现代设计方法按其涉及的领域和内容,大体上可有以下几种分类方法。
(1) 实名称谓法
这是一种按其实质内容与范畴进行分类的一种方法。主要有:系统分析方法、价值工程方 法、有限元法与边界元法、最优化设计法、可靠性设计法、动态设计法、绿色设计方法、并行设计 方法、虚拟设计方法、逆工程设计方法、稳健设计方法、机电一体化设计法、外观设计方法、计算 机仿真与动态棋拟方法、抗磨损设计法、抗疲劳设计法、抗腐蚀设计法、现代测试与信号分析技 术、理论与实验模态分析方法、故障诊断方法、模块化设计方法、相似设计和模型实验方法等。
(2) 计算机辅助设计法
如果从设计手段出发来论述设计方法的演化,可以清楚地看到完成设计的工具和技术,逐 年来发生了质的变化。特别是计箅机技术、软件技术和数据库技术的发展,对设计手段起到了 变革性的作用,以计算机为工作平台的设计工具正在广泛取代传统的图板,计算机辅助设计正 在成为现代设计的主要手段,它使设计效率、设计水平和设计质量得到了全面的提高。计算机 辅助设计可概括如下几个方面。
1) 计算机辅助绘图
计算机辅助绘图的速度大大高于人工绘图,且电子图纸的修改、存储和管理方便,可明显 提高设计效率和减轻人的劳动强度。
2) 计算机辅助几何建模
在计算机内建立产品零件的实体模型或曲面模型,并实现零件的制造、装配和干涉检査等 功能。目前,几何建棋已逐渐成为三维设计的主体。
3) 工程分析与计算
很多现代设计方法都涉及复杂计算,这些计算通过人工或计算器无法完成。高性能的计 算机通过各种CAD、CAE软件能使这些方法得以实现。
4) 智能设计与专家系统
将人工智能、神经网络、模糊理论等技术引入工程设计并开发出具有专家指导功能的软件 一专家系统,可以提高设计者的决策判断能力,加快设计速度,减少设计失误。
5) 数据库管理系统
数据库是设计数据的集合。利用数据库管理系统可对设计数据快速、有序、合理地存储、
査询和控制,从而提高设计的水平和效率。
(6)分段设计方法
不同的设计阶段对设计方法的需求不尽相同,并因此产生了一些新的设计方法。针对某 一个具体设计任务的具体设计阶段,合理选用设计方法是一个十分重要的问题。表1-2统计 出了不同设计阶段的选用情况。