现代设计方法

◆ ◆

个人介绍

现代设计方法

主讲教师：张艳华

教师团队：共6位

张艳华
李坤
李真真
彭丽明
冯萍萍
卫劲锋

第1期

第2期

第3期

第4期

第1期

学校：	广东科技学院
开课院系：	机电工程学院
专业大类：	机械工程
开课专业：	机械设计制造及其自动化、机械电子工程
课程负责人：	张艳华
课程编号：	WGKMII094
学分：	3.0
课时：	48

课程概述

    本课程主要介绍在实践中获得广泛应用的设计方法，如计算机辅助设计、工业造型设计、有限元法和优化设计等，以SolidWorks软件为辅助工具，重实践弱理论，培养学生掌握典型应用软件操作的基本技能，以及运用这些基本理论和技能对典型机电一体化产品进行研发的素质和能力。为将来从事机电产品的设计研发领域的工作奠定良好的基础。

教师团队

张艳华

职称：副教授

单位：广东科技学院

部门：机电工程学院

职位：教师

李坤

职称：讲师

单位：广东科技学院

部门：机电工程学院

职位：教师

李真真

职称：讲师

单位：广东科技学院

部门：机电工程学院

职位：专任教师、院长助理

彭丽明

职称：教师

单位：广东科技学院

部门：机电工程学院

冯萍萍

职称：教师

单位：广东科技学院

部门：机电工程学院

卫劲锋

职称：教师

教学目标

要求学生掌握现代设计相关工具软件的知识，理解计算机辅助设计、机械优化设计、机械创新设计、有限元分析等现代设计方法知识，了解现代设计技术的基本理论、基本知识。

教学方法

采用案例教学法，紧紧围绕培养实用能力的目标，准备大量丰富的案例进行教学和练习，这些案例都是与工程实践相关的内容。

预备知识

《工程制图》、《SolidWoks三维建模》、《机械设计基础》、《工程力学》

参考教材

胡其登主编，《SOLIDWORKS Simulation高级教程（2020版）》，北京：机械工业出版社，2020.

陶栋材主编，《现代设计方法》，北京：国防工业出版社，2012.8

詹迪维主编，《SolidWorks Motion机械运动仿真实例教程》，北京：清华大学出版社，2013

课程大纲

序号	教学内容	教学目标	授课方式	学时安排	教学活动方式	成绩占比	学习方法	常见问题
1	绪论	了解：现代设计方法产生的背景；理解：现代设计方法的范畴；掌握：设计的概念，传统设计与现代设计的区别和联系，现代设计方法的各种方法。课程思政：绿色设计：环保主题讨论虚拟设计：我国载入航天事业		2
2	计算机辅助设计方法	了解：SolidWorks软件的简介；理解：计算机辅助设计的原理；掌握：SolidWorks的使用方法，能够熟练建模。		2
3	计算机辅助设计方法之运动仿真	了解：SolidWorks软件动画制作的方式；理解：SolidWorks软件动画制作方式的区别；掌握：SolidWorks动画制作的方法，能够熟练建模并进行动画制作。		6
4	计算机辅助设计方法之Motion分析	了解：SolidWorks软件动画制作的方式；理解：SolidWorks软件动画制作方式的区别；掌握：SolidWorks Motion的使用方法。作出牛头刨床机构的组件并且装配，然后进行运动仿真。		2
5	工业造型设计方法	了解：工业产品的组成；理解：SolidWorks软件装配的原理；掌握：SolidWorks PhotoView360的使用方法，设计出一个简单的日常用品。课程思政：我校的校徽、华为SmartSite斩获全球工业设计“奥斯卡”：IF和红点设计奖		4
6	有限元法理论基础	了解：有限元法的概念、作用、发展及应用；理解：有限元常用术语的含义、有限元分析的三个阶段；掌握：SolidWorks Simulation的操作方法。课程思政：中国有限元之父冯康		4
7	有限元法静应力分析	了解：有限元法静应力分析的概念；理解：网格划分对于有限元分析精度的影响；掌握：SolidWorks Simulation静应力分析的操作方法，能够对单个零件和装配体进行静应力分析，并正确解读分析结果。		4
8	有限元法频率分析	了解：有限元法频率分析的有关术语和概念；理解：固有频率和振动模态；掌握：SolidWorks Simulation频率分析的操作方法，能够对不同情况零部件进行频率分析和正确解读分析结果。课程思政：共振引起的桥梁坍塌。东莞虎门大桥		4
9	有限元法屈曲分析	了解：有限元法屈曲分析的概念、应用；理解：线性屈曲分析和非线性屈曲分析；掌握：SolidWorks Simulation屈曲分析的操作方法，能够对实际物体进行屈曲分析和正确解读分析结果。课程思政：钢结构建筑的坍塌事故		4
10	有限元法跌落测试分析	了解：有限元法跌落测试分析的应用；理解：跌落测试分析中的一些参数的含义；掌握：SolidWorks Simulation跌落测试分析的操作方法，能够对真实案例进行跌落测试分析和正确解读分析结果。课程思政：OPPO Find X手机工厂测试		4
11	有限元法疲劳分析	了解：疲劳的概念、发生的三个阶段；理解：高低周疲劳；掌握：SolidWorks Simulation疲劳分析的操作方法，能够对轴进行疲劳分析和正确解读分析结果。课程思政：2002年台湾华航飞机坠毁事件，因为对刮痕维修不认真导致金属疲劳断裂。		4
12	有限元法热力分析	了解：热传递的3种方式；理解：热力分析的结果、与结构分析的区别；掌握：SolidWorks Simulation热力分析的操作方法，能够对实际物体进行热力分析和正确解读分析结果。		4
13	优化设计	了解：优化设计的概念和发展史；理解：优化设计三要素的含义；掌握：SolidWorks优化设计的方法，能对实际案例进行优化设计。		4

教学资源

课程章节资源

课程章节	\| 文件类型		\| 修改时间	\| 大小	\| 备注
1.1 教学大纲		文档 .doc	2022-03-02	48.00KB
1.2 授课计划		文档 .doc	2022-03-02	124.50KB
1.3 教学设计		文档 .docx	2022-03-02	16.03MB
2.1 目标导学		文档 .docx	2021-09-24	12.97KB
2.2 绪论		文档 .pptx	2022-08-24	8.69MB
		视频 .mp4	2022-08-24	49.27MB
		作业 .work	2022-09-01	--
3.1 使用马达制作动画		文档 .docx	2021-09-24	13.11KB
		视频 .mp4	2022-03-03	2.14MB
		视频 .mp4	2022-03-03	6.34MB
		视频 .mp4	2022-03-03	7.75MB
		视频 .mp4	2022-03-03	17.84MB
		文档 .pptx	2022-03-03	3.03MB
3.2 使用关键帧制作动画		视频 .mp4	2022-03-03	78.09MB
		文档 .docx	2022-03-04	13.16KB
		文档 .pptx	2022-03-04	3.18MB
		视频 .mp4	2022-03-09	14.14MB
3.3 基本运动算例		文档 .docx	2022-03-04	13.17KB
		视频 .mp4	2022-03-09	15.32MB
		视频 .mp4	2022-03-09	15.79MB
		视频 .mp4	2022-03-09	7.52MB
		视频 .mp4	2022-03-09	8.25MB
		文档 .pptx	2022-03-09	24.42MB
		视频 .mp4	2022-03-09	23.96MB
3.4 Motion分析		文档 .docx	2022-03-04	13.16KB
		视频 .mp4	2022-08-26	7.70MB
		视频 .mp4	2022-08-26	81.92MB
		文档 .pptx	2024-02-29	7.67MB
		附件 .zip	2024-09-26	494.96KB
		附件 .zip	2024-09-26	449.15KB
3.4.1 千斤顶分析		视频 .mp4	2025-09-12	13.29MB
		附件 .7z	2025-09-12	1.54MB
		文档 .pptx	2025-09-12	1.03MB
3.4.2 3D四连杆机构分析		附件 .rar	2025-09-12	666.11KB
		文档 .pptx	2025-09-12	555.37KB
		视频 .mp4	2025-09-12	24.18MB
3.4.3 曲柄滑块分析		视频 .mp4	2024-09-26	66.85MB
		视频 .mp4	2024-09-26	48.41MB
		附件 .7z	2025-05-23	1.51MB
		文档 .pptx	2025-05-23	7.42MB
3.4.4 活塞分析		视频 .mp4	2024-09-26	48.14MB
		附件 .7z	2025-05-23	544.76KB
		文档 .pptx	2025-05-23	1.53MB
3.4.5 跟踪路径分析		文档 .pptx	2024-09-26	666.24KB
		视频 .mp4	2024-09-26	11.64MB
		附件 .7z	2025-05-23	398.18KB
3.4.6 牛头刨床机构分析		文档 .pptx	2025-05-23	4.92MB
		附件 .7z	2025-05-23	362.87KB
3.4.7 奥氏仪表机构分析		视频 .mp4	2024-09-26	36.76MB
		附件 .rar	2025-03-12	841.56KB
		文档 .pptx	2025-05-23	1.67MB
3.4.8 复合轮系传动机构设计与仿真		文档 .pptx	2024-10-11	11.25MB
		视频 .mp4	2024-10-11	153.40MB
3.4.9 抛射器分析		文档 .pptx	2024-10-15	3.55MB
		视频 .mp4	2024-10-18	96.89MB
		附件 .7z	2025-05-23	29.88MB
3.4.10 甲虫分析		附件 .7z	2025-05-23	1.04MB
		文档 .pptx	2025-05-30	900.12KB
		视频 .mp4	2025-05-30	24.58MB
3.4.11 关门器分析		附件 .7z	2025-05-23	3.27MB
		文档 .pptx	2025-05-30	676.89KB
		视频 .mp4	2025-05-30	66.30MB
3.4.12 锁装置分析		附件 .7z	2025-05-23	3.84MB
3.4.13 槽轮机构设计及仿真		文档 .pptx	2024-10-14	2.81MB
		视频 .mp4	2024-10-14	57.49MB
3.4.14 凸轮合成		附件 .7z	2025-06-09	695.68KB
		文档 .pptx	2025-06-10	2.09MB
		视频 .mp4	2025-06-10	23.86MB
4.1 目标导学		文档 .docx	2021-09-24	13.18KB
4.2 工业造型设计基本理论		作业 .work	2022-03-04	--
		文档 .pptx	2022-08-10	9.78MB
4.3 工业造型设计案例实操		文档 .pptx	2021-03-12	10.82MB
4.4 本章测验		作业 .work	2022-03-07	--
5.1 目标导学		文档 .docx	2021-09-24	13.17KB
5.2.1 概述		作业 .work	2022-03-04	--
		文档 .pptx	2022-08-10	18.28MB
5.2.2 基本概念		文档 .pptx	2022-03-18	6.58MB
		作业 .work	2022-03-18	--
5.2.3 基本术语		作业 .work	2022-03-18	--
		文档 .pptx	2022-04-07	5.99MB
5.2.4 simulation入门案例操作		文档 .pptx	2022-04-07	1.89MB
		视频 .mp4	2023-03-13	45.02MB
5.3 有限元法基本理论+案例实操		文档 .pptx	2020-10-27	4.38MB
		作业 .work	2022-03-23	--
5.4 静应力分析基本理论及简单案例实操		视频 .mp4	2020-10-30	40.89MB
		文档 .pptx	2022-08-23	13.10MB
5.5 壳单元和梁单元案例分析		文档 .pptx	2024-04-26	3.41MB
5.5.1 壳单元-水槽的结构分析		视频 .mp4	2025-04-01	31.89MB
		文档 .pptx	2025-04-01	3.12MB
5.5.2 梁单元-横梁分析		视频 .mp4	2024-11-25	26.85MB
		文档 .pptx	2024-11-25	2.54MB
5.6 混合单元-料斗的结构分析		视频 .mp4	2025-04-08	87.88MB
		视频 .mp4	2025-04-09	38.63MB
		文档 .pptx	2025-09-12	4.71MB
5.7 装配体的静应力分析		文档 .pptx	2022-08-26	3.65MB
		视频 .mp4	2022-11-21	22.24MB
		视频 .mp4	2022-11-21	16.26MB
5.8 冷缩配合机轮装置静应力分析		文档 .pptx	2025-05-23	1.40MB
		附件 .7z	2025-05-23	400.32KB
5.9 万向节装配体静应力分析		文档 .pptx	2025-05-23	3.37MB
		附件 .7z	2025-05-23	1.61MB
5.10 频率分析基本理论及简单案例实操		文档 .pptx	2022-08-26	4.11MB
		作业 .work	2022-11-08	--
		视频 .mp4	2022-11-21	76.64MB
5.11 频率分析案例实操		作业 .work	2021-04-22	--
		文档 .pptx	2022-08-01	26.31MB
5.12 屈曲分析基本理论及简单案例实操		文档 .pptx	2022-08-01	4.10MB
		视频 .mp4	2022-08-30	57.28MB
		视频 .mp4	2022-08-30	34.89MB
		附件 .sldprt	2023-02-09	217.50KB
		作业 .work	2023-04-06	--
5.13 凳子的屈曲分析		作业 .work	2021-04-24	--
		文档 .pptx	2022-08-26	1.66MB
		视频 .mp4	2022-08-26	36.49MB
		视频 .mp4	2022-08-26	18.04MB
		视频 .mp4	2022-08-26	20.43MB
5.14 跌落测试分析		视频 .mp4	2022-08-29	70.85MB
		视频 .mp4	2022-08-29	63.59MB
		视频 .mp4	2022-08-29	92.55MB
		文档 .pptx	2023-04-13	49.61MB
5.15 无穿透接触条件下的跌落测试分析		视频 .mp4	2022-08-30	51.06MB
		文档 .pptx	2022-09-01	16.24MB
5.16 疲劳分析		作业 .work	2022-08-19	--
		视频 .mp4	2022-08-26	86.30MB
		视频 .mp4	2022-08-26	44.02MB
		文档 .pptx	2022-12-07	38.18MB
		视频 .mp4	2024-11-25	6.12MB
5.17 热力分析		作业 .work	2022-08-16	--
		文档 .pptx	2022-08-19	5.00MB
		视频 .mp4	2022-08-31	65.85MB
		视频 .mp4	2022-08-31	31.59MB
5.18 热力分析及疲劳分析综合		作业 .work	2022-05-17	--
		文档 .pptx	2022-08-31	12.72MB
6.1 目标导学		文档 .docx	2021-09-23	13.08KB
6.2 基本理论及简单案例实操		文档 .pptx	2022-08-26	5.34MB
		视频 .mp4	2022-08-26	54.22MB
6.3 复杂案例优化设计		作业 .work	2023-05-04	--
		文档 .pptx	2024-06-24	1.25MB
6.3.1 悬架设计		附件 .7z	2025-05-23	645.46KB
		视频 .mp4	2025-06-17	43.83MB
		文档 .pptx	2025-06-23	1.92MB
6.3.2 压榨机壳体设计		文档 .pptx	2025-05-23	604.87KB
		附件 .7z	2025-05-23	254.14KB