现代机械设计方法探究
现代机械设计的方法及研究
现代机械设计的方法及研究现代机械设计的方法及研究摘要:随着现代科技水平日益进步,互联网信息技术、电子计算机技术迅猛发展,各种机械设计方法被广泛应用于现代机械设计领域,呈网格化与全球化发展。
现代机械设计具有传统、系统、执行与操作功能,每种功能均具有自身特点。
针对现代机械设计的绘图、分析,主要使用计算机技术,以提升设计进度、质量与成功率。
本文主要分析现代机械设计的方法,探讨其研究进展。
关键词:现代机械设计方法研究机械设计主要是运动方式与工作原理、机械结构与零件尺寸的计算,以具体描述方式,机械设计处于特定条件下,可构建最佳机械,也就是机械优化设计。
目前,计算机科学、系统科学有利于提升机械设计水平,随着新型设计理论、方法逐渐交叉、综合,促使设计手段更为精确化、自动化,对比机械设计进展,主要由大图表形式逐渐转向多目标形式,笔者根据自身多年的从业经验,主要分析现代机械设计的方法,探讨其研究进展。
一.现代机械设计方法首先,三次设计方法。
对某种性能的产品,专业技术人员利用专业知识和技术,就整个系统结构,对各个零部件的功能以及它们如何连接,材料的选用,处观形状与颜色装饰等等进行设计,叫做系统设计。
在系统设计阶段,对可计算项目还应求出产品的使用性能指标同各有关元器件、参数之间的函数关系。
该方法主要包含系统、容差、参数等三个设计过程,使用参数设计,使各功能部分实现优化组合,组合设计系统各参数,降低产品负面影响。
使用容差设计,检验整体机械的设计,确保各参数的波动范围,降低制作成本。
使用系统设计,主要包含核心理念、基础部分,正处于机械设计的初始环节。
参数与容差设计是机械三次设计方法的核心环节,也作为质量最佳方法。
其次,普适设计方法。
普适计算主要是集中在计算和与相邻物理环境的交流以简化用户日复一日的活动。
普适计算中,很多情况下易得不易见,频繁的活动物体或嵌入设备与普适网络结构相关,或与相邻普适环境用传感器相连接。
该方法主要为经验积累、经验总结,随着时代不断发展,机械设计种类也随之增多,需建立一个系统理论体系,便于总结、归纳,普适设计理念作为设计典型方法,构建系统设计方法,采用策略与规则,侧重机械结构设计,主要包含经验、方法基础,包含经验输入与输出。
浅析现代机械设计方法及研究进展
现代机 械种 类很 多 , 构也 越来 越复 杂 。 结 但从实 现 系统功 能 的角度 上看 , 它 主要 包括 动 力 系统 、 系 统 、 传动 执行 系统 、 操纵 及控 制 系统 等 , 个 系统 叉 每 可 根据 需要继 续分解 为 更小的 子 系统 。 现 代机械 设计 有 其鲜 明 的特 点 , 即不 但要 求设 计对 机 械 的工 作 原理 、 结
分解 的 单元功 能 。 结语
网络技 术的蓬 勃发展 , 异地协 同设计 与制造 , 以及从 用户对 产品 的功 能需
求 、设计 、 工 、 配 、 品 这一 并行 工 程 的实现 成 为可 能 。 是 , 加 装 成 但 达到 这些 目标 的 重要 前提 条件 之一 , 就是 实现 产品 方案 设计效 果 的三维 可视 化 。 为此 ,
计有 规律 可循 , 方法 可依 , 有 易于 设计 过程 的计 算机 辅助 实现 。 系统 化设 计方 法的 主要 特点是 : 设计看成 由若 干个设 汁要素组 成 的一个系 统 , 个设 计要 籽 每
素具有 独立性 , 各个要素 间存在着有机 的联 系, 并具有层 次性 , 的 设计要 素 所有
科 学论 坛
clna S e c n e no o y R v e }i Ci n e a d Te h l g e i w
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浅 析现 代机 械 设 计 方 法 及 研究 进展
路庆仁 王 锋
10 2) 07 1 ( 重型 装备 有限 公 三一 [ 要 ] 械工程 作为一 门古 老学 科 , 不 断地 与 当代先 进 的科学 技 术紧 密结 合 , 摘 机 只有 才能促进 自身 不断地 向前 发 展和 进步 。 现代机 械 的主要 特 征是什 么 现 代机械 设 汁与传统 机械 设计有 何 不同之 处 , 每一位 现代 机械 设计者 必须 首先 要掌握 的 问题 。 是 [ 词] 械设计 现 代设计 方 法 优 化设 计 关键 机 中图分 类号 : 4 X1 3 文献标 识码 : A
现代机械设计方法探究
内燃机与配件现代机械设计方法探究周唯(江汉大学,武汉430000)摘要:随着时代的进步,现代机械制造技术也较以往有了大幅提升,特别是机械产品的制造工艺方面,不仅满足机械产品设计质 量要求,同时还具有一定的创新之处。
除此之外,现代机械设计方法较传统机械设计方法相比,在产品设计周期、设计效率以及设计质 量方面都有巨大优势,同时设计出来的产品还兼具绿色环保、安全可靠、成本低廉等众多特点,产品的实用性、功能种类以及样式外观 也存在较大改变。
因此,本文就从现代机械设计方法与传统机械设计方法对比出发,对现代机械设计方法进行深入探究。
关键词:机械设计;现代设计;传统设计0引言机械设计是指以满足产品的使用需求为导向,对产品 的结构、工作方式、润滑方式等方面进行系统全面的分析、计算,最终设计出一款能够满足各项使用需求的机械产品 的过程即为机械设计。
由于传统机械设计方法存在时间已 久,因此习惯上也称为常规机械设计方法。
但是,随着社会 的发展和时代的进步,常规的机械设计方法由于其设计时 间长、设计效率低下,同时设计出来的产品质量也满足不 了人们的使用需求,迫切需要一种新型的机械设计方法代 替,因此,现代机械设计方法就应运而生。
现代机械设计方 法是在传统机械设计方法的基础上进行改革和创新,摒弃 了传统的机械设计理念,改良了机械设计工艺,极大地提 高了产品设计质量、缩短了产品设计周期,最大限度地满作者简介:周唯(1994-)男,湖北武汉人,本科在读,研究方向为 机械设计及其自动化。
图1010结束语本次设计首先说明了模具工业的重要地位和当今模足机械设计人员对机械产品的设计需求,是目前主流的机 械设计方法。
现代机械设计方法经过多年的发展,现在也 已形成了一套相对完善的理论体系,主要包括系统分析设 计方法、优化设计方法、有限元分析方法以及反求工程设 计等若干模块。
1现代机械设计方法与传统机械设计方法的优劣对比传统的机械设计方法是理论的、静态的,是以设计人 员对设计产品的理论认知和相关经验为基础的直觉设计,总的来说具有以下两个特点:①产品设计理论认知恒定,对于复杂多变的外部环境适应性较差。
现代设计方法在机械创新设计中的研究
论、方法 、技术原理等 ),进行创 新构思 ,设计 H具有新 颖性 、创造 性及实用性 的机构或机械 产 品 ( 置 )的一种 实践活动 。它包含两 个部分 :一是 改进完善生产 或生 { 装 活中现有机械产 品的技术性 能、可靠性 、经济性 、适用 性等;二 是创造 设计 出新机器 、新产 品,以满足新 的生产或生活 的需要。
参考文献 :
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8 )微型 机 电 系统 的 设计 理 论及 设 计方 法 和技 术 的研 究 ,如 智 能计 算 、 纳 米技 术、微 型 机器 人系 统及微 型机 械 系统 的设计 计算 。 9 )面 向生 态环 境 的 绿色 设 计理 论 与方 法 的研 究 ,如 绿产 过程 的设计 、产品 的可 回收性 设 计等 。
体 力劳 动 。为 了提 高 设计 效率 ,寻求 科 学 的设计 方 法和 有 效 的设 计工 具成 为
QD P )等 生产 管理 中的设 计技 术 ,应依 据 国情 和 市场 的动 态变化 研 究将这 些技
术 贯彻 到生产 过 程中 。
人 们努 力 的 目标 ,而 设计 自动 化 则是 人类 最 终 的理 想设 计 方法 。设计 的科 学 性 ,一 方面 使 得人 们 能够 从系 统 的角 度 更好 地 认识 设计 ,减 少 不 良设 计 的 出 现 ,另 一方 面 也使 得人 们 寻求 设 计工 具 的愿 望 成为 可 能 。因此 ,满足 机械 创 新 设计 需求 的 cD A 技术 既 是 实际 设计 工 作 的需 要 ,也 是CD 术 未来 的 发展 方 A技 向。
现代化农业机械设计制造工艺及精密加工技术研究
现代化农业机械设计制造工艺及精密加工技术研究一、引言随着农业现代化的发展,农业机械的设计制造工艺及精密加工技术也在不断创新和进步。
现代化农业机械的设计制造,要求提高农业生产效率、降低劳动强度、提高农产品质量和农业生产的可持续发展能力。
本文将探讨现代化农业机械设计制造工艺及精密加工技术的研究。
二、现代化农业机械设计制造工艺1.设计需求分析:通过对农业生产的需求进行分析,包括作物的种植需求、农产品的加工需求和农民的实际操作需求等。
根据这些需求,确定农业机械的功能和性能指标。
2.设计创新:在满足基本功能和性能指标的前提下,进行设计创新,提高农业机械的效率和降低杂质混入等问题。
例如,对于收割机,可以采用新的切割方式和传送带设计,提高收割效率和减少破损率。
3.结构设计:根据农业机械的功能和性能需求,进行合理的结构设计。
结构设计包括材料选择、零部件设计和零部件的布置等。
要求结构简单、合理、牢固和易于维护。
4.制造工艺:根据农业机械的结构和功能需求,选择合适的制造工艺。
常见的制造工艺包括焊接、冲压、铸造和数控加工等。
制造过程要保证零部件的精度和质量。
5.装配调试:将农业机械的各个零部件进行装配,进行测试和调试。
确保农业机械的功能和性能达到设计要求。
同时,可根据用户的个性化需求进行改进和调整。
1.数控加工技术:数控加工技术是现代化农业机械精密加工的关键。
通过数控机床,可以实现高精度、高效率的零部件加工,提高农业机械的整体质量。
2.精密测量技术:精密测量技术是保证农业机械的精度和质量的关键。
应用先进的测量仪器和技术,对零部件的尺寸、形状和表面粗糙度进行测量和评估,确保农业机械的精度要求。
3.表面处理技术:表面处理技术可以提高农业机械的耐磨性、耐腐蚀性和表面美观度。
常用的表面处理技术包括镀铬、喷涂、阳极氧化和热处理等。
4.精密装配技术:精密装配技术可以提高农业机械的整体性能和质量。
包括合适的装配方法、装配工具和装配工艺等。
机械类本科生《现代设计方法》课程教学研究
划 , 该学科 的 主要 知 识 通2 1 0 0 0— 2—2 8
计 方法 、 有限元 法 、 机械 优化设 计 、 可靠 性设计 、 计算
机辅助设 计等 ) 和实践 性 教学 环节 ( 课程 设计 、 如 毕
业 设计 等 ) 块 实 施 。在 课 程 教 学 过程 中 , 把 握 分 要 好相关 课程 的教 学 内容 , 遵 从 以下 基 本 原 则 : 并 第
基金 项 目 : 华 北 水 利 水 电 学 院 20 0 9年教 改 立 课题 研 究 成 果
作者 简 介 : 武 兰 英 (9 4 )女 , 北 邯 郸人 , 北 水 利 水 电学 院 机 械 学 院 副教 授 。 16 一 , 河 华
容 、 真撰写 授课讲 义 。 认 比如 笔者 所 在学 校 , 现代设 计 方 面 的主要 知 将
来讲 , 应依据 现代设 计方法 各分 支的成熟 程度 、 用 应
效果 和社会 实际需 求 , 并结 合人 才培养 目标 、 养计 培
识传授 任务 落实 在 《 现代 设计 方 法 》 《 限元 法 》 、有 、
一
技术 。高校 工 科 专业 一 般 都 开设 《 现代 设计 方 法 》
这 门课 程 , 目的是 使 学 生对 常 用 现代 设计 方 法 的 其 理论 、 方法 以及创新 思维有 深入 的了解 , 对计算 机 并 在设 计领域 的应用 有 较深 刻 的认 识 , 扩展 学 生 专 可
,
教 学 内容 的 特 点 , 用 合 适 的教 学手 段 ; 用灵 活 多样 的 教 学 方 法 , 分 调 动 学 生 学 习 的 积 极 性 、 动 性 ; 采 采 充 主
现代机械设计的创新设计理论与方法研究
3、绿色设计
绿色设计是指在产品设计过程中充分考虑环境因素,以减少对环境的负面影 响。在机械设计中,绿色设计理念可以实现资源优化利用、降低能耗和减少废弃 物排放,为构建可持续发展社会做出贡献。
成果 现代机械设计创新设计理论与方法研究的成果主要体现在以下几个方面: 1、形成了较为完善的现代机械设计创新理论体系,为设计师提供了系统的 创新设计理论指导;
随着科技的不断进步,现代机械设计的创新方法将会有更多的发展和应用, 同时也将推动机械制造业的可持续发展。
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现代机械设计的创新设计理论与方 来自研究01 引言03 方法
目录
02 背景 04 参考内容
引言
随着科技的飞速发展,现代机械设计领域对创新设计的需求日益迫切。创新 设计理论与方法的研究对推动机械设计行业发展具有重要意义。本次演示旨在探 讨现代机械设计创新设计理论与方法,以期为提高机械设计水平和产品质量提供 借鉴。
2、多种创新设计方法的应用,使机械产品设计质量得到显著提高,同时缩 短了设计周期;
3、将绿色设计理念贯穿于机械产品设计过程中,推动了机械制造业的可持 续发展;
4、为机械行业培养了一批具备创新思维和创新能力的设计师,提高了行业 整体竞争力。
4、为机械行业培养了一批具备 创新思维和创新能力的设计师, 提高了行业整体竞争力。
利用计算机辅助设计和仿真分析软件,实现转向架的智能化设计。通过对不 同设计方案进行仿真分析和优化,得出最佳设计方案。同时,利用智能化算法对 设计方案进行自动化调整和改进,以满足更高的性能要求。
结论
现代机械设计的创新方法对于提高设计效率和性能具有重要意义。功能模块 设计、参数化设计和智能化设计等方法是机械设计领域常见的创新方法,这些方 法具有各自的优势和适用范围。通过将这些方法应用于实际案例中,能够充分发 挥创新方法在机械设计领域的应用价值。
现代机械设计方法初探
一
1 7 8 —
益。现代机械设计方法从这个角度出发 ,杜绝 了一些表面
化 设 计 方式 ,提 高 了机 械 设备 的 实用 性 ,更好 的 服务 广 大
现代机械设计方法
从客观 的角度来说 ,现代机械设计方法是一个统称 ,
更新 像 是一 个集 合 。到 目前 为 止 ,比 较常 用 的现 代机 械设
群众;第三 ,现代机械设计方法可以长久的应用 ,并且能
黄乾欢
摘 要 对于现 阶段 的社会 发展 而言 ,很 多的事物 都发生 了较大的 变化 。现代机械 设 计方 法要具备智 能化 、 自动化、高效率 、 高水 准等特点 ,既要 满足生 产生活 的需要 ,同时还要 最大限度避 免过 去的一些 固有 问题 。另一方 面,随 着经济 的不断增 长,社会对现 代机械 设计方法提 出 了更 多的要 求 ,所 以,我们 需要 进一 步优化研 究现代 机械 设计方法 ,从 内部和外部解决众 多的问题 。本文介 绍 了现代机械设计的特点 ,及计算机辅助机械 设计方法。 关键词 机械 ;计算机辅助 ; 设计 ; 探 索
包括动力系统 、传动系统 、执行系统 、控制 系统等等 ,每
个 系统 又 可以 根据 需 要继 续分 解 为 更小 的子 系统 。综合 整 理 分 析 以 后 ,本 文 认 为 现 代机 械 设 计 具 有 以 下 特 点 :第
一
2 . 1 计算机辅助机械设计方法 计算机辅助设计 ( C o mp u t e r A i d e d D e s i g n 把计
,
这 种 设计 完全 是 根据 人 们 的需 求来 设计 的 ,当设 计人
浅析现代机械设计及方法
浅析现代机械设计及方法摘要:本文主要分为三个部分,首先将传统机械设计与现代机械设计技术进行了对比,后阐述了当前形势下集中较为主流的机械设计方法,最后对机械设计方法的提升,提出个人建议,望文中内容对推动我国机械设计技术发展,有些许帮助。
关键词现代机械设计技术方法引言现代机械设计,是保证机械产品功能稳定发挥及产品功能顺应时代发展需求的关键,同时,良好的设计也能有效降低企业生产成本,鉴于此,有必要对其进行深入的分析与研究。
一、现代机械设计技术与传统机械设计技术的对比传统机械设计方法多为静态和理论性的,是将设计人员对于设计产品的经验与理论认知作为基础而实施的直觉设计,总体来看,其具备了两方面的特征:首先,产品设计理论认知保持固定,对于复杂而又多变的外界环境存在相对较差的适应性。
通常而言,传统机械设计方法理论认知主要来源于设计人员的反复试验以及自身经验,在理论确定以后,通常不会随意变更,并不适用于当前多变的环境。
比如,一般安全性能比较高的产品其投入的资金也比较多,会增加谁及的成本,低成本产品则安全系数低,难以满足相关要求。
其次,设计理念落后,无法跟上时代发展以及科技进步的步伐。
伴随着科技水平的逐渐提升,机械产品技术含量要求也与日剧增,机械设计理论体系呈现出了复杂化的发展态势,传统机械设计方法难以追赶发展的脚步。
伴随着科技的提升,机械产品技术含量的相关要求也在不断的提高,机械设计理论体系复杂化程度不断加深,传统机械设计已经无法满足产品使用需求。
二、现代机械设计方法1、计算机辅助机械设计计算机辅助设计是电子信息技术的重要内容。
其将计算机所具备的计算精度高、运算快、逻辑判断以及图形展示等多种功能和人们的智慧、经验以及创造力有效的结合在一起,从而降低了设计人员体力劳动,提升了设计质量,极大的缩短了设计的周期。
可见,计算机辅助机械设计可以在很多工作当中体现出较好的状态,同时在一定程度上对于机械设计成果也会起到决定性的作用。
现代机械设计方法
现代机械设计方法现代机械设计方法,是指以计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术为基础的机械设计方法。
它集成了计算机辅助设计、工程力学、材料力学、工艺学、控制学等多个学科的知识,通过数值模拟、虚拟样机等手段,实现机械设计的快速、精确和可靠。
首先,现代机械设计方法注重从理论到实践的无缝衔接。
传统的机械设计方法多依赖设计师的经验和试验数据,设计过程较为繁琐,且设计结果不易准确预测和优化。
而现代机械设计方法则通过数值模拟、虚拟样机等手段,能够在计算机环境下对机械设计进行试验、优化和验证,大大提高了设计效率和准确性。
其次,现代机械设计方法强调整体化设计。
传统的机械设计方法往往将机械产品看做独立的组成部分,设计过程中很难兼顾到整体的功能、性能和制造要求。
而现代机械设计方法则通过系统工程理论和方法,将机械产品视为一个整体系统,从整体的角度考虑功能、性能和制造要求的关系,使得设计的机械产品更加符合实际的工作环境和需求。
再次,现代机械设计方法注重数字化设计。
传统的机械设计方法主要依靠手工绘图和手工计算,设计结果存在重复劳动、错误率高和信息传递不精确等问题。
而现代机械设计方法则通过计算机辅助设计软件,实现以数字化方式进行设计、分析和优化,能够快速生成和修改设计图纸、自动计算和优化设计参数,大大提高了设计效率和精度。
最后,现代机械设计方法注重可视化和可交互性。
传统的机械设计方法往往只能通过文字和手绘草图来表达设计思想,很难直观地展现设计效果和交流意图。
而现代机械设计方法则通过三维建模、虚拟样机、动态仿真等技术,可以实现对设计过程和结果的可视化呈现和交互操作,设计师可以更加清晰地了解和表达设计需求,减少了误解和沟通成本。
总之,现代机械设计方法是以计算机辅助设计和制造技术为核心的机械设计方法,具有高效、精确、可靠、整体化、数字化、可视化和可交互等特点。
它在提高机械设计效率、降低设计成本、优化设计方案等方面具有重要的意义和应用价值,是现代工业发展的必然趋势。
现代机械设计方法研究
机 械设 计 作 为 一个 具 有 几 百 年历 史 的 技 术 领 域 .也 在 世 界 科 技进 步 的大 潮 中获 得 了新 生 。目前 , 算 机 辅 助 产 品 的设 计 绘 计 图 、 计 计 算 、 工 制 造 、 产 规 划 已 得 到 了 比较 广 泛 和 深 入 设 加 生 的研 究 . 初 见 成效 。 并 根 据 目前 国 内外 设 计 学 者进 行 机 械 产 品 方 案 设 计 所 用 方 现 Nhomakorabea代
机
械 设
计 方
法
研
究
许 忠 美
( 江都 市职 业 教 育 集 团 , 苏 江 都 江 摘 要 : 械 产 品 的 方 案 设 计 正 朝 着 计 算 机 辅 助 实 现 、 机
智 能化 设 计 和 满足 异 地 协 同设 计 制 造 需 求 的 方 向 迈进 . 由于 产 品 方 案设 计 计 算机 实 现 方 法 的 研 究 起 步较 晚 . 目前 还 没 有 成 熟 的 、 够 达 到 上 述 目标 的 方 案设 计 工 具软 件 。 合 运 用 文 能 综 中 四种 类 型设 计 方 法 是 达 到 这 一 目标 有 效 途 径 虽 然 这 些 方 法 的 综合 运 用 涉及 的 领 域 较 多 .不 仅 与 机 械 设 计 的领 域 知 识 有 关 , 且 涉 及 系统 工 程 理 论 、 工智 能 理 论 、 算 机 软 硬 件 而 人 计 工程 、 络 技 术 等 各 方 面 的 领 域 知 识 . 仍 然 是 产 品 方 案设 计 网 但
现代机械设计方法与进展论文
试论现代机械的设计方法与研究进展【摘要】随着科学技术的不断创新和发展,在现代机械的设计中,越来越多的新工艺、新技术、新理念得到了广泛的应用,从而形成了不同类型的设计方法,对于促进现代机械制造产业的可持续发展具有重要的意义。
本文结合笔者多年从业经验,仅对现代机械的设计方法与研究进展进行简要的分析。
【关键词】现代机械;设计方法;研究进展进入21世纪以后,现代机械制造产业迈入了一个全新的发展时期,特别是随着计算机网络技术在机械设计、制图、计算、加工、生产等方面的广泛应用,有效推进了现代机械设计方法的进一步革新与完善。
在现代机械产品制造过程中,设计师最为关键的环节之一,设计方法的选用是否合理将直接关系到产品的品质与销售。
因此,本文在阅读国内外相关文献和资料的基础上,概括、总结现代机械设计方法的基本概念和研究进展。
1.现代机械的设计方法分析从专业技术的角度进行分析,现代机械的设计主要是指根据用户的实际需求,对于机械产品的基本结构、工作原理、运动方式,零部件的外形、尺寸、材料、润滑方式,以及各种力与量的传递形式进行总体构思、计算和分析,并且将各种设计思想转化为机械产品制造的主要工作过程。
现代机械设计方法是不断改革与完善的,也展现了设计者的基本思路和理念,是现代机械制造产业发展的重要基础。
现代机械的设计方法是传统机械设计方法的延伸与发展,其目的是在传统设计方法的基础上,进一步提升机械产品的科技含量,并且积极运用先进的设计理念,从而促进现代机械制造产业的可持续发展。
1.1现代机械设计方法的分类现代机械的设计方法呈现出多方向、多角度发展的趋势,对其进行具体的划分也要参照不同的标准:1)从现代机械工程领域的角度进行划分,主要有材料设计方法、模具设计方法等;2)按照应用的成熟度对于现代机械设计方法进行划分,主要有机电一体化设计方法、计算机辅助设计方法、并行设计方法、创新设计方法、虚拟设计方法、智能设计方法等;3)从实际涵盖范围的角度对现代机械设计方法进行划分,主要有广义设计方法、狭义设计方法等,其中前者的设计对象为机械制造的全过程,后者的设计对象仅是进行图样的编绘;4)从中义的角度对现代机械设计方法进行划分,主要有最优化设计方法、数值仿真设计方法、动态设计方法等。
现代机械设计中的创新结构设计方法研究
现代机械设计中的创新结构设计方法研究
现代机械设计中的创新结构设计方法有多种,这些方法都以满足总体功能设计要求为基础,对现有结构进行改进和优化。
以下是几种常见的创新结构设计方法:
1. 分析法:通过对现有结构进行力学分析,找出其瓶颈和不足,从而对其进行改进和优化。
这种方法需要深入理解机械结构的力学原理,以便准确地找出问题所在。
2. 模拟法:使用计算机模拟软件对机械结构进行模拟分析,找出结构的弱点和问题,从而对其进行优化。
这种方法能够迅速有效地评估多种设计方案,减少试验和原型的成本。
3. 设计优化法:通过对现有结构设计进行改进和优化,使其具有更高的功能效率和使用寿命。
这种方法需要综合考虑多种因素,如材料、制造工艺、成本等。
4. 多目标优化法:在考虑多个优化目标的基础上,对机械结构进行优化设计。
这种方法能够平衡不同目标之间的冲突,实现整体最优。
5. 智能优化法:利用人工智能、机器学习等技术,对机械结构进行优化设计。
这种方法能够自动学习和优化设计方案,提高设计效率和准确性。
在选择创新结构设计方法时,需要根据具体项目的需求和特点进行判断。
同时,这些方法并不是孤立的,可以相互补充和结合使用,以达
到更好的设计效果。
现代机械设计的方法及研究进展
现代机械设计的方法及研究进展【摘要】随着科技的不断进步,电子计算机和互联网技术的不断发展,现代机械设计的领域得到了极大的拓宽,并走向了全球化、网络化、高层次化。
随着人们对机械设计产品的要求不断提高,对于现代机械设计方法和理论的研究也越来越重要。
本文简单介绍了现代机械设计设计的内涵和特点,阐述了国内外现代机械设计的方法和理论,最后分析探讨了现代机械设计的研究进展情况。
【关键词】现代机械设计;方法;理论;研究进展1.现代机械设计基本概述1.1现代机械设计的内涵长期以来,机械设计一直被当作一门设计技术来进行研究的,但自从引入了系统科学,机械设计的技术已逐步发展成为一门设计科学,是机械设计走向了理性化、高层次化。
并且随着科技的不断进步,现代机械设计在传统的设计方法上进行了继承、创新和发展,成为了一门多专业、多学科交叉的综合性很强的技术科学,即将微电子技术、机械技术、信息技术、控制技术等在系统工程的基础上进行有机综合,实现了整个机械系统的最优化。
1.2现代机械设计的特点现代械种类繁多,其制造工艺也很复杂。
按功能的角度分类,包括能动、传输、运转、操作以及最终的控制等方面,每一方面又可以分为更为细小复杂的小系统。
现代机械设计同样种类繁多,结构也越来越复杂。
现代机械设计按实现功能的角度进行考查,包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等,这些功能都是用来协助机械的运行,每一种功能也都具有其自身的特点和作用。
现代机械设计方法一般都是利用计算机或者其他现代化机械设备,引入先进的现代化设计理念与方法,并创造出具有现代化机械设计特点的产品。
现代机械设计具有以下特点:(1)动态性。
现代机械设设计不仅需要考虑产品的静态特性,而且需要考虑产品在各种实际工作状态下的动态特性,其中包括产品与外界的物质流、能量流和信息流的交换。
(2)创新性。
现代机械设计以先进的设计理论和设计工具为基础,能够充分发挥设计者的创新思维能力,利用各种创造性的方法和手段,研发出具有创新性的产品。
现代机械设计方法研究
现代机械设计方法研究摘要:对现代机械设计特点及方法与理论进行了阐述,最后就现代机械设计的研究进展情况进行了分析探讨。
关键词:现代机械;设计方法;研究1. 现代机械设计概述1.1.现代机械设计的内涵当前,随着我国经济、科技的发展迅速,产品技术的发展不再单纯依赖于设计者的思想灵感或经验技术,而是逐渐发展成为一门科学,并且是以知识为基础,具有科学设计手段的现代机械设计技术。
随后,现代机械设计又引进了多种不同的设计方法理念,例如系统科学、信息科学、计算机技术等,这些都为我国的机械设计理念增色不少。
1.2. 现代机械设计的特点现代机械设计种类繁多,其结构也越来越复杂。
现代机械设计可以从实现功能的角度来考查,其中包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等,这些功能都可以用来协助机械的运作,每一种功能都有其自身的特点。
现代机械设计方法一般都是凭借计算机网络或其他一些现代化机械设备,引进先进的现代化设计理念及方法,创造出具有现代化机械设计特点的作品。
现代机械设计的主要工具也是计算机,如利用计算机计算、分析、绘图等,可以大大提高现代机械设计的效率。
2. 国内外现代机械设计的方法与理论随着科技的不断发展,人们对于机械产品的质量要求越来越高,许多科研工作者对现代机械设计方法都进行了研究。
在国外有许多现代机械设计方法,比较著名的有普适设计理论方法、公理化设计理论方法和三次设计法理论。
2.1. 国外现代机械设计的方法2.1.1 .普适设计理论方法普适设计理论产生于德国,其理论方法的精华就是经验的累积和总结。
现代机械设计种类较多,这就需要有一个系统的理论方法对其进行总结与归纳。
普适设计理论方法是一种典型的设计方法学,这种理论建立起了一系列系统的理论设计方法,从策略、规则、方法到实施都有其具体的设计规则模型。
普适设计理论方法的重点就是构建机械设计的功能结构,其每一步的能量输入与输出都是根据已有的经验作为基础所构建出来的,所以普适设计理论方法是一种基于经验的方法。
浅谈现代机械设计方法
浅谈现代机械设计方法摘要:本文介绍了现代机械设计的理念、形式及方法。
通过现代机械设计与传统机械设计各方面的对比,阐述了现代机械设计的优点。
关键词:现代机械设计、计算机辅助设计现代设计是以产品为总目标的一系列种类繁多的现代设计法和技术的综合运用,现代设计将传统设计中的经验、类比法提高到逻辑的、理性的、系统的新设计方法,是在静态分析的基础上,进行动态多变量的最优化。
现代机械设计与传统设计比较,有以下几个特点:1.系统性:现代设计把设计对象看作一个系统,同时考虑系统与外界的联系,用系统工程概念进行分析和综合,通过功能分析、系统综合等方法,力求系统整体最优,使人机之间功能相互协调。
2.创造性:现代设计强调创造能力开发和充分发挥人的创造性;重视原理方案的设计、开发和创新产品。
只有创新才能有所发明。
但是,今天的科学技术已经高度发展,创新往往是在已有技术基础上的综合。
有的新产品是根据别人的研究实验结果而设计,有的事博采众长,加以巧妙的组合。
3.综合性:现代设计在设计过程中,综合考虑、分析市场需求、设计、生产、管理、使用、销售各方面的因素;综合运用优化是系统工程、可靠性理论、价值工程、技术等学科的知识,探索多种解决设计问题的科学途径。
4.程式性:现代设计研究的一般进程,包括一般设计战略和用于设计各个具体部分的战术方法。
要求设计者从产品规划、方案设计、技术设计、施工设计到实验、试制,按步骤有计划的进行设计。
现代机械设计方法的主要内容:由于计算机具有运算速度快、数据处理准确、存储量大和具有逻辑判断功能等特点,因此,它已经成为现代机械设计分析、计算、数据处理、图形处理等工作中不可替代的重要工具。
这种人机交互的设计方式就是计算机辅助设计CAD (computer Aided Design)。
产品的生产分设计与制造两大部分,设计过程中除了需求分析及可行性研究这两个环节很难用计算机实现外,其余从概念设计到涉及结果都可用计算机实现,从而构成了CAD过程。
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中国科技期刊数据库 科研
2015年19期 169
现代机械设计方法探究
郭鹏程 程 成
辽宁际华三五二三特种装备有限公司,辽宁 铁岭 112600
摘要:只有掌握好现代科学知识,运用好现代的科学技术和工具,保持创新意识, 才能为工业企业的发展和竞争创造一个较宽松的技术环境。
既然现代机械设计与传统的机械设计相比,已经发生了很大的变化,当然也就必须改革以往的传统教学模式, 才能培养出真正的高素质人才,以适应现代机械设计的需要。
关键词:现代机械;设计方法;理论;研究 中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1671-5780(2015)19-0169-01
1 导言
机械工程作为一门古老学科, 只有不断地与当代先进的科学技术紧密结合, 才能促进自身不断地向前发展和进步。
现代机械的主要特征是什么, 现代机械设计与传统机械设计有何不同之处,是每一位现代机械设计者必须首先要掌握的问题
2 现代机械设计概述
2.1 现代机械设计的内涵
当前,随着我国经济、科技的发展迅速,产品技术的发展不再单纯依赖于设计者的思想灵感或经验技术,而是逐渐发展成为一门科学,并且是以知识为基础,具有科学设计手段的现代机械设计技术。
随后,现代机械设计又引进了多种不同的设计方法理念,例如系统科学、信息科学、计算机技术等,这些都为我国的机械设计理念增色不少。
2.2 现代机械设计的特点
现代机械设计种类繁多,其结构也越来越复杂。
现代机械设计可以从实现功能的角度来考查,其中包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等,这些功能都可以用来协助机械的运作,每一种功能都有其自身的特点。
现代机械设计方法一般都是凭借计算机网络或其他一些现代化机械设备,引进先进的现代化设计理念及方法,创造出具有现代化机械设计特点的作品。
现代机械设计的主要工具也是计算机,如利用计算机计算、分析、绘图等,可以大大提高现代机械设计的效率。
3 结构模块化设计方法
从规划产品的角度提出:定义设计任务时以功能化的产品结构为基础,引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务,即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解。
这样,能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾,早期预测生产能力、费用,以及开发设计过程中计划的可调整性,由此提高设计效率和设计的可靠性,同时也降低新产品的成本。
Feldmann 将描述设计任务的功能化产品结构分为四层:3.1产品→3.2功能组成→3.3主要功能组件→3.4功能元件。
并采用面向应用的结构化特征目录,对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。
同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件STRAT 。
这种方法认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解,而具有新型解的专用功能只是少数。
这种方法提倡在产品功能分析的基础上,将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构,通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。
这些基本结构可以是零件、部件,甚至是一个系统。
理想的模块化基本结构应该具有标准化的接口(连接和配合部),并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、经济化,具有互换性、相容性和相关性。
我国结合软件构件技术和CAD 技术,将变形设计与组合设计相结合,根据分级模块化原理,将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级,并利用专家知识和CAD 技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块,再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。
这种方法以设计为目录作为选择变异机械结构的工具,提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排,形成解集设计目录。
并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息,非常有利于设计工程师选择解元素。
根据机械零部件的连接特征,将其归纳成四种类型,元件间直接定位,并具有自调整性的部件;结构上具有共性的组合件;具有嵌套式结构及嵌套式元件的连接;
具有模块化结构和模块化元件的连接,并采用准符号表示典型元件和元件间的连接规则,由此实现元件间联接的算法化和概念的可视化。
在进行机械系统的方案设计时,用“功能建立”模块对功能进行分解,并规定功能分解的最佳“粒化”程度是功能与机构型式的一一对应。
“结构建立”模块则作为功能解的选择对象,以便于实现映射算法。
4 现代机械设计方法
进入21世纪以来“, 现代设计方法”已经发展成为一门新的学科或一个新的技术领域,相当时髦,应用广泛。
“现代设计方法是对应于传统设计方法”而提出与发展的,为一种大概念,有大的范畴,其下位可有现代机械设计方法、现代模具设计方法等。
《中国机械设计大典》第 1 卷第 1 篇总论的前言中指出,什么是“现代设计方法”,很难有一个明确的界限来划分“现代设计方法”和“传统设计方法”之间的区别。
“这是因为传统的设计方法会不断发展,注入新的内容和活力;而新近涌现出来的设计方法,可能因为迅速和大面积的普及而被认为是很一般的设计方法”。
目前,最具权威的《中国机械设计大典》第1 卷“现代机械设计方法”选列了设计方法中的十个题目,然而它们是创新设计、生命周期设计、有限元设计、虚拟设计、优化设计、稳健设计、并行设计、智能设计、机电一体化设计和计算机辅助设计。
5 结论
机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进,由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚,目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。
综合运用文中四种类型设计方法是达到这一目标有效途径。
虽然这些方法的综合运用涉及的领域较多,不仅与机械设计的领域知识有关,而且涉及系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识,但仍然是产品方案设计必须努力的方向。
参考文献
[1]邱宣怀等编著.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2007
[2]华同曙.浅谈现代机械设计的特点及其教育模式[J].江苏石油化工学院学报,2002,3(3):53
[3]中国机械工程学会中国机械设计大典编委会.中国机械设计大典:第1 卷:现代机械设计方法[M].南昌:江西科学技术出版社, 2002。