《现代设计理论与方法》课程教学大纲(东南大学)

2026/1/26 22:53:27

目 录

专业课程、任选课程教学大纲 ......................................................................................................2 A组:

A.1. A.2. A.3. B组:

B.1. B.2. B.3. C组:

C.1. C.2. C.3. D组:

D.1. D.2. D.3. E组:

E.1. E.2. E.3. F组:

F.1. F.2. F.3. G组:

G.1. G.2. G.3. G.4. G.5. H组:

H.1. H.2. H.3.

现代设计理论与方法课程教学大纲(课程编号:0201401)......................................2 机械创新设计课程教学大纲(课程编号:0201402) ................................................4 机械系统设计课程教学大纲(课程编号:0201403) ................................................6

微机控制技术课程教学大纲(课程编号:0202401) ................................................8 计算机功率接口技术课程教学大纲(课程编号:0202402).................................... 10 运动控制技术课程教学大纲(课程编号:0202403) .............................................. 12 数控技术课程教学大纲(课程编号:0204401) ..................................................... 14 计算机辅助制造课程教学大纲(课程编号:0204402)........................................... 16 制造业信息化基础课程教学大纲(课程编号:0204403) ....................................... 19 制造质量分析与控制课程教学大纲(课程编号:0206401).................................... 21 计算机测控技术课程教学大纲(课程编号:0206402)........................................... 23 机械故障诊断学基础课程教学大纲(课程编号:0206403).................................... 25 电子机械设计课程教学大纲(课程编号:0207401) .............................................. 27 自动化装备技术课程教学大纲(课程编号:0207402)........................................... 29 电子专用设备原理与实现课程教学大纲(课程编号:0207403)............................. 31 电磁兼容性原理与应用课程教学大纲(课程编号:0208401) ................................ 33 电子设备热设计课程教学大纲(课程编号:0208402)........................................... 36 电子设备振动冲击隔离课程教学大纲(课程编号:0208403) ................................ 38 汽车构造课程教学大纲(课程编号:0211401) ..................................................... 40 汽车构造拆装实习教学大纲(课程编号:0200401) .............................................. 43 汽车电器与电子设备课程教学大纲(课程编号:0211402).................................... 45 发动机与汽车理论课程教学大纲(课程编号:0211403) ....................................... 47 汽车电子控制技术课程教学大纲(课程编号:0211404) ....................................... 49 产品开发设计课程教学大纲(课程编号:0212401) .............................................. 51 产品结构设计原理课程教学大纲(课程编号:0212402) ....................................... 53 产品概念设计课程教学大纲(课程编号:0212403) .............................................. 55 1

专业课、任选课课程教学大纲

A. 1. 《现代设计理论与方法》课程教学大纲

(课程编号0201401 学分-学时-实验 2-32-8)

东南大学机械工程学院

一、课程的地位、作用和任务

本课程是面向机械工程及自动化专业三、四年级及研究生开设的学科特色课。

机械工业是国民经济的支柱产业,工业化国家的财富有60%——80%是制造业创造的,其中机械工业占很大的比重。机电产品的市场竞争力,是国家综合实力的表现之一。然而,在产品的整个生命周期中,设计占有举足轻重的地位,它是决定产品技术指标和经济指标的关键,成功的设计就能赢得市场,因此,培养具备有设计创新能力和大工程设计能力的工程人才刻不容缓。

近年来,由于计算机科学的迅速发展,机械工程学科发生了很大的变化,设计理论和设计手段得到了前所未有的发展。现代设计方法试图将近几年来发展已较为成熟的设计理论和设计方法总结起来,以培养知识面广、专业面宽、具有创新意识和创新能力、能够适应现代工业发展需要的专业人才。通过本课程的学习,使学生了解现代设计和传统设计的联系和区别,各种常用的现代设计方法能解决哪些生产实际问题及解决问题的思路,初步掌握某些方法在机电工程中的应用。为此,在国际、国内涌现的几十种现代设计方法中,选择了几种常用的和较新的设计方法进行较为详细介绍,对另外几种设计方法作简单介绍。希望学生学习后,能对现代设计和生产实际的关系有较具体的认识,对这些现代设计方法有基本的了解,在此基础上,能初步对产品的功能、原理进行设计,对设计方案的可行性、可靠性进行校核,能初步应用有限元、优化设计、可靠性设计、CAD、专家系统等大型商品化CAE软件,从而为从事工程设计提供强有力的能力支持。课程内容有:设计方法学、优化设计、有限元法、摩擦学设计、可靠性设计、价值工程、反求工程、模块化设计,同时将简要介绍智能设计、微机电系统、纳米摩擦学、相似性设计、三次设计及计算机辅助设计。

二、先修课程

本课程要求学生具有计算机应用基础知识,具有一般力学(结构力学或材料力学)方面的知识。 三、教学内容和学时分配 第一章 绪论

(2学时)

简要介绍一些现代设计方法和设计理论,包括优化设计、摩擦学设计、可靠性设计、价值工程、模块化设计和微机电系统的设计。

第二章 设计方法学 2.1 系统化设计 2.1.1 功能分析 2.1.2 子功能求解 2.1.3 功能综合

(6学时)

2

2.2 创新设计 2.2.1 创新思维规律

2.2.2 创新思维的培养和训练 2.2.3 灵感的激发模式 2.2.4 创新设计案例 第三章 有限元法

(8学时)

3.1 有限元法发展历程及工程应用

3.2 CAD/CAE/CAM在典型软件中的实现(I-DEAS, ANSYS) 3.3 一维结构有限元模型 3.4 二维结构有限元模型 3.5 二维流场问题有限元模型 3.6 CAD建模 3.7 边界条件的处理 3.8 模型求解及结果分析 3.9 结构参数优化和形状优化 第四章 I-DEAS和ANSYS软件 4.1 I-DEAS 4.2 ANSYS 第五章 反求工程

(6学时)

(6学时)

5.1 基本条件配置(1)硬件条件的配备(2)软件资源; 5.2 数据集成技术及信息集成技术; 5.3 数据细化与特征识别; 5.4 CAD建模

5.5 I-DEAS反求模块的介绍

四、实践环节 (8学时)

应用I-DEAS或ANSYS软件完成一典型产品(结构、流场、温度场、电磁场)的有限元分析。 五、考核方式 大作业

六、教材及参考书

1. 王国强. 数值方法及ANSYS上的实现,西北工业大学出版社,1998 2. 赵松年. 现代设计方法,机械工业出版社,1996

3. Bathe K.J. The Finite Element Method for Engineer, New York,1998

3

A. 2. 《机械创新设计》课程教学大纲

(课程编号0201402 学分-学时-实验-上机 2-32-8-12)

东南大学机械工程学院

一、课程性质、作用和教学目标

创新是技术和经济进步的原动力,是国民经济发展的重要因素。创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。

本课程是本科机械类专业的一门专业方向课,在培养机械工程人才的全局中,起着帮助学生积累创新经验、开阔技术视野、培养创新意识和创新精神、增强创新能力的作用。

本课程以机构与机械传动的创新设计为研究对象,围绕机械设计着重阐述如何建立创新意识、启发创新思维,介绍机械创新设计的基础知识、基本原理与方法,并通过大量机械创新设计实例的分析力求理论联系实际。使学生掌握创新设计的基本原理与方法,构筑创新理念,启迪新机构的创造与发明,改善机构的结构设计,提高机构的传动能力,统一机构分析与综合的方法。

二、课程教学内容、学时安排和基本要求 序号 1 绪论 (2学时) 机械运动形态与控制 (2学时) 3 机构组合原理与创新 (3学时) 教学内容与学时安排 机械创新设计的概念及过程 机械创新设计的内容及特点 创新设计过程中的创新思维方法 机械运动形态与变换 机、电、液机构组合的运动及控制 机械运动与控制 串联式机构组合与创新 并联式机构组合与创新 复合式机构组合与创新 叠联式机构组合与创新 机构的运动副演化与变异 机构的构件变异 机构的机架变换与创新 机构的等效变换与创新 机构运动原理的仿效与创新 5 机构再生运动链原理 与创新 (3学时) 设计方法 原始机构及一般化运动链 特定化运动链图谱 可用特定化运动链图谱及机构图谱 摩托车后轮悬置机构的创新设计 6 机械运动方案与 创新设计 (3学时) 机械功能目标的拟定 机械工作原理的拟定 机构选型及组合 机械运动方案创新设计的评价 变冲程内燃机的创新设计

4

基本要求 一般了解 重点掌握 重点掌握 一般了解 重点掌握 重点掌握 重点掌握 重点掌握 重点掌握 重点掌握 重点掌握 重点掌握 重点掌握 重点掌握 重点掌握 一般了解 一般了解 重点掌握 重点掌握 一般了解 一般了解 一般了解 重点掌握 重点掌握 重点掌握 2 4 机构演化、变异原理 与创新 (3学时)


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