现代机械设计理论与方法的特点及其研究进展

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浅析现代机械设计方法及研究进展

浅析现代机械设计方法及研究进展
2现 代机 械设 计的 特点
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
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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作者:刘波任丽华来源:《科技探索》2014年第04期中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2014)04-0020-01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。

论现代机械设计创新及其特点

论现代机械设计创新及其特点

论现代机械设计创新及其特点作者:陈靖来源:《中国机械》2013年第06期摘要:对机械设计在不同时期的特点进行分析,分别为传统时期和现代时期,并且对运用创新思维实现机械设计的重要意义进行了说明,同时讨论了机械设计创新思维的特点,最后通过分析总结,对完成现代化机械设计提出了相应的具体措施。

关键词:机械设计;创新;具体措施现代社会的不断发展离不开计算机所起的重要作用,由于计算机技术的迅猛发展,使我国的机械设计有了新的发展机遇,为我国机械设计创新奠定了坚实的基础。

至今为止,我国社会的迅速发展与计算机以及软件的应用普及是分不开的,所以我们必须要对现代机械设计特点和创新研究做进一步加强,从而满足技术更新的需要与社会经济发展的需求,并且使现代机械设计能够进一步适应时代发展的潮流。

很久以前机械设计就早已存在,由于社会发展迅速,并且传统的机械设计存在大量弊端,所以传统的机械设计已经无法在当今社会继续发展,所以被现代机械设计所取代。

因此为了能够对我国的机械制造业作出巨大的贡献,促进我国社会主义现代化建设事业的发展,我们必须不断加强现代机械设计的创新力度。

1.特点比较1.1.传统机械设计特点经历了几百年的时间,机械设计进行了不断变化与完善,直至今日我国的机械设计已形成了一个健全的设计体系,其广泛应用在社会各领域。

以往我国的机械设计由于受社会发展速度与生产力水平等诸多方面的影响,使得其发展速度只能靠长期以来的经验来支持,所以致使其发展速度非常缓慢。

人们为了避免这些错误的产生,常常依赖于从业人员的设计经验,所以人们往往按部就班,从而忽略了创新意识的重要性并且阻碍了机械设计创新的步伐。

传统的机械设计存在很多的问题,所以在实际投产后收到了很少的回报。

并且传统的机械设计严重降低了工程的施工效率,其操作过程非常繁琐,耗时、耗力,给工作人员带来了诸多的困难。

1.2. 分析现代机械以及现代机械设计的特点1.2.1.现代机械的特点介绍高性能,结构简单。

机械常规设计、现代设计、创新设计

机械常规设计、现代设计、创新设计

机械设计方法论述及展望【摘要】基于机械工业的快速发展,机械设计方法的不断更新,本文简要阐述了各种机械设计方法的特点及基本规律,并结合具体的实力来说明其具体的应用。

此外,本文还对各种设计方法的前景进行了展望,使我们对各种设计方法有了基本的掌握。

【关键词】常规设计,创新设计,现代设计,设计方法,应用一、引言机械作为人类文明中的一个不可或缺的元素,一直在人类发展中起着极大的推动作用,它从某种程度上把人类从繁重、繁琐的劳动中解放出来,是人们能有更多的时间来从事娱乐、科研等活动。

机械工业的快速发展当然离不开机械设计,而设计必然与设计方法紧密结合在一起。

人们在进行机械设计过程中发现机械设计其实存在一些共同的地方,而这些共同的地方就构成了机械设计方法。

下面我们将从三个方面来了解三种机械设计方法。

它们分别是常规设计、创新设计和现代设计二、常规机械设计机械设计已有几百年的实践历程,形成了一些常规的机械设计方法,概括起来有以下几种:1.理论设计方法理论设计是根据长期总结出来的设计理论和实验数据进行的设计。

理论设计可以分为设计计算和校核计算两部分。

(1)设计计算设计计算按照已知的运动要求、载荷情况及零部件的材料特性等,经过计算确定零部件的尺寸和形状,如转轴的强度、刚度计算等。

(2)校核计算校核计算先根据类比法、实验法等方法初步定出零部件的尺寸和形状,再用理论公式进行校核。

它多用于结构复杂,应力分布情况复杂,但又能用现有的应力分析方法(以强度为设计准则时)或变形分析方法(以刚度为设计准则时)进行计算的场合。

理论设计方法一般可以得到比较精确而可靠的结果,重要的零部件设计大都选择这种方法。

2.经验设计方法经验设计是根据使用经验而归纳出的经验关系式,或根据设计者本人的工作经验用类比的办法进行的设计。

经验设计方法适用于一些次要的零部件,或者对于一些理论上尚不够成熟的,或虽有理论但没有必要用理论设计的零部件设计。

经验设计方法对那些变动不大、结构形状已经典型化的零件是一个行之有效的方法。

机械工程学科前沿技术综述

机械工程学科前沿技术综述

机械工程学术前沿技术综述摘要:最近几年,我国机械工程学科在各大领域内取得了一系列突破性进展和原创性成果,为繁荣的经济建设提供了大量的理论方法和实践经验,对世界产生了重要的影响。

本文针对当前机械工程领域的发展现状,综述了其重要进展和成果,并对我国机械工程的发展趋势进行了展望。

关键词:机械工程,学术,前沿,综述1 引论总的来说,机械工程是一门与机械和动力生产有关的工程学科,它以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题。

我国机械工程学科包含以下几个方面机械制造及其自动化机械电子工程机械设计及理论车辆工程和仿生技术。

机械工程的服务领域广阔而多面,凡是使用机械、工具,以至能源和材料生产的部门,无不需要机械工程的服务。

概括说来,现代机械工程有五大服务领域:研制和提供能量转换机械;研制和提供用以生产各种产品的机械;研制和提供从事各种服务的机械;研制和提供家庭和个人生活中应用的机械;研制和提供各种机械武器。

传统机械的发展经历了从制造简单工具到制造由多个零件、部件组成的现代机械的漫长过程。

机械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。

随着世界的进步、国家的需求和学科的发展,机械工程科学的发展出现了以下显著特点和趋势:一方面,高技术领域如光电子、微纳系统、航空航天、生物医学、重大工程等的发展,要求机械与制造科学向这些领域提供更多更好的新理论、新方法和新技术,因而出现和发展着微纳制造、仿生及生物制造、微电子制造等制造科学新领域;另一方面,随着机械与制造科学与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学、纳米科学技术的交叉,除了推动着机构学、摩擦学、动力学、结构强度学、传动学和设计学的发展外,还产生和发展着仿生机械学、纳米摩擦学、制造信息学、制造管理学等新的交叉科学。

在未来的时代,新产品的研制将以降低资源消耗,发展洁净的再生能源,治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。

机械优化设计综述与展望

机械优化设计综述与展望

机械优化设计综述与展望《机械优化设计综述与展望》摘要:机械优化设计是将现代工程设计与数学优化方法相结合的一门学科,旨在通过最小化资源消耗、提高产品性能以及满足设计约束条件的方式,对机械系统进行全面的综合优化。

本文就机械优化设计的研究进展和未来发展方向进行综述与展望。

一、引言机械系统作为现代工程中的核心组成部分之一,其优化设计对提高产品性能、降低成本以及减少资源浪费等方面具有重要意义。

随着计算力的提升和优化算法的不断改进,机械优化设计得到了广泛应用和研究。

二、机械优化设计方法1. 数学优化方法:如遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等,这些方法可以应用于机械系统的整体优化设计。

2. 多学科优化方法:将其他学科的优化问题嵌入到机械系统的优化设计中,如结构优化、材料优化等。

三、机械优化设计研究进展1. 传统机械系统的优化设计:主要关注机械系统的性能改进和成本降低,通过参数优化和拓扑优化等方法进行优化设计。

2. 多学科机械系统的优化设计:考虑多学科要求,将结构、材料、流体等因素纳入综合优化设计框架,从而实现机械系统的最优设计。

3. 智能机械系统的优化设计:利用人工智能、机器学习等技术,实现机械系统的自动化设计和优化控制。

四、机械优化设计的挑战与展望1. 多目标优化问题的处理:机械系统的优化设计往往涉及多个冲突的目标函数,如性能、成本和可靠性等,如何在多目标之间进行权衡和取舍是一个挑战。

2. 不确定性建模:机械系统中存在着各种不确定性因素,如工艺误差、材料不均匀性等,如何将这些不确定性因素引入到优化设计中进行处理是一个难题。

3. 多学科优化的集成与协同:机械系统的多学科优化涉及到多个学科专业知识的集成与协同,如何实现不同学科之间的信息传递和协同工作是一个挑战。

总结:机械优化设计作为一门新兴的学科,已经在工程应用中取得了良好的效果。

然而,仍然存在一些挑战需要解决。

未来,随着数字化技术的发展和多学科优化的深入研究,机械优化设计将进一步提升其应用价值和研究深度,为工程实践提供更加可靠和高效的设计方法。

机器人机械结构设计与优化研究

机器人机械结构设计与优化研究

机器人机械结构设计与优化研究摘要:机器人机械结构的设计与优化是机器人领域的重要研究方向之一。

本文主要从机器人机械结构设计的理论基础、优化方法和工程应用等方面进行综述,旨在为机器人设计者和研究人员提供参考和指导。

1. 引言机器人的机械结构设计是构建一个高效、稳定且功能强大的机器人系统的基础。

随着机器人技术的不断发展和应用的扩大,机器人的机械结构设计也日益受到关注。

良好的机械结构设计可以提高机器人的性能和工作效率,降低能耗和成本,提高机器人在各种工业和服务领域的应用范围。

2. 机器人机械结构设计的理论基础机器人机械结构设计的理论基础涉及机械工程、材料力学、结构动力学等多个学科。

其中,机械工程理论为机器人的结构设计提供了基本的原则和方法。

机器人的骨架结构和传动装置是机械结构设计的重点部分,需要考虑刚度、强度、稳定性和负载能力等因素。

同时,合适的材料选择和工艺处理也对机械结构的设计和性能有着重要的影响。

3. 机器人机械结构的优化方法机器人机械结构的优化方法主要包括形状优化、材料优化和拓扑优化等。

形状优化通过优化机械结构的外形、尺寸和几何参数等来提高机器人的性能和效率。

材料优化则通过选择合适的材料和加工工艺来改善机械结构的力学性能。

拓扑优化是一种基于有限元分析的方法,通过重构材料的排布和几何形状来优化机械结构的刚度、强度和质量等指标。

4. 机器人机械结构优化的工程应用机器人机械结构优化的工程应用主要涉及工业机器人、服务机器人和医疗机器人等领域。

在工业机器人领域,优化机械结构可以提高机器人的抓取精度、工作速度和可靠性,从而提高生产效率和产品质量。

在服务机器人领域,优化机械结构可以提高机器人的导航能力、平衡性和交互性,从而提高机器人在商业和家庭环境中的应用价值。

在医疗机器人领域,优化机械结构可以提高手术机器人的精确性、稳定性和安全性,为医生和患者提供更好的手术体验。

5. 机器人机械结构设计与优化的挑战和展望机器人机械结构设计与优化面临着一些挑战,如结构复杂、多学科交叉和计算量大等。

现代机械设计方法研究探讨

现代机械设计方法研究探讨

现代机械设计方法研究探讨摘要: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;理论;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。

现代机械设计方法与进展论文

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。

机械设计制造及其自动化毕业论文文献综述

机械设计制造及其自动化毕业论文文献综述

机械设计制造及其自动化毕业论文文献综述1. 引言机械设计制造及其自动化是现代工程领域的重要学科之一。

它涉及到机械零件的设计、制造和自动化控制等方面,对于提高生产效率和质量具有重要意义。

本文将综述相关的文献,重点探讨机械设计制造及其自动化领域的研究热点、技术发展和应用现状。

2. 机械设计2.1 机械设计理论研究机械设计是机械工程的核心内容,其理论研究包括机械设计基本原理、设计方法和优化理论等。

众多学者对机械设计理论进行了深入研究,如基于CAD/CAM技术的机械设计方法、基于逆向工程的机械设计优化等。

这些研究为机械设计的实践提供了重要的指导。

2.2 机械设计应用案例分析机械设计的应用案例分析主要关注在工程实践中的机械设备设计问题,如汽车发动机的设计、航空发动机的设计等。

这些案例分析能够从实际工程问题中找出机械设计的关键问题,并提供解决方案,使得机械设备的性能得到优化。

3. 机械制造3.1 机械制造技术进展随着科技进步和制造技术的发展,机械制造技术也在不断更新。

特别是在精密制造、柔性制造和数字化制造等方面取得了重要进展。

例如,电火花加工、激光切割等精密制造技术的应用,提高了产品的加工精度和质量;柔性制造系统的广泛应用,使得企业可以根据市场需求灵活生产;数字化制造技术的发展,实现了生产过程的可视化和智能化。

这些技术的发展将推动机械制造领域的进步和发展。

3.2 机械制造过程控制在机械制造过程中,过程控制是确保产品质量的关键环节。

各种机械制造过程中的控制技术,如数控加工、自适应控制等,被广泛应用于机械制造行业。

这些控制技术可以提高机械制造过程的稳定性和一致性,降低产品的不合格率。

4. 机械自动化4.1 机械自动化技术研究机械自动化技术的研究是实现机械设备智能化和自动化的关键。

在机械自动化方面,涉及到传感器技术、控制算法和智能决策等多个方面。

例如,基于人工智能的自动控制技术,可以对机械设备进行智能监测和故障诊断,提高生产效率和运行可靠性。

机械设计的学科前沿和动态发展

机械设计的学科前沿和动态发展

机械设计的学科前沿和动态发展
机械设计是指运用数学、力学、材料科学和其他工程学科,通过对机械系统的结构设计、参数选择和性能分析,从而为机械系统的设计、制造和维护提供基本技术支持的过程。

机械设计是现代制造业和科学技术发展的基础,也是工程技术发展的基础。

近年来,机械设计领域的研究取得了很大进展。

随着工业机器人的发展,机械设计技术和设计方法也发生了很大变化,并且在尺寸设计、材料设计、动力学设计和控制方面都提出了新的尝试。

首先,尺寸设计方面,主要包括基于计算机的运动学设计和几何模型设计,以及基于流体动力学和振动学的机械系统尺寸计算等。

目前,计算机辅助设计技术(CAD)、计算机辅助工程(CAE)和计算机辅助制造(CAM)已经成为机械设计的重要工具。

这些技术可以有效地模拟机械系统的尺寸设计,为机械设计提供更多的可能性,有效提高机械系统的性能。

其次,材料设计方面,机械设计处于材料科学的前沿,主要研究如何利用材料特性,开发出高性能、低成本的机械系统。

机械原理与机械设计教学改革研究2篇

机械原理与机械设计教学改革研究2篇

机械原理与机械设计教学改革研究 (2)机械原理与机械设计教学改革研究 (2)精选2篇(一)机械原理与机械设计教学改革是为了适应现代工程技术开展需求而进展的研究和改革。

随着科学技术的不断进步,机械领域的相关知识和技能也在不断更新和开展,传统的教学形式已经无法满足学生的学习需求。

因此,对机械原理与机械设计教学进展改革研究,可以更好地培养学生的综合才能和创新精神。

详细的改革研究内容包括以下几个方面:1. 教学内容更新:根据工程技术开展的需求,对机械原理与机械设计的教学内容进展更新和优化。

引入新技术、新理论和新方法,使学生可以掌握最新的知识和技能。

2. 教学方法改良:传统的机械原理与机械设计教学主要以理论讲授为主,缺乏实际案例和理论环节。

改良教学方法,采用案例教学、理论教学等方式,使学生可以将理论知识应用到实际问题中去。

3. 实验教学强化:加强实验教学环节,通过实际操作和实验研究,让学生亲自参与到机械原理与机械设计的实际工作中去。

培养学生的实际动手才能和创新意识。

4. 研究性学习推广:引导学生进展研究性学习,培养学生的科研和创新才能。

通过开展学生科研工程、参与竞赛等方式,激发学生的学习热情和创新潜能。

5. 教学资建立:建立一流的教学资,包括教学设备、教材和老师队伍的建立。

引进先进的教学设备和技术,提供高质量的教材和教学资料。

加强老师培训,进步老师的教学程度和教育教学才能。

通过以上改革研究,可以促进机械原理与机械设计教学的创新和开展,培养具备综合才能和创新精神的优秀工程技术人才。

同时,也可以进步教学效果,增加学生的学习兴趣和学习动力,更好地适应现代工程技术的开展需求。

机械原理与机械设计教学改革研究 (2)精选2篇(二)机械原理与机械设计是机械工程专业的重要课程,对于培养学生的机械设计才能和工程理论才能具有重要意义。

随着科技的不断进步和社会的快速开展,机械原理与机械设计教学需要进展改革研究,以适应新时代的需求和挑战。

【设计】机械设计理论与方法

【设计】机械设计理论与方法

【关键字】设计“机械设计理论与方法”读书报告摘要:机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备的重要任务。

机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的重要标志,因此通过了解机械设计理论与方法的发展历程,深刻体会机械设计理论和方法的研究现状,并掌握机械设计理论与方法的发展趋势,才能不断强化自己的能力,为提升我国工业技术水平做出一份贡献。

关键词:机械设计理论发展趋势优化方法齿轮传动一、引言:作为一名车辆工程专业的大三学生,我通过学习机械原理和机械设计(正在学习)这两门课程,初步了解了机械行业这个领域,但是,仅仅是从这两本书上学到的内容是远远不够的,于是,我在课余时间查阅了很多机械行业的书籍,现在对其设计理论和方法有了一个比较细致的了解,在这篇文章当中,我将结合我课堂上学到的知识和从图书馆查阅到的一些内容,对中国机械设计理论与方法的发展和中国机械行业形势进行系统的阐述。

二、机械设计理论与方法的发展历程设计方法的发展进程大致可划分为机械设计起源和古代机械设计、近代机械设计、现代机械设计三个阶段,其第一阶段是从古代社会到17世纪,这段时期我国在武器,纺织机械,农具、船舶等方面都有发明,设计制造水平处在世界领先地位,在世界机械工程史上占有十分重要的位置;从17世纪到第二次世界大战结束这段时间是近代机械设计阶段,在这一阶段,古典力学为机械工业的迅速发展提供了有力的技术理论支持,机械设计在计算方法和数据积累上也有了很大的发展;从第二次世界大战之后,机械设计进入了现代机械设计阶段。

计算机和自动化在设计过程当中占得比重越来越大,机械设计的速度和质量也有了大幅度的提升,具有了明显的现代化特色。

按其内容来分,机械设计理论与方法又可分为:直觉设计阶段,经验设计阶段和理论设计阶段。

这两种划分是一一对应的,只是从不同角度来划分机械设计的发展史。

三、机械设计理论与方法的研究现状现代产品设计理论与保守的设计方法是截然不同的,现代产品设计理论与方法是利用计算机辅助进行优化设计和可靠性计算。

关于机械设计的文献综述范文

关于机械设计的文献综述范文

机械设计文献综述一、引言机械设计是工程设计的重要组成部分,它涉及到各种机械装置、设备和系统的设计,旨在满足特定需求并优化性能。

随着科技的进步,机械设计领域也在不断发展和创新。

本文将对近五年内机械设计领域的主要研究成果进行综述。

二、机械设计理论与方法研究近年来,对于机械设计理论与方法的研究取得了显著的进展。

一些学者研究了新的设计理论和方法,以提高设计的效率和准确性。

例如,基于人工智能的设计方法、优化设计方法、模块化设计方法等。

这些新方法的应用,不仅提高了设计的效率,也使得设计更加精准和符合实际需求。

三、新型机械结构设计研究在新型机械结构设计方面,研究者们致力于开发更高效、更紧凑、更可靠的设计。

例如,一些学者研究了新型齿轮设计,以提高齿轮的传动效率和寿命。

此外,也有学者研究了新型的轴承设计和新型的传动系统设计。

这些新型设计的应用,将有助于提高设备的性能和可靠性。

四、智能化与自动化在机械设计中的应用研究随着人工智能和自动化技术的发展,其在机械设计中的应用也日益广泛。

例如,一些学者研究了如何利用人工智能技术进行预测和优化设计。

此外,也有学者研究了如何利用自动化技术实现快速原型制造和智能制造。

这些技术的应用,将有助于提高设计的效率和生产的质量。

五、机械设计中的材料与热处理研究材料与热处理是机械设计中的重要环节,它们直接影响到机械零件的性能和使用寿命。

因此,许多研究者致力于这方面的研究。

例如,一些学者研究了新型的高强度材料和耐腐蚀材料,以提高零件的强度和耐久性。

此外,也有学者研究了新型的热处理技术和工艺,以提高材料的性能和稳定性。

这些新材料和新技术的应用,将有助于提高机械设备的性能和使用寿命。

六、结论总体而言,近五年内机械设计领域的研究成果丰硕,无论是在理论和方法上,还是在应用方面,都取得了显著的进展。

随着科技的不断发展,我们相信机械设计领域的研究将更加深入和广泛,未来的机械设备将更加高效、可靠和智能。

浅析机械优化设计方法基本理论

浅析机械优化设计方法基本理论

机械优化概述 机械优化 设计是为 了适应于 不断发展的生 产现代 化而 发展起来 的。它建立在数 学规划理 论和计 算机程序设计基 础上 ,通过有 效的实验 数据和科 学的评价体 系来从众 多的设计方案 中 寻到尽 可能完善 的或 最适宜的设计 方案。该领 域 的研 究和应用进展非 常迅速 ,并且 取得 了可 观 的经济 效益 。那就让 我们关注机械 优化设计 中那些重要 的量 。 1 . 设计变量 设计变量是指在设计 过程 中我们必须全面 考虑确 定的各项独 立参数 ,一 旦这些设计参数 全部确 定 了,设计 方案也就完全确 定 了。他们 在整个 设计过程 中相 当于一个个变 量,变量 的 多少与 数值大小直接 影响着优化 工作 的复杂程 度 。也就是说 ,设计变量数 目 越 多,设计空 间 的维 数越大 ,优化 设计工作也就 越复杂 ,同时 效益 也越显著 。因此在选择设计 变量时 。必 须 兼顾优化效 果的显著性和 优化过程的复杂性。 2 . 约束条件 约束 条件是设计变量 间或设计变量本身应 该遵 循的限制条件 ,而优化设 计问题大 多数 是 约束 的优化 问题 。针对优化 设计数学模型要 素 的不同情况 ,可将 优化设计方 法进行分类 。约 束条 件的形式有 显约束和 隐约 束两种 ,前者 是 对某 个或某组设 计变量 的直接 限制 ,后者则 是 对某 个或某组变量 的间接 限制 。等式约束对 设 计变量的约束严 格 ,起着 降低 设计变量 自由度 的作用 。优化 设计的过程就 是在设计变量 的允 许范围 内,找 出一组优化 的设计变量值 ,使得 目 标 函数达到最优值。 3 . 目标函数 在优 化 设计 过程 中,每 一 个变 量之 间 都 存在着一定 的相互关系这 就是用 目标 函数 来反 映。他可 以直接 用来评价 方案的好坏 。在 优化 设计 中,可 以根 据变量 的多寡将优化设计 分为 单 目标优化 问题 和多 目 标优化 问题 ,而我 们最 常见 的就是多 目标函数优化 。 般而 言, 目标函数越多 ,设计 的综 合效 果越好 , 但 问题求解越复杂。在实际的设计 问题

现代机械设计方式、方法

现代机械设计方式、方法

现代机械设计方式、方法摘要:机械属于各行各业发展应用中必不可少的工具,在现代化机械设计工作中设计方式和方法发生了一定的转变,有效地提高了机械设计的效果。

因此在实际工作中,需要根据现代化机械的发展方向掌握最新的方式和方法,使机械设计效果能够得到充分的保证。

基于此本文论述了现代机械设计的方式和方法。

关键词:现代机械;机械设计;设计方式;设计方法随着机械产品在设计方式和理念上的不断创新,借助计算机和信息化等技术有效地保证了机械设计本身的性能和结构的科学性,在机械设计方式方法方面需要融入新型的技术方案,推动机械设计行业朝着新的方向不断的进步,同时还需要考虑行业未来的发展特点,解决在设计工作中所存在的挑战,更好的研究未来机械设计的发展方向,从而使机械设计能够获得有效的进步。

一、机械设计方式方法的概述在机械设计方式方法用的过程中,需要按照实际的需求和以往工作经验做好信息的整合,为后续经验设计提供重要的基础,在设计阶段包含了大量的公式和现有的设计手册,需要进行信息的有效整合,减少各种繁琐问题的发生概率,同时还需要从灵活性的角度来优化当前的设计模式,为后续使用提供重要的基础。

在设计工作中要根据时代发展方向加强对技术模式创新的重视程度,减少整体设计中的难点,并且还需要和设计周期相互的匹配,防止出现各种各样的质量问题和进度延缓问题,全面的优化机械产品本身的设计模式。

例如在实际设计的过程中需要在以往设计的基础上进行不断的创新以及调整,按照机械设计的标准和市场发展方向相互的同步,将更多新想法和新创意融入到机械设计中,不要拘泥于传统的设计形式,需要打破整体设计理念,从而推动机械设计行业的创新以及发展,多方位地符合现代化机械设计的需求。

在新时期背景下,设计人员需要研究新型的设计方法和理论内容,作出更加大胆的创新和改进,促进机械设计方式方法的创新,使行业竞争实力能够得到全面的提高。

在实际设计过程中也可以适当借鉴国外发达国家机械设计的相关经验,之后再按照机械设计的相关要求做好思路的有效整合,使机械设计科学就能够得到充分的保证,为机械后续的使用提供重要的基础。

我国机械工程领域研究进展与展望

我国机械工程领域研究进展与展望
关键 词 : 工程机械 ; 制造 业 ; 工业生产 ; 研 究现 状 ; 节 能
人 口增多 、 环境 污染严重 、 气候变 暖以及 可再生 能源紧缺是 新 器人进行研究 。在 目前 的机械工程领域 中, 并联机器人机构学 已成 世纪以来 人类 面临的主要发展问题 。随着 时间的推移 , 这 一问题变 为上个世纪 以来最具代表性的学科 , 也是我 国学者和研究人员深入 的越来越严 峻 , 已成为影响人类生活和生产 的首要 因素。经过 多年 研究 的工作要点 , 是一个 国际上具备着重大影响力 的研究领域。 的发展实践总结得出 , 生态环境保护工作 的研究 比社会经济 的发展 2 . 3 机 械 动 力 学 领 域 更 为关键 , 更为重要 。 我 国作为世界人 口大国 , 也是世界能源消耗大 非线性动力学 、 复杂机电系统 的故 障预示 和智能维护是机械动 国, 更是资源缺乏 、 环境污染严重 的过渡 , 为此在 未来一段 时期 的社 力 学的前沿研究领域 。 我 国有关专家和学者在高维非线性系统 的分 会发展 中 , 以节 能 、 环保 、 低 耗的发展理念进行 研究势在必行 , 也 是 又研究 中 , 提 出了约束分叉理论 、 时变产生系统的安全域侵蚀理论 、 实现我国经济可持 续发展 的核心手段 。 非 线性转子 系统 的稳定性量化分析方法 , 提 出了转子 系统非线性故 1 机 械 工 程 概 述 障诊 断的系列方法和技术 , 解决 了国内十几个发 电机组 的振动 疑难 《 中国机械工程技术线路图》 、 《 中国机 械工程》 等著作 的推 出为 问题 。 我国机械工程 的发展 打下了坚实 的基 础 , 也为我 国机械制造技术 实 3 机 械 工 程 科 学 发展 总趋 势 现 自我创新 、 跨点整合 、 全 面发展提供 了理论 指导。与此 同时 , 我国 在机械工程科学方面 ,虽然 已经取得了瞩 目的创新及进展 , 但 国家 自然科学基金 等组织对机械工程研究支持 不断加大 , 使得 我国 必须清 醒地认识 到, 我国机械工程科学 总体上还处 于落后状态 。主 机械 工程领域研究 工作在近年来取得 了突出的进展和优异 的成绩 , 要 体现在 : 中国机械工 程的理论 、 方法和技术对 中国制造 业的 自主 为我 国机械工 程和经济建设 提供 了大量 的新 技术 、新 理论和新方 创新 和发展 的贡献不显著 ;中国学者提 出的机械领域的新概念 、 新 法, 也 为国 内外工业 生产技术 的改 进提供 了重大参 考 , 使其在 国际 理论不多 ; 有重要国际影 响的机械工程理论 、 方法和技术不多 ; 国际 学术界 占据 了一席之地 。 所谓 的机械工程主要指的是是研 究机械系 机 械领域学术界有较大影响 的中国学者很 少。 总体上 中国机械工程 统、 机械产品性能 、 机械设计和机械制造理论 、 方法与技术 的一 门综 学术领域在 国际上 的地位滞后于 中国制造业在国际制造界的地位。 合性学科 , 它主要包含有机械学和机械制造学两个领域 。 未来机械工程学科 的发展将主要受到两方面 的制约和推动 , 一个是 1 . 1机 械 学 制造业 的创新发展 , 另一个是学科 的演变进步。 机械学是研究机械结构 、 系统性能 、 设计理 念、 设计方法 的一门 4 机械 学 发 展展 望 学科 , 它包 含 了机构 学 、 传 动学 、 动力学 、 强度学 、 摩擦学 、 设计学 以 4 . 1机构学是机械工程学科 中最有代表性的学科 之一 。机构学 及界 面机械学 等多门学科 ,是 由这众多学科 组成 的边缘 性交叉学 研究一方面应注重机构学基础理论研究 , 以使我 国在 国际机构学界 科。 保 持优势地位 , 另一方 面应注重与制造 和控制的学科交叉 , 在设计 1 . 2制造科学 理论和关键技术两个方面 同时取得突破 , 以开发 出性能优 良新机构 制造 学主要指 的是 以研究制造过程 、 制造体系 、 制造 设备为一 和新装 备。航空航 天器 、 机 器人 机构 、 纺织机械 、 工程机械 、 微 纳机 体 的科学 , 是一项涵 盖了产 品结构设计 、 成型制造 、 加工生产 、 测量 构 、 仿生机构等工程 中存在大量机构问题 , 机构学大有用武之地 。 仪器 以及生产制造为一体 的综合性学科。 4 . 2摩擦学研究 自2 0世纪 9 0年 代起有了长足发展 , 其基本经 2 机 械 工 程研 究 现 状 分 析 验是与纳米 、 生物、 计算机以及与工程问题 的交叉结合 , 发展 了纳米 在现代 化社会发展 中 , 制 造业有着不可 替代的重要 意义 , 是创 摩擦学 、 生物摩擦学 、 表面减阻及亚纳米抛光技术等。 今后 的发展是 造人类财 富、 促进人类社会 发展 、 推动人类文明进步的主要手段 。 制 进一步 向学科面更宽的交叉方 向——界面机械与制造科 学 、 纳米制 造业是 国民经济发展 的支柱产业 , 它与其他产业一样都与生态建设 造摩擦学和纳米生物摩擦学方 向发展。此外 , 中国摩擦学领域 的青 有着密切 的关系 , 为此 文明在工作 中有必要对其 中存在的 问题进行 年学者应 当进一步加强在国际学术界的影响 , 争取在 国际学术界 占 研究 。 目前 , 随着全球经 济一体化发展趋势 的加快 , 机 械制造产业之 有更重要的位置。 间的竞争不断加剧 , 这也是 的机 械制 造业 以及附属产业在发展 中面 5 结论 临着严重挑战 。经过研究总结得出 , 目前机械工程领域的研究成果 我 国机械工程科学虽然 已经取得 了长足的进展 , 但与 国际先进 主 要 可 以从 以下 方 面 人 手 分 析 : 水平仍然存在很大差距。 我们必须保持清醒 的头脑 , 高瞻远瞩 , 尽快 2 . 1摩 擦 学 领 域 的研 究 成 果 制定学科的长远发展规划 , 采取正确 的学科发展战略和策略 。加强 在 目前的机械工程生产 中, 以纳米摩擦 学以及 其与技术的应用 对基础研究 中原创性理论方法的支持力度 , 加强对原创性技术发明 尤为广泛 , 这也标志着我 国机械工程在摩擦学研究 中取得了举世瞩 的支持力度。在继续保 持和发扬摩擦 学 、 机器人机构学等在 国际学 目的成绩 。在计算机硬 盘基片表 面超精 化学机械抛 光技术 的研 究 术界 占有一席 之地的同时 ,力争 在 2 0 2 0年前后机械与制造学科总 中, 提 出了超精 表面纳米粒子 新技术 , 这为化学 与机械作用 的均衡 体上进人国际先进行列。 规律研究 奠定 了基础。截至 目前 , 摩擦学 已成 为我国机械工程领域 参考文献 中最具有影 响力的学科 之一 , 是未来一段 时期 内研究工作 开展主导 … 1中国科 学技 术协会. 2 0 0 8 — 2 0 0 9机械 工程 ( 机械制 造) 学科发展报 告 目标 。 『 M] . 北京 : 中国科技 出版社 , 2 0 0 9 . 2 . 2机器人机构学领域 【 2 】 路 甬祥 . 坚持科 学发展 , 推 进制造 业的历史性跨越 『 J 1 . 机械 工程学 机器人在 新世 纪已成为一个屡见 不鲜的话题 , 是 机械生产制造 报 , 2 0 0 7 , 4 3 ( 1 1 ) : 1 — 6 . 领域研究 的一项核 心课题 。在 目前 的工作 中, 需要 我们 正确的认识 机器 人 的优劣 势 、 预测未来机器人 发展前景 , 从 而有针 对性 的对 机

机械设计制造自动化在当代企业中的发展状况研究

机械设计制造自动化在当代企业中的发展状况研究

机械设计制造自动化在当代企业中的发展状况研究随着科学技术的发展,我国的机械设计制造行业有了很大进展。

对制造企业来说,要不断提升机械制造业的质量和水平,以满足人们对美好生活的需求。

同时,对产业链自动化更新提出要求,以减少人工成本,避免不必要的损失。

自动化产业链有利于提高效率,扩大企业的规模。

自动化在很大程度上促进了我国国内工业制造的发展状况。

本文分析了机械设计制造运用自动化技术存在的问题,并提出了解决措施。

标签:机械设计制造;自动化;当代企业;发展状况近些年来,虽然我国机械设计制造自动化得到了快速发展,但是与国外相比,缺乏核心技术,发展水平存在一定的差距。

从机械设计制造自动化在当代企业中的应用现状来看,虽然有的企业认识到新技术的重要性,但是受到资金、技术以及理念的影响,导致自动化技术很难落实到位,依然采用传统的生产方式,产品质量低下,需要投入巨大的成本,竞争力亟待提升。

一、机械设计制造自动化的特点分析首先,安全性较高,之前在生产过程中,一旦机械发生故障或是损坏,大多时候生产就很难继续下去,只有停工进行维修,维修机械的过程耽误了生产进度。

而如今机械自动化的使用,就很好地解决了这一窘境,因为自动化的机械可以自己分析问题,找出原因后,人员对其进行有针对性的修复,而且较之前的旧模式也比较安全。

其次,自动化也比较节能,由于自动化的产品一般都占地面积较小,所以它本身节省资源的同时也能节约生产过程产生的资源消耗,加之现在社会都较注重节能减排,所以自动化机械的生产也同时具备环保功能。

最后,自动化的应用范围较广泛,在企业主要的生产中,机械自动化可以产生很大的功用。

二、机械设计制造自动化在当代企业中的发展现状(一)集成化程度不高虽然电气工程及其自动化技术日益取得了进展和突破,但是在核心技术这个层面上,依旧存在着极大的进步和提升的空间。

主要是我们国家电气自动化系统集成化程度不高,同时由于我们国家电气自动化的发展时间较发达国家晚一些,存在着一定的劣势,就造成在实际运用的时候,各个系统之间不能够有效的进行功能和信息的共享,进而阻碍了电气自动化技术实现重大突破。

机械工程技术的发展趋势探讨论文(精选9篇)

机械工程技术的发展趋势探讨论文(精选9篇)

机械工程技术的发展趋势探讨论文在日常学习、工作生活中,大家都经常接触到论文吧,论文的类型很多,包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。

相信写论文是一个让许多人都头痛的问题,以下是小编为大家收集的机械工程技术的发展趋势探讨论文,欢迎阅读与收藏。

机械工程技术的发展趋势探讨论文篇1摘要:我国社会经济水平在近几年得到了飞速提高,迅猛的发展当然也影响了机械工程行业。

机械工程行业也因为科技水平的不断提高朝着自动化、智能化的发展方向发展。

机械工程技术所涉猎的范围很广,包括从研发到后期维护等多方面内容,所以机械工程技术的兴起不仅提高了劳动效率,也提高了产品质量,所以,国家的发展也离不开机械工程技术的发展。

因此,本文就以机械工程技术为研究背景,探讨了机械工程技术的发展趋势,现具体研究如下。

关键词:机械工程;自动化;智能化;发展趋势;探讨1机械工程技术的自动化发展方向1.1机械工程的自动化技术概述机械工程的自动化技术指的是机械装置在没有外力干扰的情况下,按照预定好的程序方法,通过机械力进行自动操作、运行的过程。

目前,在机械工程自动化技术应用方面,我国没有进行很广泛的应用,自动化水平也相对较低,不同领域发展得比较不均衡。

通过应用自动化技术,机械工程可以对加工对象的进行持续自动化生产,实现自动生产,还可以加快生产原料的流动速度,还能推动机械工程行业自动化的发展。

根据目前的国情,我国发展正处于劳动力短缺的阶段,同时企业有强烈的产品更新换代需求,并且国家的综合实力和经济水平逐渐提高。

基于以上情况,我们完全有信心迎来一个由机械工程的自动化技术主导的新时代。

1.2针对加强机械工程技术的自动化发展方向的建议1.2.1加强配套机械自动化的技术发展配套机械自动化技术,指的就是机械自动化技术。

配套的机械设备对主要的机械设备具有很好地辅助作用,因此,只有加强了配套机械自动化的技术发展,才能发展完善的机械工程自动化技术。

具体来说,就是应该充分利用多项先进的电子信息技术,使机床能处于程序数据的控制之下,从而建立完善的自动化控制系统与信息系统。

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现代设计理论及其方法的特点及其研究进展
朱相国
产品设计是一种建立在知识和经验的基础上的创造性劳动,设计的目的就是寻求一种满足用户、企业及社会所提出的质量要求的最佳方案,这是一种复杂的思维过程。

目前产品设计问题一般表述为以经验为基础的演绎、归纳的设计过程。

因此,需要探求以科学原理为基础的产品设计理论和方法。

产品设计理论时研究工程设计的过程、规律及设计中的思维和工作方法的一门综合性学科。

设计产品的设计过程、设计目的、设计者、可用资源、领域知识等5个方面及其相互关系,在20世纪60年代初,人们已将设计过程明确划分为方案设计、技术设计,工艺设计阶段,基本上属于经验设计体系。

随着科学技术的发展,产品设计不再完全是依赖经验和灵感的创造艺术,而逐步演变为一门科学,以知识为依托,以科学方法为手段的工程创新活动。

20世纪70年代,德国学者Pahl和Beitz提出了最具代表性、权威性和系统性的产品设计方法学,将工程设计过程分为4个阶段:明确任务阶段、概念设计阶段、具体化设计阶段和详细设计阶段。

近20年来,产品设计又引入了系统科学、信息科学理论和方法,更广泛的借助于现代数学方法和计算机技术,产品设计进入了系统工程、系统优化和计算机辅助设计阶段。

工程设是一种有目标的创造性社会活动,自然科学和工程科学是其必要的知识基础;相关的专业知识和经验,尤其是机构工艺、材料性能、生产过程和管理方面知识基础也是十分必要的;设计产品往往是为了满足社会的需要,力争产品具有市场竞争力。

因此设计人员还必须了解所设计产品的政治、经济、人文、法律、社会、技术和生态环境等有关情况。

一、现代设计理论与方法的发展
随着科学的发展以及人们对产品质量的要求不断提高,以及各学派的深入研究,现代机械设计理论与方法形成了趋于完整的几大体系。

1、发明问题解决理论(TRIZ理论)
TRIZ是拉丁文中发明问题解决理论的词头。

该理论是前苏联G.S.Altshulder 等人自1946年开始,花费1500人/年的时间,在分析研究各国250万件专利的基础上所提出的,是解决技术难题的原理和知识体系。

20世纪80年代中期前,这种理论是对其他国家保密的,随着前苏联解体,一批科学家移居美国等西方国
家,才逐渐把该理论介绍到世界产品开发领域,并对该领域产生了重要的影响。

经过50年的研究,TRIZ已形成了一系列放大与工具,特别是提出了设计冲突理论、标准解、TRIZ算法等。

尽管TRIZ方法还处于发展之中,但其成熟部分已经成功解决了设计中的很多难题,成为国际设计理论界公认的著名学派。

2、普适设计理论与方法
德国的普适设计理论是优秀设计过程所积累的经验的总结。

理论的典型代表是Pahl及Betiz的普适设计方法学(Comprehensive design methodolo-gy)。

该理论建立了设计人员在每一设计阶段的工作步骤计划,这些计划包括策略、规则、原理,从而形成完整的设计过程模型。

一个特定产品的设计可完全按该过程模型进行,也可选择其中一部分。

该方法中,概念设计阶段的核心是建立待设计产品或称技术系统的功能结构。

物料、能量、信息3中流作为输入输出,将各功能有机结合在一起就形成了产品的功能结构,该理论对产品定义、技术设计和详细设计都很有效。

但该理论所给出的建立功能结构的方法是一种基于经验的方法。

3、公理化设计理论
公理化设计是美国麻省理工学院Suh教授于20世纪70年代中期提出的一种设计决策方法,其出发点是将传统的以经验为主的设计,建立以科学公理、法则为基础的体系,其目的是在缺乏知识和信息的情况下采用“公理”作为指导或决策规则,从而对制造系统各种复杂行为进行优化。

设计问题被看做是用户需求域、功能域、物理域、过程域依次通过映射机制相联系的问题域概念模型。

早期的设计公理有7条,推论8条,之后Suh教授将其简化为两条基本设计公理:独立公理(The Independence Axiom)和信息公理(The Information Axiom)。

公理化设计理论基本上是一种概念表达,离完善的理论体系和实用尚有较大距离,但他表明了一种关于设计的“思考”。

4、三次设计法
Tagnchi方法是由日本学者田口建立的,其主要内容包括系统设计、参数设计和容差设计,统称为三次设计。

其中参数设计和容差设计为其核心。

三次设计以试验设计为基本工具,通过对零部件或元器件的参数进行优选,以减少各种内外因素对产品功能稳定性影响,从而提高产品质量。

系统设计主要是指产品功能设计,他是三次设计的基础;参数设计的基本理念是合理确定系统中各参数的最
佳组合,从而衰减内外噪声,使干扰变量对产品的影响达到最小;容差设计是进一步确定这些系统参数的波动范围,在保证质量的前提下,尽可能增大个参数值的公差,以降低制造成本。

日本公司采用Tagnchi方法来提高产品质量,并达到了国际公认的高质量水平。

Tagnchi方法适用于产品的详细设计。

5、QFD设计法
作为一种用户驱动的产品系统设计方法与工具,QFD代表了从传统设计方式(设计—试制—调整)向现代设计方式(主动、防御)的转变,它是系统工程理念在产品设计过程中的具体运用,并正在发展成为具有方法论意义的现代设计理论,成为现代化设计方法论的应用典范。

QFD设计法是由日本学者提出,而后在美国传播,如今已经在世界范围内发展、成熟。

6、国内的现代机械设计理论与方法的发展及其特点
我国科技工作者对产品设计理论与方法也进行过大量的深入研究,并取得了一大批研究成果,如创新设计、绿色设计、概念设计、机构设计、传动设计、动态设计、强度设计、可靠性设计、摩擦学设计、优化设计、稳健设计、智能设计、虚拟设计、数字化设计等,同时还将研究结果应用与产品研究、设计和开发过程中,解决了我国诸多重大机械装备的设计问题,为我国机电产品的设计制造赶上国际先进水平作出了重要的贡献。

二、现代机械设计理论与方法的特点
现代设计理论与方法是指凭借计算机、网络或其他现代化设备,采用现代化设计理论或方法,例如采用创新设计、绿色设计、数字化设计、优化设计、动态设计、综合设计、稳健设计、可靠性设计等,并采取并行或协同的模式来进行产品设计。

具体表现为:
1、使用工具
现代设计主要是依靠计算机来完成,设计计算、绘图、分析甚至样机检验都可借助计算机来实现,有了计算机,设计人员可以把精力重点放在产品创新上而不是一些重复性的劳动,从而显著提高了设计效率。

2、计算方法
现代设计在计算中通常采用数值计算法,例如有限元方法,在充分考虑各种影响因素的前提下,利用计算机强大的计算能力来获取较精确的解。

3、设计形式
现代设计一般采用并行设计模式,由于计算机网络等先进通信工具的出现,使协同异地进行产品设计已成为可能。

但是,这里需要说明的是在产品设计中完全采用并行设计模式是不可行的。

例如按照按照综合理论方法体系,产品设计大致可以分为调研、规划、实施和检验4个阶段,在这4个阶段中,仅实施阶段可以考虑并行和协同的设计模式。

4、知识运用
现代设计从以经验为主过渡到以知识为主,设计者利用知识工程、人工智能等相关技术,可以科学地进行设计过程中的各种决策,从而促使设计效率、产品质量获得大幅度的提高。

5、局部或全局性
现代设计更加科学,更加全面,更加系统,因此,基于系统工程的综合设计理论与方法具体地贯彻了现代设计的思想。

产品设计理论与方法种类繁多,如何选择相适应的理论与方法来完成不同设计目标的设计任务,这是摆在产品设计师面前的一项十分重要的任务。

参考文献
(1)路甬祥工程设计的发展趋势和未来[J] 机械工程学报,1997,33(1). (2)谢有柏现代设计理论和方法的研究[J] 机械工程学报,2004,40(4). (3)周济CAD技术在中国制造业中的应用[J] 机械与电子,1998,(4)(4)闻邦椿,周知承,韩清凯,等现代机械产品设计在新产品开发中的重要作用—兼论面向产品总体质量的“动态优化、智能化和可视化”三化综合设计法[J] 机械工程学报,1997,33(1).
(5)闻邦椿,任朝晖关于装备制造业发展的若干思考[C ] 中国科协2005年学术年会论文集,新疆:2005,3-10.
(6)闻邦椿,张国忠,柳洪义面向产品广义质量的综合设计理论与方法[M] 北京:科学出版社,2007.
(7)于俊现代设计方法及应用[M] 北京:中国标准出版社,2002.。

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