“创新思维与现代设计” 创新设计大作业 E停车系统设计 小组成员：梅亦顺（组长） 张芳 张义恒 日期：2016年12月20日
“创新思维与现代设计” 创新设计大作业 E 停车系统设计 小组成员：梅亦顺（组长） 张芳 张义恒 日期：2016 年 12 月 20 日
目录 1.优秀设计案例分析… 3 1.1案例一… 1.2案例二 3 1.3案例三 5 2.问题/需求发现 6 2.1背景… 6 2.2问题/需求 6 2.3现有产品/设计及不足分析 6 2.4初步设想 7 3创新设计实践 7 3.1需求及功能分析 7 3.2详细设计过程 8 3.3设计总结 11 3.4小组分工 错误！未定义书签。 4.思考与体会… ..14
目录 1.优秀设计案例分析..................................................................................................................................3 1.1 案例一............................................................................................................................................3 1.2 案例二............................................................................................................................................3 1.3 案例三............................................................................................................................................5 2.问题/需求发现.........................................................................................................................................6 2.1 背景 ................................................................................................................................................6 2.2 问题/需求 .....................................................................................................................................6 2.3 现有产品/设计及不足分析.....................................................................................................6 2.4 初步设想.......................................................................................................................................7 3.创新设计实践...........................................................................................................................................7 3.1 需求及功能分析 .........................................................................................................................7 3.2 详细设计过程..............................................................................................................................8 3.3 设计总结....................................................................................................................................11 3.4 小组分工...................................................................................................错误!未定义书签。 4.思考与体会 ............................................................................................................................................14
优秀设计案例分析 1.1案例一 案例名称：共享云的信息模式 完成人：张义恒 内容： 在不断进步的社会中，人们对于信息的需求不断增长。而对于信息的存储与利用方式也 在不断改进与优化。因此，为了优化现有的资源存储与利用方式而催生出的新型技术。 例如FTP服务器 用户通过一个支持FTP协议的客户机程序，连接到在远程主机上的FTP服务器程序。 用户通过客户机程序向服务器程序发出命令，服务器程序执行用户所发出的命令，并将执行 的结果返回到客户机。比如说，用户发出一条命令，要求服务器向用户传送某一个文件的一 份拷贝，服务器会响应这条命令，将指定文件送至用户的机器上。客户机程序代表用户接收 到这个文件，将其存放在用户目录中。 简单来说，云存储就是把储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可以在任 何时间、任何地方，透过任何可连网的装置连接到云上方便地存取数据。 1.2案例二 案例名称：尼米兹级航空母舰 完成人：张芳 内容： 航空母舰的由来： 飞机由于燃油的限制会具有一定的作战半径，当进行远距离打击时飞机的滞空时间会缩 短，使作战效果大打折扣。为了延长飞机的作战半径，且地球百分之七十是被海洋覆盖，航 空母舰应运而生。海上的移动机场使作战形式发生了质的改变。 航空母舰的发展： 历史上第一艘航空母舰是英国的竞技神'号，它是由英国工程师改装的，前身是一艘货 轮。第一艘航母有很多缺陷，首先其智能搭载三架水上飞机，飞机只能从海上进行起飞和降 落，随后再由航母拖到甲板。飞机的质量也有待提高。第一艘真正的航空母舰是由日本生产 的，相比于竞技神'号，其有了许多改进，例如载机量已经从原来的三架提升到二十一架， 而且飞机已经可以从航母甲板上进行起飞和降落。但二十一架飞机只有十五架能够作战，而 且飞机的质量很差。 但经过一个世纪的发展，航母这个海上巨兽已经发展到改变战场形态的地步。 美国生产的尼米兹级航空母舰最具有代表性。 舰长：332.9米舰宽：40.8米高舰76米，飞行甲板最宽76.8米吃水：11. 3米(CVN-71为11.8米，自CVN-72以后为11.9米)。 动力装置：核动力，2座压水堆，4台蒸汽轮机，4台应急柴油机，4轴推进功率： 194兆瓦(26万马力) 航速：30节以上续航力：80万~100万海里。 主要武器装备：3座“北约海麻雀"八联装防空导弹系统，4座“密集阵"近战武器系统(C
优秀设计案例分析 1.1 案例一 案例名称：共享云的信息模式 完成人：张义恒 内容： 在不断进步的社会中，人们对于信息的需求不断增长。而对于信息的存储与利用方式也 在不断改进与优化。因此，为了优化现有的资源存储与利用方式而催生出的新型技术。 例如 FTP 服务器 用户通过一个支持 FTP 协议的客户机程序，连接到在远程主机上的 FTP 服务器程序。 用户通过客户机程序向服务器程序发出命令，服务器程序执行用户所发出的命令，并将执行 的结果返回到客户机。比如说，用户发出一条命令，要求服务器向用户传送某一个文件的一 份拷贝，服务器会响应这条命令，将指定文件送至用户的机器上。客户机程序代表用户接收 到这个文件，将其存放在用户目录中。 简单来说，云存储就是把储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可以在任 何时间、任何地方，透过任何可连网的装置连接到云上方便地存取数据。 1.2 案例二 案例名称：尼米兹级航空母舰 完成人：张芳 内容： 航空母舰的由来： 飞机由于燃油的限制会具有一定的作战半径，当进行远距离打击时飞机的滞空时间会缩 短，使作战效果大打折扣。为了延长飞机的作战半径，且地球百分之七十是被海洋覆盖，航 空母舰应运而生。海上的移动机场使作战形式发生了质的改变。 航空母舰的发展： 历史上第一艘航空母舰是英国的‘竞技神’号，它是由英国工程师改装的，前身是一艘货 轮。第一艘航母有很多缺陷，首先其智能搭载三架水上飞机，飞机只能从海上进行起飞和降 落，随后再由航母拖到甲板。飞机的质量也有待提高。第一艘真正的航空母舰是由日本生产 的，相比于‘竞技神’号，其有了许多改进，例如载机量已经从原来的三架提升到二十一架， 而且飞机已经可以从航母甲板上进行起飞和降落。但二十一架飞机只有十五架能够作战，而 且飞机的质量很差。 但经过一个世纪的发展，航母这个海上巨兽已经发展到改变战场形态的地步。 美国生产的尼米兹级航空母舰最具有代表性。 舰长：３３２.９米 舰宽：４０.８米 高舰 76 米，飞行甲板最宽７６.８米 吃水：１１. ３米（ＣＶＮ-７１为１１.８米，自ＣＶＮ-７２以后为１１.９米）。 动力装置：核动力，２座压水堆，４台蒸汽轮机，４台应急柴油机，４轴推进 功率： １９４兆瓦（２６万马力） 航速：３０节以上 续航力：８０万～１００万海里 。 主要武器装备：３座“北约海麻雀”八联装防空导弹系统，４座“密集阵”近战武器系统（Ｃ
VN-68和CVN-69为3座)，3座324毫米3联装鱼雷发射系统 搭载飞机：固定翼飞机约80架，直升机6架。 人员：舰员3184人，航空人员2800人。 尼米兹号是美国海军中最大的一艘核动力航空母舰，是一座浮动的机场和海上城市。它 的舰上的甲板面积相当于3个足球场，舰身高达30层楼。它携带的核燃料可用13年。舰 上还有广播站、电影厅和邮电所、百货商店、服装店、理发店、冷饮店，仅照明灯就有29184 盏尼米兹级是目前世界上排水量最大、载机最多、现代化程度最高的航空母舰，也是继“企 业"号核动力航母之后，美国第二代核动力航母。首舰“尼米兹"号于1975年服役。“尼米兹” 的生存能力极强，该级舰的舰体和甲板采用高弹性钢，可抵御半穿甲弹的攻击，俩舷设有隔 舱系统，弹药库和机舱装有63.5毫米厚的凯夫拉"装甲，该舰除设有若干道纵向隔舱外，舰 内设有23道水密横舱壁和10道防火隔壁，舰上设有30个损管队，设有泡沫消防装置。泵 设备能在20分钟内调整舰体15度倾斜。能够承受3倍于埃塞克斯级航母受到的打击。它 能够进行远洋作战夺取制空和制海权，攻击敌海上或陆上目标，支援登陆作战及反潜等。 该级舰现有10艘在役，是美国海军现役航空母舰的中坚。10艘舰分别是：“尼米兹"号 (CVN68)、“德怀特D艾森豪威尔"号(CVN69)、“卡尔文森"号(CVN70)、“西奥多罗斯福" 号(CVN71)、“亚伯拉罕林肯"号(CVN72)、“乔治华盛顿"号(CVN73)、“约翰C斯坦尼斯” 号(CVN74)、“哈里斯S杜鲁门"号(CVN75)、"罗纳德里根"号(CVN76)、"布什"号(CVN77) 尼米兹级航空母舰在建造不断完善，最后一艘即为“布什"号。 “布什"号(CVN77)也将是美国海军最后一艘尼米兹级核动力航空母舰，价值近40亿美元。 CVN77将是美国从尼米兹向CVX过渡的一艘航 舷号：CVN68: 满载排水量：91487t: 轻载排水量：72916t: 总长：332.9m:两柱间长317m:舰宽40.8m; 吃水：11.3m; 飞行甲板长：332.9m,宽76.8m: 斜角甲板长：237.7m; 航速30kn(节)： 机库：长208米，宽33米，高约8米； 人员编制：船员3184人，其中203名军官：航空联队2800人，其中266名军官：编队司令 部70人，其中25名军官： 导弹：3座雷声公司的GML5MK29型八联装北约海麻雀舰对空导弹发射装置： 舰 炮：3座通用电气/通用动力公司的MK15型20mm6密集阵火炮： 电子对抗设施：4座洛拉尔海考公司MK36型RBOC6管诱饵弹发射装置，发射红外曳光 弹和箔条弹，SLO36队“水精”鱼雷诱饵系统，SLO29WLO8雷达预警和SLO17AV干扰机和欺 骗系统)，改装时由SLQ32V4型电子战系统代替； 火控系统：（属NSSMS MK57船舰队对空导弹系统的一部分）： 作战数据系统：海军战术数据系统及先进作战指挥系统(NTDS/ACDS).4A、11、14号和 16号数据链JOTS、POST、CVC、TESS UMM-1()1、SSQ-82、SQQ-1、WSC-3(UHF)、 WSC-6(SHF)、USC-38(EHF)卫星通信系统： 雷达对空搜索ITT公司SPS48E三坐标雷达，雷声公司SPS49V)5型雷达休斯公司MK23 目标获取系统(TAS): 对海搜索：诺登公司的SPS67V型雷达：空中管制SPN41、2部SPN42、SPN43B、SPN44 航母控制飞机进场雷达：
ＶＮ-６８和ＣＶＮ-６９为３座），３座３２４毫米３联装鱼雷发射系统 搭载飞机：固定翼飞机约８０架，直升机６架。 人员：舰员 3184 人，航空人员 2800 人。 尼米兹号是美国海军中最大的一艘核动力航空母舰，是一座浮动的机场和海上城市。它 的舰上的甲板面积相当于 3 个足球场，舰身高达 30 层楼。它携带的核燃料可用 13 年。舰 上还有广播站、电影厅和邮电所、百货商店、服装店、理发店、冷饮店，仅照明灯就有 29184 盏尼米兹级是目前世界上排水量最大、载机最多、现代化程度最高的航空母舰，也是继“企 业”号核动力航母之后，美国第二代核动力航母。首舰“尼米兹”号于 1 975 年服役。“尼米兹” 的生存能力极强，该级舰的舰体和甲板采用高弹性钢，可抵御半穿甲弹的攻击，俩舷设有隔 舱系统，弹药库和机舱装有 63.5 毫米厚的“凯夫拉”装甲，该舰除设有若干道纵向隔舱外，舰 内设有 23 道水密横舱壁和 10 道防火隔壁，舰上设有 30 个损管队，设有泡沫消防装置。泵 设备能在 20 分钟内调整舰体 15 度倾斜。能够承受 3 倍于埃塞克斯级航母受到的打击。它 能够进行远洋作战夺取制空和制海权，攻击敌海上或陆上目标，支援登陆作战及反潜等。 该级舰现有 10 艘在役，是美国海军现役航空母舰的中坚。 10 艘舰分别是：“尼米兹”号 (CVN68)、“德怀特·D·艾森豪威尔”号（CVN69）、“卡尔·文森”号（CVN70 ）、“西奥多·罗斯福” 号（CVN71）、“亚伯拉罕·林肯”号（CVN72）、“乔治·华盛顿”号（CVN73）、“约翰·C·斯坦尼斯” 号（CVN74）、“哈里斯·S·杜鲁门”号（CVN75）、“罗纳德·里根”号（CVN76）、“布什”号（CVN77） 尼米兹级航空母舰在建造不断完善，最后一艘即为“布什”号。 “布什”号（CVN77）也将是美国海军最后一艘尼米兹级核动力航空母舰，价值近 40 亿美元。 CVN77 将是美国从尼米兹向 CVX 过渡的一艘航 舷号：CVN68; 满载排水量：91487t; 轻载排水量：72916t; 总长：332.9m; 两柱间长 317m;舰宽 40.8m; 吃水：11.3m; 飞行甲板长：332.9m,宽 76.8m; 斜角甲板长：237.7m; 航速 30kn(节); 机库：长 208 米，宽 33 米，高约 8 米； 人员编制：船员 3184 人,其中 203 名军官;航空联队 2800 人,其中 266 名军官;编队司令 部 70 人,其中 25 名军官; 导弹：3 座雷声公司的 GML5 MK29 型八联装北约海麻雀舰对空导弹发射装置; 舰 炮：3 座通用电气/通用动力公司的 MK15 型 20mm6 密集阵火炮; 电子对抗设施：4 座洛拉尔·海考公司 MK36 型 RBOC6 管诱饵弹发射装置,发射红外曳光 弹和箔条弹,SLQ36 队“水精”鱼雷诱饵系统, SLQ29(WLQ8 雷达预警和 SLQ17AV 干扰机和欺 骗系统),改装时由 SLQ32(V)4 型电子战系统代替; 火控系统：(属 NSSMS MK57 船舰队对空导弹系统的一部分); 作战数据系统：海军战术数据系统及先进作战指挥系统(NTDS/ACDS),4A、11、14 号和 16 号数据链 JOTS、POST、CVIC、TESS UMM－1 (V)1、SSQ－82、SQQ－1、WSC－3（UHF）、 WSC－6（SHF）、USC－38（EHF）卫星通信系统; 雷达：对空搜索 ITT 公司 SPS48E 三坐标雷达,雷声公司 SPS49(V)5 型雷达休斯公司 MK23 目标获取系统(TAS); 对海搜索：诺登公司的 SPS67V 型雷达;空中管制 SPN41、2 部 SPN42、SPN43B、SPN44 航母控制飞机进场雷达;
导航：雷声公司的SPS64(09雷达，富鲁诺公司的900型雷达，URN25型塔康飞机战术引 导系统火控：6部MK95型导弹火控雷达： 载机：标准航空联队20架F-14雄猫"战斗机，20架F/A-18攻击机.4架EA-6B"徘徊者" 电子战飞机，16架A-6E"入侵者"攻击机（含KA一6D空中加油机），4架E-2C"鹰眼”空中早期预 警机.6架S一3A/B北欧海盗"反潜飞机直升机，8架SH一3G/H海王"（已经退役，由HH-60 取代)或HH-60"海鹰"直升机： 飞机起落辅助设施，配备的是最新型的c-13-2型弹射器，在直角甲板和斜角甲板上各有 2座。4座弹射器同时使用可在1分钟内将8架飞机送上天。飞机升降机共4部，1、2号飞 机升降机位于岛前，3号飞机升降机于岛后，4号飞机位于左舷侧斜角甲板的尾部，每台升降机 的尺寸均为25.91m(海湾战争时编制，现在A-6E和F-14已经退役，由F/A-18E/F取代， 最近EA-6B也即将退役，由F/A-18G取代)。斜角甲板着舰区设有4道拦阻索和1道拦阻 网，飞机回收间隔是35一40秒1架。将飞机从机库送到甲板再到起飞，可在15一20分钟 内完成。 该舰为封闭式飞机甲板机库甲板以下的船体是整体的水密结构，由内外两层壳体组成。 除外壳体由船壳板满足其强度和防御要求外，内壳体由防护装甲板组成一个装甲壳体，保护 着动力舱、油舱、弹药舱等重要部位。飞行甲板、吊舱甲板和机库甲板都有约50m厚的装 甲钢板防护，水线以下的两舷侧设有4道纵隔壁的防雷结构，垂向分为8层，沿舰长每12一 13m设1道水密横隔壁，共23道水密横隔壁。另设10防火隔壁。纵横向隔壁共将舰厂体 分成2000多个水密隔舱，保证了舰的抗沉性。机库甲板以上共分9层，飞行甲板以下为4 层，飞行甲板以上岛形上上层建筑为5层。机库和飞行甲板之间为吊舱甲板，布置有航空联 队的办公区和作战指挥舱室。机库长208.48m,约占舰长的三分之二，宽32.92m,约占船 宽的四分之三；机库高为8.07m,占三层甲板高。机库略偏右舷，左舷其余部分布置办分室、 控制室、通道等，并设有6个飞机加油站，以便为机库内的飞机加油。 机库的四周布置有飞机维修车间，机库的前方是士兵住舱和锚甲板，机库的后方与机库 由一道防火消音隔壁相隔为飞机发动机维修车间。岛是航空母舰电子设备天线的安装基座， 核动力航母比常规动力航母的岛要小得多，没有烟囱，占用甲板面积很小，有利于舰载机在 飞行甲板上作业。航空管制船桥位于岛的最上层，其下是航海舰桥，再下是编队司令舰桥。 各种电子设备舱室和飞行甲板作业设备的支援舱室也都布置在岛内。该舰造价为18.8亿美 元(1968年)。 舰上人员编制军官161人，士兵3040人，舰载航空兵2480人，总计5681人。 “尼 米兹"级航空母舰的油料装载量为一万吨，航空弹药3000吨。舰载机连队可控制25万平方 公里的海域和空域，每天可出动200架次执行作战任务，装弹量是美国现役其它航母的2- 3倍。 “8台8000千瓦汽轮发电机提供的电力可供10万人的城市使用。4台海水淡化装置为 “尼米兹"级航空母舰每天提供1818440升淡水。一般情况下，舰上备有供其人员消耗90天 的食品和生活必需品。 总结： 尼米兹级完全满足现代战争的需求。 1.3案例三 案例名称：TrackPoint设计分析 完成人：梅亦顺 内容：
导航：雷声公司的 SPS64(V)9 雷达,富鲁诺公司的 900 型雷达,URN25 型塔康飞机战术引 导系统火控;6 部 MK95 型导弹火控雷达; 载机：标准航空联队 20 架 F-14“雄猫”战斗机,20 架 F/A-18 攻击机,4 架 EA-6B"徘徊者" 电子战飞机,16 架 A-6E"入侵者”攻击机(含 KA—6D 空中加油机),4 架 E-2C"鹰眼" 空中早期预 警机,6 架 S—3A/B“北欧海盗”反潜飞机直升机,8 架 SH—3G/H“海王”（已经退役，由 HH-60 取代）或 HH-60"海鹰"直升机; 飞机起落辅助设施,配备的是最新型的 c-13-2 型弹射器，在直角甲板和斜角甲板上各有 2 座。4 座弹射器同时使用可在 1 分钟内将 8 架飞机送上天。飞机升降机共 4 部,1、2 号飞 机升降机位于岛前,3 号飞机升降机于岛后,4 号飞机位于左舷侧斜角甲板的尾部,每台升降机 的尺寸均为 25.91m（海湾战争时编制，现在 A-6E 和 F-14 已经退役，由 F/A-18E/F 取代， 最近 EA-6B 也即将退役，由 F/A-18G 取代）。斜角甲板着舰区设有 4 道拦阻索和 1 道拦阻 网，飞机回收间隔是 35—40 秒 1 架。将飞机从机库送到甲板再到起飞，可在 15—20 分钟 内完成。 该舰为封闭式飞机甲板；机库甲板以下的船体是整体的水密结构，由内外两层壳体组成。 除外壳体由船壳板满足其强度和防御要求外，内壳体由防护装甲板组成一个装甲壳体，保护 着动力舱、油舱、弹药舱等重要部位。飞行甲板、吊舱甲板和机库甲板都有约 50mm 厚的装 甲钢板防护，水线以下的两舷侧设有 4 道纵隔壁的防雷结构，垂向分为 8 层，沿舰长每 12— 13m 设 1 道水密横隔壁，共 23 道水密横隔壁。另设 10 防火隔壁。纵横向隔壁共将舰厂体 分成 2000 多个水密隔舱，保证了舰的抗沉性。机库甲板以上共分 9 层，飞行甲板以下为 4 层，飞行甲板以上岛形上上层建筑为 5 层。机库和飞行甲板之间为吊舱甲板，布置有航空联 队的办公区和作战指挥舱室。机库长 208.48m，约占舰长的三分之二，宽 32.92m，约占船 宽的四分之三；机库高为 8.07m，占三层甲板高。机库略偏右舷，左舷其余部分布置办分室、 控制室、通道等，并设有 6 个飞机加油站，以便为机库内的飞机加油。 机库的四周布置有飞机维修车间，机库的前方是士兵住舱和锚甲板，机库的后方与机库 由一道防火消音隔壁相隔为飞机发动机维修车间。岛是航空母舰电子设备天线的安装基座， 核动力航母比常规动力航母的岛要小得多，没有烟囱，占用甲板面积很小，有利于舰载机在 飞行甲板上作业。航空管制船桥位于岛的最上层，其下是航海舰桥，再下是编队司令舰桥。 各种电子设备舱室和飞行甲板作业设备的支援舱室也都布置在岛内。该舰造价为 18.8 亿美 元（1968 年）。 舰上人员编制军官 161 人，士兵 3040 人，舰载航空兵 2480 人，总计 5681 人。 “尼 米兹”级航空母舰的油料装载量为一万吨，航空弹药 3000 吨。舰载机连队可控制 25 万平方 公里的海域和空域，每天可出动 200 架次执行作战任务，装弹量是美国现役其它航母的 2- 3 倍。 “8 台 8000 千瓦汽轮发电机提供的电力可供 10 万人的城市使用。4 台海水淡化装置为 “尼米兹”级航空母舰每天提供 1818440 升淡水。一般情况下，舰上备有供其人员消耗 90 天 的食品和生活必需品。 总结： 尼米兹级完全满足现代战争的需求。 1.3 案例三 案例名称：TrackPoint 设计分析 完成人：梅亦顺 内容：