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设计的基本方法和基础知识


2.2设计的基本方法和基础知识
教学内容 一、技术设计的种类 二、技术设计的原则

一、技术设计的种类
(一)原创性设计 (以开瓶器为例)
第一代开瓶器: 即传统开瓶器,主要以塑料手动 开瓶器为代表。 这种开瓶器缺点很明显: 1、费劲; 2、不适合女士 和小孩使用; 3、外官不美观;

一、技术设计的种类<

br />(二)改进性设计 (以开瓶器为例)

第二代开瓶器: 这一代开瓶器的缺点也很明显: 不锈钢开瓶器、蝴蝶开瓶器、 1、没有摆脱费力的缺点,仍 海马开瓶器、金属开瓶器等; 然不适合女士使用; 多功能开瓶器;气压开瓶器和 2、金属的开瓶器开始利用一 电动开瓶器(雏形) 些物理原理,但是产品体积庞

大,笨拙; 出现功能多样化,使用方便省力 3、气压和电动开瓶器在技术 为第三代气压和电动开瓶器奠定 上还不成熟,外观上也不美观。 了基础

一、技术设计的种类
(二)改进性设计 (以开瓶器为例) 第三代开瓶器之气压开瓶器
使用原理: 真空气压原理,注入气体, 产生压强,将酒塞推出;

气压开瓶器

操作方法: 将红酒开瓶器针头从软木塞 中间插入酒瓶,用塑胶保护 套护住瓶口;上下活动将空 气注入瓶内,直到软木塞从 瓶口滑出(通常每瓶酒4-7 次即可打开)

一、技术设计的种类
(二)改进性设计 (以开瓶器为例)
第三代开瓶器之 干电电动开瓶器 特点:全自动操作。 操作方法:装好电池,按住 “激活钮” 下方至旋转动作声响停止,按住“激活 钮”上方,即可退出瓶塞。

一、技术设计的种类
(二)改进性设计 (以开瓶器为例)
第三代开瓶器之 充电电动开瓶器

特点:全自动操作。 电镀银白色外观,时尚美观
操作方法:内置电源,配备 充电器;按住 “激活钮”下 方至旋转动作声响停止,按住 “激活钮”上方,即可退出瓶 塞。

一、技术设计的种类
(三)综合性(组合)设计 外形组合设计
立靠在墙边的双层壁柜 还可以用来睡觉。只要 拉开旁边锁扣,用力往 下一拉,一张简易的单 人床即刻出现在眼前。 整个壁柜都是由白橡木 制成的,拉开后下层搁 板就被隐藏在床底,完 全可当储物单元来使用

一、技术设计的种类
(三)综合性(组合)设计 外形组合设计

4把椅子和2张桌子的组合收纳

一、技术设计的种类
(三)综合性(组合)设计 外形组合设计:外形巧妙组合以减少体积,方便携带

俄罗斯娃娃的嵌套组合

一、技术设计的种类
(三)综合性(组合)设计
性能组合设计:将若干产品或材料的性能组合起来, 构成新的性能

一、技术设计的种类
(三)综合性(组合)设计
原理组合设计:两种或以上的技术原理组合起来构成 较复杂的技术系统 喷气(流体力学)原理+燃气轮机技术 喷气式飞机

一、技术设计的种类
(三)综合性(组合)设计
原理组合设计 蒸汽机原理+机械原理 火车

一、技术设计的种类

(三)综合性(组合)设计 功能组合设计:将不同功能单元或产品组合起来得到 多功能技术系统,甚至产生新的功能

一、技术设计的种类

(三)综合性(组合)设计 功能组合设计

发动机

一、技术设计的种类
(三)综合性(组合)设计
模块组合设计 系统组合设计

功放采用美国麦景图( Mclntosh )的电子管放大器 索尼顶级投影机 SRX-S110 巨型塔式音箱 6百万美元8.8声道家庭影院

好的设计: (1)设计思想有新意 (2)具有一定的实用价值 (3)设计美观又注重环保意识等等 要设计一个好的产品或方案, 除了要有科学合理的设计过程外, 还要遵循一些设计的一般原则。这 些规则是人们在长期的设计实践中 总结出来的。

二、技术设计的原则 科学性

金属嘴 (内有棉绳)

盖着布的头

饮水鸟 ——中国古代的永动机?
易挥发

二、技术设计的原则 科学性

头部受冷,气压下降, 尾部的液体沿颈部上升。 从而头部重量增加,尾 部重量减轻,重心位置 发生变化。 当重心超过脚架支点而 移向头部时,鸟就俯下 身到平衡位置。这个位 置可以通过鸟嘴的重量 来调试。

二、技术设计的原则 科学性

头部降低,内部发生两个 变化。 (1)“饮水鸟”的嘴浸 到了水,这样鸟头被打湿。 (2)上下的蒸汽区域连 通,两部分气体混合,没 有了气压差。由于吸收了 周围空气的热量,蒸汽的 温度略有上升。 这时上升到头部的液体, 在本身的重量作用下流向 下端尾部。

二、技术设计的原则 科学性
尾部变重,头部向上 翘,液体全部集中到 尾部,同时,头部的 蒸汽因为刚粘到的水 又开始冷却。

“饮水鸟”头部不断蒸发所吸收的周围空气的热量, 就是这奇妙的“饮水鸟”能够活动的原动力。 “饮水鸟”并不是永动机!

二、技术设计的原则 科学性
违反科学的高考命题 2002年高考作文命题的部分内容: 有一位登山者,在途中遇到暴风雪。他深知不尽快找 到避风所,非冻死不可。他走啊走啊,腿已经迈不开 了。就在这时,脚碰到了一个硬邦邦的东西,扒开雪 一看,竟然是个快冻僵的人。登山者犯难了:是继续 向前,还是停下来救援这个陌生人?心灵深处翻江倒 海之后,他毅然做出决定,脱下手套,给那人做按摩。 经过一番按摩,陌生人可以活动了,而登山者也因此 暖和了自己的身心。最后两人搀扶着走出了困境。 这个作文题讲述了一个登山者救人的故事,要求考 生以“心灵的选择”为题写一篇作文。

二、技术设计的原则 创新性
海尔显示器事业部推出 “润眼显示器”,一推出 市场均引起不小的轰动, 除了画面显示相当清晰明 亮之外,最主要是因为海 尔润眼显示器屏幕采用了 最新的润眼技术,长时间 使用眼睛也不干不痛不流 泪,对眼睛进行更细致体 贴的呵护。

二、技术设计的原则 需要性和实用性
“虽有乎千金之玉卮, 至贵而无当,漏不可盛水” ——韩非子 矿泉水瓶盖上有棱, 瓶身上有波纹 例如:屈臣氏蒸馏水

二、技术设计的原则 需要性和实用性

二、技术设计的原则 经济性:以最低的费用取得最佳的效果
从经济原则出发,作为设计者,在设计时应避免 以下两种情况: (1)如果只追求形式美而不了解生产工艺,往往 就会出现无法生产或生产成本很高的情况。
(2)如果只追求价廉而粗制滥造,就从根本上违背 了设计目的,可能会导致产品滞销或亏本销售, 造成更大的浪费。

二、技术设计的原则 经济性

二、技术设计的原则 最优化原则
珠江三角洲的桑基鱼塘模式

二、技术设计的原则 最优化原则 珠江三角洲的桑基鱼塘模式

最优化不一定最先进,但一定是最合理

二、技术设计的原则 可靠性原则

10年保质期的方便面

二、技术设计的原则 法律、道德规范原则 安全性原则

“食”面埋伏

二、技术设计的原则 可靠性原则
保质期是厂家向消费者作出的保证,保证在标 注时间内产品的质量是最佳的,但并不意味着过了 时限,产品就一定会发生质的变化。超过保质期的 食品,如果色、香、味没有改变,仍然可以食用。 保存期则是硬性规定,是指在标注条件下,食 品可食用的最终日期。超过了这个期限,质量会发 生变化,不再适合食用,更不能用以出售。 国家关于食品标签的标准,规定保质期为最佳 食用期,保存期为推荐的最终食用期。

二、技术设计的原则 工程心理学和生理学原则

二、技术设计的原则 工程心理学和生理学原则

二、技术设计的原则 工程心理学和生理学原则

防汗清凉鼠标 罗技经典无线鼠标

二、技术设计的原则 工程心理学和生理学原则

真正的人体工学鼠标,是要符合每一个消费者自 己的手型大小。这款鼠标的外形可以任由消费者 自己“拿捏”,喜欢用怎样的外形,你说了算。

二、技术设计的原则 通用性、标准性原则
汽车设计技术中,其螺丝和其他零配件采用标准件, 大大方便了维修保养,设计过程中采用国际标准, 产品可以在世界各国生产使用 。

时效性原则
按照设计任务书规定的截止日期完成设计,要避免使 产品制造出来后成为过时的东西。科学技术日新月异, 市场情况千变万化,设计周期过长的产品,在设计开 始时其拟定的功能指标可能是先进的,但在设计结束 时可能已是过时的了。

二、技术设计的原则 可持续发展原则
矿泉水瓶和环境————塑料1000年才能降解 白色污染威胁人类家园 大量抽取地下水,消耗石油资源 产品的设计要考虑到人类长远的发展,资源与能 源的合理利用,生态的平衡等可持续发展的因素。

二、技术设计的原则 可持续发展原则

2005年11月25日,广东省贵屿镇河流、水塘都已被 污染,村民们只好在被严重污染的水塘里洗涤。

二、技术设计的原则 可持续发展原则
可持续发展原则的主要内容: A、设计过程的每一个决策充分考虑尽量减少对 环境的破坏。 B、尽可能减少原料和自然资源的使用,减轻各 种技术、工艺对环境的污染。 C、在设计过程中最大限度地减小产品重量和体 积,精简结构;在生产中减少消耗;在流通中 降低成本;在消费中减少污染。 D、进产品结构设计,使用过的产品废弃物中尚 有利用价值的资源或部件便于回收,减少废弃 物的垃圾量。

二、技术设计的原则 可持续发展原则
限塑令: (1)从2008年6月1日起,在全国范围内禁止生产、 销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋 (2)自2008年6月1日起,在所有超市、商场、集贸 市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度, 一律不得免费提供塑料购物袋

例:月饼包装盒超市换购活动 饭堂有偿使用一次性餐具

二、技术设计的原则 可持续发展原则
资料:阿联酋一个十二岁的女童,因为连续十六个月 使用同一个矿泉水瓶,她得了癌病。瓶里面含一种叫 做PET的塑料材质,用一次是安全的,如果你因节俭 或方便而重复使用,就有致癌危机。 提问:你知道哪些日常塑料制品再利用误区? 误区一: 盲目加热 误区二:拿饮料瓶盛酱油醋 误区三:普通塑料杯灌开水 误区四:私家车里放箱饮料

二、技术设计的原则 可持续发展原则
矿泉水瓶的底部都有一个带箭头的三角型 , 三角型里面 有一个数字。即塑料回收标志 如:一般矿泉水瓶子,底部标示 1 牛奶瓶子, 底部标示 2 泡茶的塑料耐热杯,底部标示 5

1——— PET(聚对苯二甲酸乙二 醇脂):常见矿泉水瓶、碳酸饮料 瓶等。耐热至70℃易变形,有对 人体有害的物质融出。1号塑料品 用了10个月后,可能释放出致癌 物DEHP。不能放在汽车内晒太阳; 不要装酒、油等物质。

二、技术设计的原则 可持续发展原则

塑料回收标志

塑料回收标志 2——— HDPE(高密度聚乙烯):常见白色药瓶、清 洁用品、沐浴产品。不要再用来做水杯,或者用来做 储物容器装其他物品。清洁不彻底,不要循环使用。 3——— PVC(聚氯乙烯):常见雨衣、建材、塑料膜、 塑料盒等。可塑性优良,价钱便宜,故使用很普遍, 只能耐热81℃。高温时容易有不好的物质产生,很少 被用于食品包装。难清洗易残留,不要循环使用。若 装饮品不要购买。

塑料回收标志 4——— PE(聚乙烯):常见保鲜膜、塑料膜等。高温时 会产生有害物质,有毒物随食物进入人体后,可能引起 乳腺癌、新生儿先天缺陷等疾病。保鲜膜别进微波炉。 5——— PP(聚丙烯):常见豆浆瓶、优酪乳瓶、果汁饮 料瓶、微波炉餐盒等。熔点高达167℃,是唯一可以放 进微波炉的塑料盒,可在小心清洁后重复使用。需要注 意,有些微波炉餐盒,盒体以5号PP制造,但盒盖却以1 号PET制造,由于PET不能抵受高温,故不能与盒体一 并放进微波炉。

塑料回收标志 6——— PS(聚苯乙烯):常见碗装泡面盒、快餐盒等。 不能放进微波炉中,以免因温度过高而释出化学物。装 酸(如柳橙汁)或碱性物质后,会分解出致癌物质。避免 用快餐盒打包滚烫的食物。别用微波炉煮碗装方便面。

7——— PC(其他类):常见水壶、太空杯、奶瓶等。超 市常用这样材质的水杯当赠品,很容易释放出有毒的物 质双酚A,对人体有害。使用时不要加热,不要在阳光 下直晒。

二、技术设计的原则 可持续发展原则

“垃圾清运工”机器人瓦力

课堂小结: 一、技术设计的种类 1)原创性设计 2)改进性设计 3)综合性设计:外形组合、性能组合、 原理组合、功能组合、 模块组合、系统组合 二、技术设计的原则 1)科学性 2)创新性 3)需要性和实用性 4)经济性 5)最优化 6)可靠性 7)安全性 8)工程心理学和生理学 9)法律、道德规范 10)通用性、标准性 11)时效性 12)可持续发展


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