Chuong 5 thiet ke ky thuat

Microsoft PowerPoint Chuong 5 Thiet ke ky thuat ban in gui sinh vien va dung cho giang day ppt [Compatibility Mode] 11/13/2016 1 Nhập môn về kỹ thuật Chương 4 THIẾT KẾ KỸ THUẬT 1 4 2 Mục tiêu của chươ[.]

Nhập môn về kỹ thuật

Chương 4

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

1

4-2

Mục tiêu của chương 4

Giúp cho sinh viên:

 Nhận thức được các đặc điểm của thiết kế kỹ thuật và quá trình thiết kế.

 Biết và thực hiện các bước thiết kế thông qua đồ án môn học.

 Tích cực và thích thú thực hành các bước thiết kế.

Nội dung của chương 4

4.1 Thiết kế là quá trình đầy say mê.

4.2 Những nội dung của thiết kế kỹ thuật

hiện đại.

4.3 Tổ chức mang tính hệ thống các ý

tưởng.

4.4 Quá trình thiết kế.

4.1 Thiết kế là quá trình đầy say mê (1) Say mê để yêu thích sáng tạo (1)

“Nhiệt tình là một trong những động lực thành công mạnh mẽ nhất Khi bạn làm điều gì đó, hãy làm hết sức mình Hãy đặt toàn bộ tâm trí mình vào đó Hãy tạo ra dấu ấn của chính mình Hãy tích cực, năng động, nhiệt tình và trung thực để rồi bạn sẽ hoàn thành mục tiêu của mình Không có điều tuyệt vời nào đạt được mà không có nhiệt tình”.

Ralph Waldo Emerson

4.1 Thiết kế là quá trình đầy say mê (2)

Say mê để yêu thích sáng tạo (2)

Hãy dùng lòng say mê như là chất xúc tác để biến các ý tưởng

thành hiện thực:

@ Không ngừng hỏi:

+ Như vậy là mình đã làm tốt nhất chưa?

+ Có thể thiết kế đơn giản hơn không?

@ Sáng tạo liên tục, không bao giờ để trí

óc mụ mẫm

4-6

4.1 Thiết kế là quá trình đầy say mê (3)

Say mê để Tập trung (1)

“Không phải lúc nào bạn cũng nhận được điều mình muốn Nhưng nếu bạn hết sức cố gắng, bạn có thể thấy

Bạn nhận được cái bạn cần.”

Mick Jagger & Keith Richards 1969

4.1 Thiết kế là quá trình đầy say mê (4)

Say mê để Tập trung (2)

“Hãy có khái niệm rõ ràng về việc bạn muốn hoàn thành, rồi thì chắc

là bạn sẽ đạt được.

Chú ý đến vật liệu: hãy giảm bớt từng gram vật liệu không cần thiết.

Thường xuyên tự hỏi: Việc gì đây?

Tránh sự phức tạp và hãy làm mọi việc càng đơn giản càng tốt

Hãy ghi nhớ đến từng chi tiết”

Henry Maudslay (nhà phát minh máy tiện kiểu trục vít đầu tiên năm

1800, cha đẻ của máy công cụ hiện đại)

4.1 Thiết kế là quá trình đầy say mê (5)

“Bạn không thể giải quyết vấn đề từ cùng ý thức đã tạo ra nó Bạn nên học nhìn thế giới một cách mới mẻ hơn.”

“Tưởng tượng quan trọng hơn kiến thức”

Einstein

4.1 Thiết kế là quá trình đầy say mê (6)

“Thành công là

khả năng đi từ thất

bại này đến thất

bại khác mà không

mất đi nhiệt tình”.

Winston Churchill

4-10

4.1 Thiết kế là quá trình đầy say mê (7)

“Nếu bạn chưa tìm thấy sự say

mê, hãy cứ tìm kiếm

Đừng nản chí

Cũng như cách mà trái tim hoạt động, bạn sẽ biết được khi nào thì mình đã tìm ra điều bản thân thật sự muốn làm

Và, giống như mọi mối quan

hệ tốt đẹp, nỗi đam mê của bạn sẽ còn lớn dần theo thời gian”.

Steve Jobs

4.1 Thiết kế là quá trình đầy say mê (8)

“Trong nhận thức của phần đông

thiên hạ, thiết kế đồng nghĩa với sự

trang trí Hoặc thiết kế nội thất

Hoặc đó là hoa văn của rèm cửa và

ghế sôfa Song với tôi, ý nghĩa chân

thực của thiết kế không phải như

vậy

Thiết kế là linh hồn cơ bản của

một sự sáng tạo làm bởi bàn tay

con người, kết thúc bằng việc thể

hiện bản thân nó một cách hết mình

4.2 Những nội dung của thiết kế kỹ

thuật hiện đại (1)

Những nhà thiết kế giỏi nhất thường giải quyết một số vấn đề sau đây:

@ Tuân thủ chặt chẽ các tiêu chuẩn

@ Phòng ngừa các sự cố trước khi chúng xảy ra:

+ Không thỏa mãn nhu cầu của khách hàng

Phòng ngừa bằng cách:

& Xác định các yêu cầu về chức năng

& Triển khai một thông số thiết kế để thực hiện mỗi yêu cầu về chức năng

4.2 Những nội dung của thiết kế kỹ

thuật hiện đại (2)

+ Hư hỏng

Phòng ngừa bằng cách thiết kế sao cho chịu được cả

nội lẫn ngoại lực

+ Hoạt động kém

Phòng ngừa bằng cách thiết kế sao cho đảm bảo các

dung sai

+ Chi phí cao quá

Phòng ngừa bằng cách thiết kế một cách thông minh, tiết

kiệm và có khả năng chế tạo

Thiết kế kỹ thuật hiện đại giải quyết các vấn đề từ đơn giản

đến phức tạp một cách hệ thống và logic, đồng thời vẫn

cho phép có những sáng tạo độc đáo và khác biệt

4-14

4.2 Những nội dung của thiết kế kỹ

thuật hiện đại (3) Tính kinh tế

@ Mỗi thứ đều có chi phí và mỗi thứ đều thực hiện một chức năng nào đó.

– Nếu bạn dành hết thời gian cho một cái cây, bạn sẽ không có thời gian cho khu rừng

– Nếu bạn không quan tâm đến các cái cây, rồi thì bạn sẽ chẳng có khu rừng

– Bạn phải chú ý đến toàn bộ hệ thống và đến từng chi tiết

@ Các dự án kỹ thuật đều phải quan tâm đến ngân quỹ (thời gian, tiền bạc, …)

- Không nên đầu tư nhiều công sức, tiền bạc để cải thiện một chút hiệu năng hoạt động

– Hãy cố gắng đạt được hiệu năng hoạt động tối đa với một chi phí cho sẵn

@ Hãy nhanh nhẹn, mau mắn và sẵn sàng chuyển đổi công nghệ – Mọi thứ ở phần giao giữa các công nghệ thường rất thú vị, hấp dẫn!

– Tích hợp các công nghệ có thể tạo ra hiệu quả to lớn

4.2 Những nội dung của thiết kế kỹ

thuật hiện đại (4)

“Thiết kế không chỉ là vấn đề sản phẩm trông ra làm sao

Thiết kế còn là cách sản phẩm đó hoạt động ra sao.”

Steve Jobs

4.2 Những nội dung của thiết kế kỹ

thuật hiện đại (5)

“Một iPod, một điện thoại, một thiết bị truyền thông di động internet Những thứ này KHÔNG phải là ba thiết bị rời nhau! Và chúng tôi gọi nó là iPhone! Hôm nay Apple đang tái phát minh điện thoại Và nó đây này.”

Steve Jobs

4.3 Tổ chức mang tính hệ thống các ý

tưởng: FRDPARRC

FR: Function Requirements – Các yêu cầu chức năng.

DP: Design Parameters – Các thông số thiết kế.

A: Analysis – phân tích.

R: References – các tham khảo.

R: Risk – Rủi ro.

C: Countermeasures – Các biện pháp khắc phục.

Bảng FRDPARRC giúp nhận dạng các cơ hội làm nảy

sinh ý tưởng mới và phương pháp giải quyết vấn đề

mới!

4-18

4.3 Tổ chức mang tính hệ thống các ý

tưởng: FRDPARRC

Các yêu cầu chức năng ( Các sự kiện )

Từ ngữ

Các thông

số thiết kế ( Ý tưởng )

Từ ngữ và bản vẽ

Phân tích

Thí nghiệm, từ ngữ, PTPTHH (FEA), phương trình, bảng biểu

Tham khảo

Tài liệu, www…

Rủi ro

Từ ngữ, bản vẽ, phân tích

Biện pháp khắc phục

Từ ngữ, bản vẽ, phân tích

Danh sách các chức năng độc lập mà thiết kế phải thực hiện

Các biện pháp độc lập để thực hiện mỗi yêu cầu chức năng

Thời gian chuyển động, công suất, ứng suất, kinh

tế, tài chính, … Phải chứng minh tính khả thi của từng thông số thiết kế.

Phân tích có thể được sử dụng để tạo ra các thông

số thiết kế.

Mọi thứ có thể giúp phát triển ý tưởng bao gồm tiếp

nhân, bài báo, sáng chế, website, …

Đánh giá rủi ro thấp, trung bình, cao cho mỗi thông số thiết kế

tưởng hoặc

kế hoạch

để giảm thiểu hoặc phòng tránh từng rủi ro

4.4 Quá trình thiết kế (1) Thiết kế gồm các bước đan xen nhau

Quá trình thiết kế gồm 10 bước:

Giai đoạn khám phá

-Bước 1: Xác định các nguồn lực sẵn sàng cho việc

thiết kế

-Bước 2: Xem xét các vấn đề và đảm bảo rằng bạn

hiểu rõ các yêu cầu để thực hiện, các điều kiện (các

luật lệ, các giới hạn) và các bản chất của vấn đề!

4.4 Quá trình thiết kế (2) Thiết kế gồm các bước đan xen nhau

Giai đoạn thử nghiệm

-Bước 3: Bắt đầu bằng cách tạo ra những chiến lược khả

dĩ (cách tiếp cận vấn đề) bằng cách sử dụng từ ngữ, phân tích và các giản đồ

Tưởng tượng ra các chuyển động, dòng dữ liệu và dòng năng lượng từ lúc bắt đầu cho đến khi kết thúc hay từ lúc kết thúc cho tới khi bắt đầu

Liên tục hỏi “Ai?”, “Cái gì?”, “Tại sao?”, “Ở đâu?”, “Như thế nào?”

Thực hiện một số phân tích và thí nghiệm đơn giản

4.4 Quá trình thiết kế (3) Thiết kế gồm các bước đan xen nhau

Giai đoạn hình thành

-Bước 4: Hình thành các khái niệm, ý tưởng cụ thể

cho thiết bị để thực hiện chiến lược tốt nhất bằng cách

sử dụng các từ ngữ, phân tích và phát thảo

Sử dụng các phương pháp giống nhau như là cho

chiến lược nhưng bây giờ là phác thảo các ý tưởng cụ

thể cho thiết bị

Tiến hành phân tích và thí nghiệm đơn giản để đánh

giá tính hiệu quả và tính khả thi

Lựa chọn và cụ thể hóa các ý tưởng tốt nhất

4-22

4.4 Quá trình thiết kế (4) Thiết kế gồm các bước đan xen nhau

Giai đoạn chi tiết

-Bước 5: Phát triển các module, sử dụng từ ngữ,

phân tích chi tiết, sơ đồ và mô hình

-Bước 6: Phát triển các bộ phận, sử dụng từ ngữ,

phân tích chi tiết, sơ đồ và mô hình

-Bước 7: Duyệt các bản vẽ lắp, xem xét khả năng

công nghệ chế tạo

- Bước 8: Lập các bản vẽ chi tiết

Giai đoạn chế tạo và thử nghiệm

-Bước 9: Chế tạo, kiểm tra và chỉnh sửa

-Bước 10: Biên soạn tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn

vận hành

4.5 Áp dụng Ngày hội kỹ thuật

Các mẫu xe chạy bằng năng lượng lò xo 4.5 Áp dụng

Bài tập về nhà

Tìm trên Internet một số mẫu xe.

1 Hãy lập bảng FRDPARRC (bảng 1).

2 Hãy lập bảng đánh giá (bảng 2) dưới đây để từ đó chọn mẫu xe cần thiết kế Điểm 1: kém, …, 5: rất tốt.

Bảng 2: Bảng đánh giá mẫu xe

Mẫu Tiêu chí 1 Tiêu chí 2 Tiêu chí … Tiêu chí m Tổng cộng Trung bình

[1] Oakes, Leone, Gunn, Engineering Your Future, A

Comprehensive Approach, 5th Edition, Great Lake

Press, 2006.

[2] Ho, Nhut "Course ME101 - Introduction to Mechanical

Engineering." Department of Mechanical Engineering,

California State University, Northridge, USA Course

URL: www.csun.edu/~me101

Tài liệu tham khảo của Chương 4