机械设计课程2025日期:
目录CATALOGUE课程核心理论体系数字化设计技术模块先进材料与制造技术典型机械系统案例解析课程实践项目架构行业前沿与职业发展
课程核心理论体系01
机械系统设计基础原理机构组成与自由度计算介绍机构的组成要素、运动副的分类、自由度计算等基础知识。01包括平面机构的运动分析、空间机构的运动分析、机构仿真等内容。02机构力分析与优化涉及机构力分析的基本原理、方法，以及机构优化设计的思路和方法。03机构运动分析与仿真
现代机械动力学分析方法动力学建模与仿真讲解动力学建模的基本原理和方法，以及基于仿真技术的动力学分析方法。振动分析与控制动力学优化与多体系统动力学介绍机械系统的振动类型、振动分析方法以及振动控制策略。涉及多体系统动力学的基本理论、建模方法和优化策略。123
介绍创新思维的基本概念和常用方法，如头脑风暴法、六西格玛等。创新思维与方法针对机械设计领域的实际问题，培养创造性解决问题的能力。创造性问题解决通过分析成功和失败的创新设计案例，提升学生的创新意识和实践能力。创新设计案例分析创新设计思维培养路径
数字化设计技术模块02
CAD/CAE工具进阶应用三维建模掌握高级三维CAD建模技巧，包括复杂曲面建模、实体建模和参数化建模等。01装配设计学习如何在CAD软件中进行零部件的装配，并掌握装配约束、干涉检查等高级功能。02CAE分析掌握有限元分析、运动仿真等CAE技术，能够对机械系统进行性能评估和优化。03
参数化建模与拓扑优化参数化建模理解参数化建模的原理和方法，能够基于参数快速生成和调整模型。01学习拓扑优化技术，能够在保证性能的前提下，优化结构形状和材料分布。02形状优化掌握形状优化方法，通过调整结构的形状来提高其性能。03拓扑优化
仿真环境搭建学习如何建立虚拟样机仿真环境，包括模型导入、物理属性设置等。虚拟样机仿真验证流程仿真分析掌握仿真分析技术，能够对机械系统进行运动学、动力学等仿真分析。结果评估与验证学习如何评估仿真结果，并通过实验验证仿真结果的准确性。
先进材料与制造技术03
高强度复合材料具有出色的强度，可以替代金属在重载和受力结构中使用。耐腐蚀性复合材料对多种化学介质具有良好的耐腐蚀性，适用于恶劣环境。轻质复合材料的密度低，可以显著降低产品的重量，提高运输效率和节能性。良好的可设计性复合材料可以通过调整成分和工艺来定制性能，满足多种应用需求。复合材料的性能与应用
增材制造工艺设计要点精确控制层厚增材制造要求每层材料厚度精确控制，以确保零件的尺寸精度和表面质量。优化扫描路径通过优化扫描路径，可以减少材料热变形和残余应力，提高零件的机械性能。合适的后处理工艺增材制造零件通常需要进行后处理，如热处理、表面处理等，以改善其性能。材料利用率高增材制造可以实现近净成形，减少材料浪费，降低成本。
绿色制造要求选择对环境影响小的材料，如可回收、低能耗的材料。环保材料选择将生产过程中的废弃物进行回收利用，不仅可以减少环境污染，还可以降低生产成本。废物回收利用通过优化生产工艺和设备，减少生产过程中的能耗和污染物排放。清洁生产过程010302绿色制造标准与实施在满足功能要求的前提下，通过优化设计减少产品在整个生命周期中的环境影响。绿色产品设计04
典型机械系统案例解析04
工业机器人构型设计探讨工业机器人结构构型的选择与优化，包括关节型、直线型等。工业机器人运动学分析研究工业机器人的运动学规律，包括位置、速度、加速度等分析。工业机器人动力学仿真利用软件进行工业机器人的动力学仿真，优化结构设计。工业机器人结构设计优化针对工业机器人进行结构优化设计，提高刚度和精度。工业机器人结构设计
传动系统优化改造实例根据实际需求选择合适的传动类型，如机械传动、液压传动等。传动系统类型选择分析传动系统的效率，找出能量损失的原因和环节。制定传动系统的优化改造方案，包括结构、材料、工艺等方面的改进。传动系统效率分析针对传动系统常见故障进行诊断与排除，提高设备可靠性。传动系统故障诊断与排动系统优化改造方案设计
智能装备创新设计方案智能装备感知与决策探讨智能装备如何实现感知与决策，包括传感器技术、人工智能等应用。智能装备自主导航与控制研究智能装备在未知环境中的自主导航与控制技术，提高装备的灵活性。智能装备人机交互技术探讨智能装备与人的交互方式，包括虚拟现实、增强现实等技术应用。智能装备创新设计方法与案例介绍智能装备创新设计的方法，并列举成功案例进行分析。
课程实践项目架构05
跨学科综合设计任务机电一体化设计融合机械、电子、控制等多学科知识，进行机电一体化系统设计。智能化技术应用将智能算法、传感器、执行器等应用于机械系统中，实现智能控制。环保与节能设计考虑机械系统对环境的影响，进行环保与节能方面的设计。团队协