浙大机械工程《现代设计方法》教学大纲
5页1、现代设计方法教学大纲一、 课程基本信息开课单位机械工程学院课程代码课程名称现代设计方法英文名称Advanced Design Method课程性质专业方向课(选修)学分1.5总学时24先修课程计算机绘图、机械原理、机械设计、有限元技术等开课学期5适应专业工科本科机械类专业二、课程概述本课程是机械设计方面高年级学生的一门专业方向课(选修)。通过系统讲授现代设计的基本理论和方法,使学生掌握现代设计方法的基本原理,掌握现代设计方法的使用。通过本课程的学习,使学生对现代设计和生产实际的关系有初步的了解,并能够指导产品方案设计、优化设计、有限元分析和可靠性设计。三、 课程内容(一) 课程教学目标1、通过现代设计理论方法的学习,能够灵活运用设计理论方法对具体复杂机械工程问题进行阐述说明和设计。2、深入掌握从事机械工程工作所需的优化建模、多元函数求解和概率统计等现代设计方法方面的专业知识,并能将上述知识用于解决机械工程中设计相关的复杂问题。3、能够应用现代设计的基本原理和方法对相关的复杂机械工程问题进行提炼、定义、建模、分析和评价。4、能够综合运用所学的科学原理,针对可靠性分析、稳健设计、动态设计等
2、相关的复杂工程问题,设计合适的研究方案,并建立合适的数学模型,确定模型参数。5、能够应用有限元软件、互联网等现代工具,对复杂机械工程问题进行分析计算,以及查询工程问题相关的研究资料。6、深入掌握优化设计和可靠性设计理论和应用,并能够对复杂机械工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响做出评价。7、针对具体的学习内容布置、提醒、自觉进行相关的预习、复习、总结与改进,使其具有时间观念和效率意识,培养学生终生教育意识和继续学习能力。(二) 基本教学内容序号教学内容教学重点及难点教学要求理论学时实验学时对应教学目标1第一章 绪论1. 现代设计方法概述2. 现代设计方法的主要内容3.国内外现代设计方法的新发展1. 讲述本课程的教学目标以及本课程在本专业人才培养的地位、作用和任务2. 理解现代设计方法的概念和主要内容3. 了解现代设计方法的国内外最新发展21、72第二章 优化设计1. 优化设计概念2. 优化方法的数学基础3. 一维搜索方法4.多维无约束优化方法5.约束优化方法1. 掌握优化问题的数学建模以求解方法2. 掌握黄金分割、二次插值等常用一维搜索方法3.掌握坐标轮换、鲍威尔、梯度、牛顿
3、和变尺度法等多维无约束优化方法4.掌握复合形法和罚函数法等约束优化方法91、2、4、6、73第三章 可靠性设计1可靠性设计概念和特征2可靠性设计常用分布函数3可靠性设计原理4机械强度可靠性设计5.系统可靠性设计1.理解正态分布、对数正态分布、威布尔分布等常用可靠性分布函数2. 掌握应力-强度干涉模型可靠度计算方法3. 掌握机械零部件静强度、疲劳强度的可靠性设计4. 能够根据可靠性设计理论,分析和预测元件和系统可靠性82、3、4、6、74第4章 动态设计1.概述2.有限元方法的分析过程3.弹性力学平面问题的有限元方法4. 有限元方法的工程应用1. 了解弹性力学的平面问题和基本方程2. 了解有限元法的分析过程3. 能够根据有限元方法的基本原理对典型工程结构的力学模型进行简化4.了解有限元软件的使用52、3、4、5、7四、 考核方式期终考试(闭卷笔试)课程成绩=平时成绩30%+期终考试成绩70%1、 平时考勤及课堂讨论成绩:15%。主要考查学生到堂听课情况,以及考核学生发现、分析和解决问题的能力,口头及文字表达能力。2、 平时作业与测试讨论:15%。主要考核对每堂课知识点的复习、理解和阶段知
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