第01讲：绪论.ppt

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1、航空宇航学院飞机总体设计飞机总体设计任课教师：任课教师：徐惠民徐惠民航空宇航学院飞行器系航空宇航学院飞行器系航空宇航学院第一讲：绪 论什么是工程设计 飞机设计的含义 飞机设计的过程飞机设计的特点 本课程教学目标 课程将如何进行 课程的评分方法 航空宇航学院什么是工程设计？Engineering design is the translation of some set of functional and aesthetic desires into instructions that could be used to construct an object that satisfies the

2、se desires.Design in the material world is the process by which ideas,tastes,prejudices,scientific principles and available resources are weighted and combined into a well-defined plan for the eventual construction of an object or system.航空宇航学院什么是工程设计(续）工程设计是指设计人员应用自然规律，通过分析、综合和创造思维将设计要求(系统要求)转化为一组能

3、完整描述系统的参数(文档或图纸)的活动过程。航空宇航学院工程设计、分析计算和科学研究自然规律系统或元件输入输出给定求解过程输入、自然规律、系统输出分析计算输出、自然规律、系统输入逆分析输入、输出、系统自然规律科学研究输入、输出、自然规律系统工程设计航空宇航学院飞机设计的含义飞机设计是指设计人员应用飞机设计是指设计人员应用气动、结构、动力、材料、气动、结构、动力、材料、工艺等学科知识工艺等学科知识，通过分析、综合和创造思维将，通过分析、综合和创造思维将设计设计要求要求转化为一组能完整描述飞机的转化为一组能完整描述飞机的参数参数的过程。的过程。设计要求通常包括：设计要求通常包括：-性能性能、载荷和

4、使用、载荷和使用要求要求 -适航条例和设计规范适航条例和设计规范 -工艺和生产要求工艺和生产要求 -环境要求环境要求 -成本成本航空宇航学院飞机设计结构力学飞行力学空气动力学航空发动机工程材料学自动控制航空宇航学院航空宇航学院飞机设计的过程概念设计(Conceptual Design)1%人员 初步设计(Preliminary Design)9%人员详细设计（Detail Design)90%人员航空宇航学院概念设计飞机的构型主要参数 发动机、机载设备部件主要几何参数 三面草图 初步估算性能 方案评估航空宇航学院初步设计完善飞机的几何外形设计，完整三面图和理论外形 详细绘出飞机的总体布置图（各

5、种机载设备、各系统、载荷和结构承力系统较精确的计算（重量重心、气动、性能和操稳）模型吹风试验 航空宇航学院详细设计结构和系统设计（部件及各系统的总图、装配图、零件图）详细的重量计算及强度计算报告静强度、动强度和寿命试验 系统的地面台架试验 航空宇航学院设计工作特点科学性与创造性 -构思与分析 -右脑与左脑非唯一性逐步细化反复迭代，多轮逼近综合与协调航空宇航学院设计工作的创造性构思（创造性）：提出各种各样方案航空宇航学院Creativity:Left BrainRight BrainFeatures no rules uncritical thinking irrational illogica

6、l diverge alternative rigid rules critical thinking rational logical converge one answerAssociative CreativeDeductive AnalyticalCreative Mind(Right Brain)Judicial Mind(Left Brain)CreativeSynthesisAnalysisDecision Making航空宇航学院创造性：左脑？右脑？航空宇航学院反复迭代，多轮逼近设计要求设计方案计算和试验评估是否满足要求？是否最优？否修改方案航空宇航学院综合与协调航空宇航学院飞

7、机设计应具备的知识与技能 数据与经验数据与经验 数据收集数据收集 统计分析统计分析 经验经验构思与决策构思与决策 综合与创新综合与创新 决策计算与分析计算与分析 几何计算几何计算 气动计算气动计算 结构分析结构分析 重量计算重量计算 性能计算性能计算绘图与绘图与CAD 部件外形图部件外形图 三面图三面图 总体布置图总体布置图航空宇航学院飞机总体设计框架总体设计=概念设计+初步设计设计要求 布局型式选择布局型式选择 主要参数计算主要参数计算 发动机选择发动机选择部件外形设计部件外形设计机身机身 机翼机翼 尾翼尾翼 起落架起落架 进气道进气道 三面图三面图部位安排图部位安排图结构布置图结构布置图

8、分析计算分析计算重量计算重量计算 气动计算气动计算性能计算性能计算 结构分析结构分析 是否满足是否满足设计要求？设计要求？最优最优？航空宇航学院本课程教学目标 掌握飞机设计的一般过程和方法掌握飞机设计的一般过程和方法 提供一个飞机设计的经历提供一个飞机设计的经历 融汇贯通前修课程所学的知识融汇贯通前修课程所学的知识提高综合分析、判断和决策能力提高综合分析、判断和决策能力 小组工作小组工作(Team-work)Team-work)精神精神 培养制定计划、组织协调的基本能力培养制定计划、组织协调的基本能力 提高书面和口头表达能力提高书面和口头表达能力 航空宇航学院课程评分内容与方法 设计报告设计报

9、告 50%50%笔试笔试 50%50%得分：得分：设计报告设计报告+笔试成绩笔试成绩 设计报告评分标准：设计报告评分标准：1 1）正确性和合理性）正确性和合理性 2 2）清晰性）清晰性 航空宇航学院设计报告内容设计报告内容 设计要求拟定设计要求拟定 飞机布局型式的确定飞机布局型式的确定 飞机主要参数计算飞机主要参数计算 部件外形设计部件外形设计 飞机总体布置飞机总体布置重量重心计算重量重心计算 气动特性分析气动特性分析 飞行性能分析计算飞行性能分析计算三面图三面图 总结总结 航空宇航学院课程如何进行教员教员 -讲解飞机设计的方法讲解飞机设计的方法 -讲解分析和综合方法讲解分析和综合方法 学生（分组）学生（分组）-完成设计报告完成设计报告 -笔试笔试