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第二章 設計的基礎
第二節 設計的基本方法和基礎知識
一、技術設計的種類
技術設計
三大類
原創性設計
綜合性設計
改進性設計
一、技術設計的種類
案例：紅酒開瓶器的三種設計
（一）原創性設計
為了打開紅酒瓶塞的軟木塞，設計的螺旋狀開瓶器。
（一）原創性設計
這種最初的設計屬于原創性設計,又稱為開發性設計。
（一）原創性設計
想一想: 這種開瓶器存在哪些不足
（一）原創性設計
兩只手向相反方向拉木塞時，當軟木塞突然離開酒瓶時，因酒瓶的突然后退，可能將酒灑出瓶外，甚至因左手握不住酒瓶，造成酒瓶脫手。
有些酒瓶由于軟木塞太緊，即使用較大的力也無法拔出。
如何改進
（二）改進性設計
改進后的開瓶器
（二）改進性設計
杠桿省力的原理
齒輪改變力的方向的原理
（二）改進性設計
　　在總的方案原理變化不大的情況下，對已有的設計進行局部的變更改進，使其更加合理、完善，或滿足某些特定的需要。
（三）綜合（組合）性設計
　　應用現有的技術及原理重新進行組合，使其系統化、綜合化、產生新
的優點、特色，創造出新的功能設計方法叫做綜合（組合）設計。
（三）綜合（組合）性設計
開瓶器的各種組合性設計
綜合性設計
組合性設計
外形組合
性能組合
原理組合
功能組合
模塊組合
系統組合
多功能螺絲刀
外形的組合設計
通信光纜
性能的組合設計
抗拉強度大的鋼線
噴氣式飛機
原理的組合設計
功能的組合設計
內燃機與傳動、制動、轉向、照明、電氣等功能結合設計出汽車
兩把刀刃上下相對交錯組合設計出剪刀
自身的組合設計
雙體船
并木以渡
舫
雙體客船
文藝晚會的表演由每一場文藝節目模塊組合而成
家具、電器的擺放、裝潢設計也是一種組合設計
模塊的組合設計
計算機系統：由硬件系統和軟件系統的組合設計而成。
神舟六號飛船由發射系統、
監測系統、控制系統、航天員
系統、飛船本身系統和回收系
統等子系統組成。
系統的組合設計
二、技術設計的原則、方法和標準
技術設計
九大原則
需要性原則
經濟性原則
最優化原則
可靠性和安全性原則
工程心理學原則
法律規范原則
通用性、標準性原則
時效性原則
可持續發展原則
閱讀教材P36-37兩頁中的兩個例，分析、討論這些設計違反了左邊什么原則？
技術設計
七種方法
常規設計法
系統設計法
功能設計法
工效學設計法
可靠性設計法
最優化設計法
計算機輔助設計法CAD
（Computer Aided Design）
設計的依據標準
國際標準、國家標準、部頒標準、行業標準、企業標準等。
案例：我國家用吸油煙機的設計、生產制造標準：
《中華人民共和國標準吸油煙機GB/T 17713-1999》
三、技術設計的一般過程
　　技術設計的一般過程是必須遵守的步驟，省略某些步驟會帶來設計的缺陷，甚至造成重大的失誤，最后導致設計失敗。
三、技術設計的一般過程
案例：泰坦尼克號上的救生艇不足
四、小結
一、技術設計的種類
二、技術設計的原則、方法和標準
三、技術設計的一般過程
技術設計
七種方法
常規設計法
系統設計法
功能設計法
工效學設計法
可靠性設計法
最優化設計法
計算機輔助設計法CAD
（Computer Aided Design）
①借鑒法
②應用標準器件法
③技術（或工程）實驗法
技術設計
七種方法
常規設計法
系統設計法
功能設計法
工效學設計法
可靠性設計法
最優化設計法
計算機輔助設計法CAD
（Computer Aided Design）
技術設計必須是系統化的，因為解決一個問題要同時考慮許多部分，并能夠保證各個部分協調工作。
技術設計
七種方法
常規設計法
系統設計法
功能設計法
工效學設計法
可靠性設計法
最優化設計法
計算機輔助設計法CAD
（Computer Aided Design）
①基本功能
直接滿足主要技術目標的功能，不能隨意改變。
②輔助功能
為完善基本功能而在設計中添加的功能，但以保證實現基本功能為前提。
技術設計
七種方法
常規設計法
系統設計法
功能設計法
工效學設計法
可靠性設計法
最優化設計法
計算機輔助設計法CAD
（Computer Aided Design）
考慮人的生理和心理特征，能做到安全、方便、舒適、美觀的設計目標。
技術設計
七種方法
常規設計法
系統設計法
功能設計法
工效學設計法
可靠性設計法
最優化設計法
計算機輔助設計法CAD
（Computer Aided Design）
抗熱、抗震、抗干擾，適應環境，預備“余量”。
技術設計
七種方法
常規設計法
系統設計法
功能設計法
工效學設計法
可靠性設計法
最優化設計法
計算機輔助設計法CAD
（Computer Aided Design）
設計是一個反復進行的過程，以實現最優選擇。
例如：橫跨一條江河的交通：輪渡、橋梁、隧道
技術設計
七種方法
常規設計法
系統設計法
功能設計法
工效學設計法
可靠性設計法
最優化設計法
計算機輔助設計法CAD
（Computer Aided Design）
利用計算機進行設計或仿真，可以用
最快的速度獲得效果。

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