题、其解决方案(可以配图);自己对该问题的理解和解决的新思路(可以配图)。
第二部分:写一写关于机械创新方面的感想,说明自己在学习《机械创新设计》后的感想和收获。
形势要求:鼓励手写,也可电子版;以下是封面模板。
武汉纺织大学机械创新设计大作业
姓名:学号:班级:指导老师:。
机电工程学院现代设计方法大作业基于汽车噪声的TRIZ分析学号:S314070064专业:机械工程学生姓名:***任课教师:*** 教授2015年1月基于汽车噪声的TRIZ分析一对技术系统进行初步分析1.选择系统。
我所选择的系统是汽车。
2.系统的三维图,如图1所示。
图1 汽车的三维图汽车工作原理:汽车的行驶主要靠发动机来带动,以四冲程汽油机为例,四冲程汽油机是将空气与汽油或柴油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。
四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。
汽油机简图及其具体运动过程如图2所示。
图2 四冲程汽油机工作循环图(1)进气行程化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。
进气行程中,进气门打开,排气门关闭。
随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力。
这样,可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。
(2)压缩行程为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。
在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。
(3)作功行程在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。
当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。
可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,因此,燃气的压力和温度迅速增加,所能达到的最高压力约为3-5Mpa,相应的温度则为2200-2800K。
高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能,除了用于维持发动机本身继续运转而外,其余即用于对外作功。
【国开幼儿园课程与活动设计大作业】1. 前言国开幼儿园课程与活动设计大作业是一项旨在培养幼儿教育专业学生实际操作能力和创新意识的重要教学任务。
这项任务要求学生结合理论与实践,设计并实施一系列丰富多彩的幼儿教育课程和活动,促进幼儿全面、健康、和谐发展。
本文将从课程设计、活动设计、实施过程和心得体会等方面进行全面评估,并据此撰写一篇有价值的文章。
2. 课程设计在国开幼儿园课程与活动设计大作业中,课程设计是至关重要的环节。
学生需要根据幼儿的芳龄、个体差异和发展需求,参考幼儿园教育教学大纲及相关理论知识,设计合适的课程内容和教学活动。
在这个过程中,学生需要综合运用各类学科知识,包括但不限于语言、数学、艺术、体育、科学等,设计多样化、趣味性强的教学活动,以促进幼儿的全面发展。
3. 活动设计除了课程设计,活动设计也是这一大作业的核心内容。
学生需要结合所设计的课程内容,设计一系列有利于幼儿学习和成长的多种活动。
绘本阅读、手工制作、角色扮演、户外探索等等,在活动设计中,学生需要考虑到幼儿的芳龄特点和兴趣爱好,因材施教,创造性地设计富有趣味性和挑战性的活动,以激发幼儿学习的热情和动力。
4. 实施过程在实施过程中,学生需严格按照设计方案和教学大纲,熟练运用各类教学方法和手段,让幼儿在轻松愉快的氛围中参与到各项课程和活动中去。
5. 心得体会这一大作业的完成,对于学生来说是一次宝贵的实践机会。
通过这次实践,我深切体会到幼儿教育不仅仅是知识的灌输,更重要的是培养幼儿的综合素质和学习能力。
也感受到了幼儿教育工作的辛苦和快乐,并对自己的专业选择更加坚定。
6. 总结通过对国开幼儿园课程与活动设计大作业的全面评估,以及对实施过程的回顾和体会,我对幼儿教育课程与活动的设计和实施有了更深入的理解。
在未来的学习和工作中,我将继续努力,不断提升自己的专业能力,为幼儿教育事业做出更多积极的贡献。
7. 个人观点幼儿教育是一项充满挑战和乐趣的工作,需要教师具备专业素养和创新能力。
现代设计技术-solidworks大作业一级减速器装配绘制姓名:班级:学号:要求:1、说明一减速器的参数的具体参数。
(零部件几何参数)2、简述零件的绘制过程及装配过程。
3、打印关键零部件的工程图及装配总图。
(含尺寸、工艺参数。
)4、建立文件夹,以“名字+学号”形式命名,统一上交电子稿装配及零件图到班级学委,再有学委上交老师。
5、全部拷贝别人的数据,记为此次大作业不及格。
6、此次电子作业数据保存到学院电子库。
一、一级减速器参数的阐述。
注:所标尺寸单位为m(米)。
零部件的图1、箱体的绘制①箱体的图片(工程图2d,3d图)②简述绘制过程答:箱盖:1.创建基本几何体2.创建联结面3.创建轴肩及轴承座孔4.镜像特征、创建起盖螺孔及轴承座孔倒角5.创建吊耳6.创建窥视孔箱底:1.创基本几何体2.创建底座3.创建联结面4.创建轴肩及轴承孔5.镜像特征、轴承座孔倒角6.创建机座加强筋,吊钩7.创建油标孔8.创建排油孔。
2、轴的绘制(工程图2d,3d图)①轴的图片(工程图2d,3d图)②简述绘制过程答:1.创建圆并进行尺寸标注2.将圆进行实体拉伸3.在创建好的圆柱体的任意一个端面进行草绘创建下一段阶梯轴4.重复步骤3绘制剩下的阶梯轴直至创建完成 5.在要求的位置进行切键槽 6.在绘制好的轴的两端进行倒圆角。
3、轴承的绘制(工程图2d,3d图)①轴承的图片(工程图2d,3d图)②简述绘制过程答:1.先画轴承内外圈. 2.画单个滚珠零件. 3.生成滚珠装配体, 4.做保持架,首先利用拉伸特征生成保持架基体,生成球体,圆周阵列球体,切除基体,旋转切除. 5.最后装配起来.4、法兰盘的绘制(工程图2d,3d图)①法兰盘的图片(工程图2d,3d图)②简述绘制过程答:1.创建圆并进行尺寸的标注2.对创建好的圆进行实体拉伸3.创建基准面并在规定的位置将圆柱切成圆台。
4.在规定的位置进行切螺孔 5.将切出的螺孔进行实体镜像 6.在中心部分进行切除一个盲孔。
机电工程学院现代设计方法大作业基于汽车噪声的TRIZ分析学号:S314070064专业:机械工程学生姓名:***任课教师:*** 教授2015年1月基于汽车噪声的TRIZ分析一对技术系统进行初步分析1.选择系统。
我所选择的系统是汽车。
2.系统的三维图,如图1所示。
图1 汽车的三维图汽车工作原理:汽车的行驶主要靠发动机来带动,以四冲程汽油机为例,四冲程汽油机是将空气与汽油或柴油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。
四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。
汽油机简图及其具体运动过程如图2所示。
图2 四冲程汽油机工作循环图(1)进气行程化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。
进气行程中,进气门打开,排气门关闭。
随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力。
这样,可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。
(2)压缩行程为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。
在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。
(3)作功行程在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。
当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。
可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,因此,燃气的压力和温度迅速增加,所能达到的最高压力约为3-5Mpa,相应的温度则为2200-2800K。
高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能,除了用于维持发动机本身继续运转而外,其余即用于对外作功。
(4)排气行程可燃混合气燃烧后生成的废气,必须从气缸中排除,以便进行下一个进气行程。
当膨胀接近终了时,排气门开启,靠废气的压力进行自由排气,活塞到达下止点后再向上止点移动时,继续将废气强制排到大气中。
活塞到上止点附近时,排气行程结束。
汽车的执行机构:轮胎。
作用对象:路面。
3.汽车系统的黑箱图。
汽车的黑箱图如图3所示。
图3 汽车系统黑箱图4.确定系统主要有益功能和其它功能。
汽车主要有益功能:载运客、货物和牵引客、货挂车。
汽车其他功能如下:(1)作业型专用汽车:是指在汽车上安装各种特殊设备进行特定作业的汽车。
包括救护车、消防车、环卫车、电视广播车、机场作业车、市政建设工程作业车及矿山、机场、工地等专用汽车(2)运输型专用汽车:是指车身经过改装,用来运输专门货物的汽车。
包括垃圾运输车、冷藏车厢货车、运输沙土的自卸汽车、混凝土运输车、罐车等。
(3)特殊用途汽车:是指竞赛汽车和娱乐汽车:房车、高尔夫球场专用车、海滩游乐汽车等。
5.系统的结构模型、组件模型和功能模型。
汽车的结构模型如表1所示,图中+为有益状态。
表1 汽车的结构模型汽车的组件模型如表2所示。
表2 汽车组件模型系统的功能模型如图4所示。
图4 汽车的功能模型图6.系统的九屏图。
汽车系统的九屏图如图5所示。
图5 汽车系统九屏图7.说明系统是如何符合工业设计准则和可持续发展观的。
可持续发展作为一种新的发展思想和发展战略,其显著特点是将增长、发展与资源、环境的对立观变为和谐观,它的目标是保证社会具有长时期持续发展的能力。
进入21世纪后,中国汽车工业面临着越来越严峻的能源、资源、环境约束。
因此,全球汽车工业的社会资源环境可持续发展问题已经迫在眉睫。
(1)通过开发清洁能源、新能源汽车节约能源,改变汽车能源结构。
由单一能源体系转向多元化能源体系。
为节约能源,保证能源安全,降低能源使用成本,保护环境,中国汽车工业要把逐步推动能源多元化,形成适应能源多元化的生产体制、产品结构作为重要战略任务。
(2)通过开发新材料,加速产品轻量化,提高燃油效率,改善和减少能源、环境方面的约束。
(3)通过研究与开发材料应用的综合技术,促进汽车用原材料回收利用。
随着中国汽车保有量的迅速增加,汽车更新换代加速,报废汽车可能对环境造成污染。
因此,必须通过研究与开发材料应用的综合技术,形成汽车制造与使用的资源循环利用链条,逐步推进汽车的清洁制造与清洁使用。
(4)加速淘汰落后产品、落后装备与落后工艺。
中国汽车工业中,落后生产装备、落后工艺的应用还比较普遍,要通过政府政策加速这些陈旧装备、落后工艺的淘汰,从而在生产过程中减少能源、资源消耗,减少污染。
提高强制性技术标准,淘汰生产工艺落后、产品水平低、能耗大、污染环境的汽车生产厂。
通过严格执行产品技术标准和有关环境保护法规,加速汽车厂的兼并、重组,从源头上减少能源、原材料的浪费,减少环境污染,使低水平、高污染、高能耗的汽车加速退出市场。
(5)汽车工业从区域布局到生产装备、工艺的采用,都要从清洁生产、循环经济的角度予以考虑。
汽车工业在生产过程中,要注意环境保护,减少废水、废汽、废渣的排放;汽车厂的建设要与周围环境相协调,高效利用土地资源。
8.用关键路径分析法给出该系统管理的网络图。
汽车系统的关键路径图如图6所示。
图6 汽车系统的关键路径图图中各个序号表示的含义如下:1点火开关,2蓄电池,3控制计算机,4燃油泵,5电动机,6引擎曲轴,7变速箱,8传动轴,9车轮,10制动器,11空调、音乐、导航等电气设备。
二按照技术系统进化法则分析系统的进化。
1.使用提高理想度法则(运用资源)和S曲线进化法则。
选择法则的一个工作原理和生命周期的一个阶段,对系统在该阶段的特性进行分析。
1)提高理想度法则随着中国汽车市场的高速发展,人们对汽车乘坐舒适性的要求越来越高。
生产安静、舒适的汽车产品,是汽车制造商不断追求的目标,噪声、振动、舒适性,是衡量汽车质量的一个综合性问题,它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。
据研究显示,整车约有1/3的故障和车辆的噪声、振动、舒适性有关,减小汽车振动与噪声是十分有必要的。
我认为的理想的技术系统是:汽车在行驶过程中,汽车系统本身可以消除产生的噪声和振动,人体舒适度达到最大。
根据问题产生的来源可以分为发动机,车身和底盘三个部分,进一步可细分为空气动力、空调系统、道路行驶、制动系统等。
因此提高理想度可以从以下4个方向予以考虑。
(1)对动力装置进行改进,以来减小汽车系统的振动。
即对汽油机、柴油机等能量转换装置进行改进。
(2)对传输装置进行改进,如改进传动轴的结构,使不平衡质量得以平衡,减小其离心惯性力,达到动平衡。
(3)对执行装置进行改进,汽车系统的执行装置主要是轮胎,可以对轮胎各个参数进行改良,使其因摩擦所产生的噪声大大减小。
(4)对控制装置进行改进。
汽车的1控制装置有制动装置、驻车装置、转向系统装置、减震装置、消声装置、清洗装置、电气设备等等,对这些部件进行改进可以在一定程度上减少振动的产生和传播。
2)S曲线进化法则。
系统S曲线进化法则如图7所示。
图7 系统S曲线进化法则它描述了技术系统的完整生命周期,描述了技术系统一般发展规律;帮助创造者确定系统的发展阶段,指导产品或技术设计和研发的方向;指导创造者在产品的各个阶段决策制定;引导人们在各个领域预见并解决新的任务。
S-曲线对应的专利数量、发明级别和利润曲线如图8所示。
从图中我们可以看出,婴儿期和成长期时,汽车专利数量及利润较少,发明级别较高,人们对产品多处于探索阶段,性能参数不断提高,随之进入成熟期,达到发展的顶峰,进入衰退期后,专利数量已经饱和,利润也不断下降。
所以当产品处于婴儿期或成长期时,我们应对产品的性能参数进行探索和改进,发表专利,以抢占市场先机;产品已处于成熟期或退出期时,创新格外重要,对系统部位的改动多为微小的改进,应探索用新技术新发明代替原有旧的产品,或者进行行业的转型,转到其它新兴行业中发展。
现阶段汽车已经处于成熟期,不论是外型、舒适度、耗油量,还是性能参数、安全性等指标均达到较高的水平,现今所进行的大部分工作只是对系统进行局部改进和完善。
如对车身结构轻量化的设计,车身材料的更替,以及本次讨论的汽车振动、噪声的减小和改进等等。
图8 S-曲线对应的专利数量、发明级别和利润曲线2.根据工作原理选择在哪个方向优化或允许改善技术系统。
1)技术系统的所有部件。
汽车的系统的部件包括发动机及其配件(点火装置、火花塞等)、传动装置、冷却装置、底盘、车灯、行驶装置(轮胎等)、制动装置、驻车装置、车身、转向系统装置、减震装置、防尘装置、消声装置、清洗装置、过滤装置、电气设备(仪表盘、车载空调、影音等)、维修配件、防盗装置、安全装置等。
2)完成主要功能的部件。
主要由发动机及其配件、底盘、传动装置、行驶装置、车身来完成主要功能。
3)完成辅助功能的部件。
主要有冷却装置、车灯、制动装置、驻车装置、转向系统装置、减震装置、防尘装置、消声装置、清洗装置、过滤装置、电气设备(仪表盘、车载空调、影音等)、维修配件、防盗装置、安全装置等。
4)分析造成系统不足的相关部件。
发动机及其配件和行驶装置中的轮胎有所不足,难以消除振动及噪声。
5)分析主要完成功能的部件。
发动机是汽车的动力源,其作用是将燃料燃烧产生的化学能转变成带动系统运动的机械能。
而底盘则起到支撑的作用,可以支撑诸如传动装置、制动装置、发动机、车身等重要部件。
电动机产生的动力经由传动装置传递到行驶装置,使汽车启动、停车。
6)采用矛盾的形式描述问题(物理矛盾)。
发动机的功率应该加大,以能满足足够高的速度。
发动机的功率应该减小,以能减小高速运转所带来的振动。
轮胎与地面的摩擦应该加大,以能保证汽车在潮湿路面行驶的安全性。
轮胎与地面的摩擦应该减小,以能减小轮胎与地面的摩擦所产生的噪声。
7)对技术系统提出以后的发展方向。
汽车产生噪声的声源有多种,如发动机、变速器、驱动桥、传动轴、轮胎、车厢、喇叭等,这些噪声有的是被动产生的有的是主动产生的,但主要来源只有发动机和轮胎。
对发动机进行改良,从根源处解决振动问题。
调整轮胎形状花纹,以达到最佳。
采用较好的隔音装置。
3.运用提高动态性法则和向微观级进化法则。
1)对整个技术系统进行分析。
动态性进化法则是从构成系统的元件材质和功能完备性两个方面来进行技术系统的改进和完善。
向微观级进化法则揭示的是技术系统或者其子系统一般是朝着尺寸减小方向进化的。
可以对汽车系统的车身或者部分零部件的材料进行改进,或者减小其尺寸大小,进行车身轻量化的设计。
2)确定系统需要改善的部位或者零部件。
轮胎、车身、传动装置(传送带、曲轴、离合器等)、连接件3)找出系统中应该改善的动态参数。
强度、摩擦系数、数目、尺寸(长度、宽度)4)问题以矛盾形式表示出来,表述的矛盾应该考虑到法则的工作原理。