浅析现代机械设计方法及研究进展
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。
浅谈现代机械设计方向及发展

浅谈现代机械设计方向及发展随着科技的飞速发展,机械制造业也迎来了前所未有的发展机遇。
现代机械设计更加注重高效性、精度和自动化,机械系统越来越复杂,需要更加精准的设计和制造技术。
本文将从现代机械设计的发展趋势、设计方法、工具软件和未来发展方向等方面进行探讨。
一、发展趋势1. 自动化和数字化:现代机械应该做到自动化,具有数字化的特点,使得机器操作变得更加方便、安全和高效。
2. 面向服务:机械产品将越来越面向服务,机器不单单是一个产品,更要充当一个方案。
专业化和定制化的机械设计将更加广泛普及。
3. 节能环保:环保越来越重要,机械产品发展的越来越环保,更多的机械产品开始采用绿色设计,以满足环保要求。
4. 数控化:随着数字化技术的发展,机械制造业需要更加精细化和自动化,让机器完成更加复杂和纷繁的操作。
二、设计方法1. CAD:计算机辅助设计是现代机械的标配,通过CAD可以进行机械模型的制作,更加直观、灵活、快捷地完成机械设计。
2. CAE:计算机辅助工程是基于CAD的进一步发展,可以包括动态仿真、强度仿真、流体分析等工程设计,实现机械设计的优化。
3. CAM:计算机辅助制造技术使得自动化制造成为可能,它是CAD和CAE技术在生产领域的应用,可以将设计的机械产品转换成为CNC数控部件,完成整个自动化生产流程。
三、工具软件1. SolidWorks:SolidWorks是由SolidWorks Corp.开发的一款三维CAD软件,它以易用性、行业标准和高效性为设计目标。
2. AutoCAD:AutoCAD是由Autodesk开发的一款二维和三维计算机辅助设计CAD软件,广泛应用于建筑、制造、电子和航天工程等领域。
3. ANSYS:ANSYS是全球范围内最广泛使用的CAE软件之一,提供有限元建模、分析和优化功能,可用于机械、航空、土木工程等领域。
四、未来发展方向1. 智能化:未来机械产品将更加智能化,利用先进的人工智能、机器学习技术,增加设备的自我适应性和优化性能。
浅谈现代机械设计方向及发展

浅谈现代机械设计方向及发展
现代机械设计是指在一定环境和要求条件下,以人机交互和用户体验为核心,通过有效利用传统机械学、仿真技术、计算机科学、电子技术、控制系统及其它新技术来设计、制造、操作及维修机械产品的一类工程技术。
20世纪末,随着计算机信息技术的发展,机械设计及其应用方向也发生了很大的变化,以传统的机械设计理念面临被淘汰的危机。
不断深入的机械结构设计和综合的工程设计,是对机械设计的有效应用。
现代机械设计的方向及发展,重点集中在以下几个方面:
1、加强人机交互技术
随着计算机的发展,人机交互技术也是随之发展。
人机交互技术为机械设计提供了全新的设计思路。
设计师通过运用人机交互技术,实现了机械设备和用户之间的良好沟通,以追求更高的使用效率和使用舒适度。
2、融入仿真技术
仿真技术为机械设计提供了一种有效的解决机械结构问题的方法。
仿真技术的出现,使机械设计技术从“设计,试验,实现”的传统模式,转变为定量化、定性分析的科学设计,可以有效降低产品的错误率。
3、优化设计
优化设计技术是机械设计的一大创新,它于既定的设计要求下。
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当前机械设计方法的基础是机械设计方法学,通过采用计算机技术,从定量、动态、优化多方面发展机械设计。
这样做的好处是可以明显加强设计质量,减小设计周期,同时保证研制费用的合理利用,良好的开始等于设计成功的一半,另一方面还可以让机械产品在本行业中多一份竞争力。
标签:机械设计方法;发展;趋势根据对机械产品的使用要求,有很多方面需要构思、分析并计算机械,其中包括机械的结构、工作原理、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸等,同时把详细说明这些内容,这就是机械产品制造的依据,按照这个过程去操作就可以完成机械的制造。
完全按照各方面的规定条件去设计最佳的机械,也叫做优化设计。
近年来,我国经济发展迅速,科学技术也突飞猛进,尤其是计算机科学和系统科学发展尤为突出,这也有助于机械水平的提高和发展;通过结合设计技术和理论知识,进一步发展了机械设计方法,同时从设计手法上看,也可以发现设计更精确和智能。
1 现代机械设计方法的发展过程及其面临的形势1.1 现代机械设计方法的发展过程顺应机械设计发展的需求,面对科学技术的迅速发展,机械设计要跟上步伐,加强现代化设计工作要求,并且在保质保量的同时,产生了探讨和研究现代设计方法的思想。
机械设计中蕴含了现代设计方法,通常采用的方法包括,预测技术的方法,分析信号,设计系统,模糊设计,有限元和边界元分析设计法,设计可靠性,优化设计和计算机辅助设计法等。
很久以前就产生了设计和设计方法,然而将机械设计转变成为传统的设计方法和理论的时间仅有一百多年。
由于传统设计方法中存在很多局限性限制着机械设计的发展,因此传统方法已经逐渐消失在人们的视野里。
社会主义经济发展浪潮牵动着科技的发展水平和人们对生活水平的要求,通过普及和应用计算机科学,转变了现代机械设计的方式方法,使其迈向全面利用优化设计、仿真模拟、计算机辅助设计,这样可以保证计算更精确,并且看到清晰的图片内容,彻底颠覆了传统设计方法的理念。
现代机械设计方式及其发展趋势

现代机械设计方式及其发展趋势随着科技的不断进步和人们对生活质量的要求越来越高,现代机械设计方式也在不断发展和改进。
传统的机械设计方式主要以手工制作为主,设计过程较为繁琐,效率不高。
而现代机械设计方式则借助计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)等技术,大大提高了设计的效率和准确性。
1.数字化设计:现代机械设计方式依赖于计算机和现代化软件的支持,可以实现复杂机械的数字化建模和设计。
设计师可以通过CAD软件进行三维建模,快速创建和修改设计方案,减少了传统手工制图的繁琐过程。
2.模拟仿真:现代机械设计方式可以通过数值仿真软件对设计方案进行模拟分析,预测和评估机械系统的性能和行为。
设计师可以通过模拟仿真软件对机械结构的强度、刚度、动力学等方面进行分析,优化设计方案,减少试错成本和加工周期。
3.材料科学的应用:现代机械设计方式强调材料的选择和应用。
随着新材料的不断涌现和材料科学的发展,设计师可以选择更加适合的材料,提高机械系统的性能和寿命。
例如,轻合金、复合材料等新材料的应用,可以减轻机械结构的重量,提高工作效率和能源利用率。
4.智能化和自动化:现代机械设计方式强调机械系统的智能化和自动化。
通过集成传感器、控制器和执行器等智能元件,机械系统可以实现自动化控制和远程监控。
例如,自动化装配线和智能工厂的出现,提高了生产效率和产品质量。
5.绿色环保设计:现代机械设计方式注重绿色环保设计。
设计师需要考虑机械系统的能源利用效率、排放和废物处理等方面。
例如,通过优化设计和增加能源回收设备,减少能源消耗和环境污染,实现可持续发展。
未来的机械设计发展趋势主要有以下几个方面:1.轻量化设计:随着全球对节能减排的要求越来越高,未来机械设计将更加注重轻量化设计。
例如,利用新材料和结构设计优化,减轻机械结构的重量,提高动力性能和能源利用效率。
2.智能化和自动化:未来机械设计将更加趋向智能化和自动化,通过集成传感器、控制器和通信技术,实现机械系统的智能控制和自动化生产。
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。
现代机械设计理论方法与研究进展探讨

现代机械设计理论方法与研究进展探讨【摘要】本文简述了现代机械设计理论方法的相关内容,分析了我国现代机械设计理论方法的发展方向,以作理论交流。
【关键词】机械设计理论;设计方法;发展趋势自从我国加入WTO以来,我国制造业也开始向国际化水准靠拢,市场竞争不断升级,市场对机械产品的质量、结构、功能、性价比以及外形的多样化和个性化提出了更高的要求,同时由于环境资源的制约,要求市场上有更多资源节约型、可持续发展的机械产品不断涌现。
这代表我们在新的市场形态中面临着新的机遇,同时又存在着极大的危机。
因此,提高我国制造业的生产水平,提高产品的质量,满足国际化、动态化、环保化的高性能高质量产品要求,成为时下我国制造业的一大重要任务。
加强现代机械设计理论方法的研究比以往任何时期都更加显得十分重要。
1.我国现代机械设计理论和方法的现状据2010 年统计,我国制造业的工业增加值已居世界第二位,这说明中国已经成为世界制造大国,但远不是世界制造强国。
这是因为我国的机械产品不仅缺乏自主知识产权,缺乏自主创新产品,而且在产品的性能和质量上与发达国家的差距较大。
改革开放后,我国的机械设计水平虽然有较大的进步,但与发达的美德日等工业化强国相比,仍然相当于他们六七十年代的水平。
我国机械制造业的落后说明了我国在机械产品设计理论、方法和技术领域的落后,这也说明了加快发展我国机械产品现代设计理论方法研究的重要性和紧迫性。
二十世纪八九十年代,我国机械行业为了打造“数字化”和“信息化”工厂,许多企业花巨资购买了世界高端的CAD/CAM/CAE 软件,如AUTOCAD、PR0/E、UG、ANSYS和ADAMS 等,并培训了一大批机械设计人员。
但很多企业在CAD 应用的深度和广度仍有很大局限性,他们仅仅是利用CAD 进行工程绘图,只实现了机械设计的“甩图板”目的,而三维CAD/CAM/CAE、仿真设计等应用却很少。
采用先进的CAD 软件进行工程绘图或做产品结构优化计算,确实能减轻设计人员的工作强度,提高机械设计效率,但机械设计不等于计算,也不等于机械制图加计算,它并不能从根本上解决中国目前机械设计水平低下的问题。
浅谈现代机械设计方向及发展

浅谈现代机械设计方向及发展现代机械设计是一门综合性很强的学科,它不仅需要建立在牢固的理论基础上,同时还需要结合工程实践经验。
在当今社会,机械设计的方向和发展受到人们广泛的关注,随着科技的不断进步和发展,机械设计也呈现出了许多新的趋势和特点。
本文将就现代机械设计的方向及其发展进行浅谈。
一、现代机械设计的主要方向1. 精密化、微型化、轻量化随着科学技术的发展和进步,人们对机械设备的要求越来越高,对机械设备精密度、微型化和轻量化的需求也越来越大。
尤其是在高精度的微型机械设备、器件和仪器的制造中,对机械设计的精密化要求也越来越高。
2. 智能化、自动化在现代社会,人们对机械设备的智能化、自动化的需求越来越大。
这不仅包括机械设备的智能控制系统,还包括机械设计的智能化过程。
机械设计要朝着智能化和自动化方向发展,不断提高机械设备的智能化水平,提高生产效率,降低成本。
3. 绿色环保随着环境污染问题日益严重,人们对机械设备的环保性能要求也越来越高。
现代机械设计的方向之一是朝着环保、节能的方向发展,研发和设计符合环保要求的新型机械设备和产品。
4. 高效化、可靠化现代社会对于机械设备的工作效率和可靠性要求越来越高,因此机械设计也要朝着这两个方向进行不断地提高。
高效化和可靠化是机械设计的重要方向之一,只有提高机械设备的工作效率和可靠性,才能更好地满足社会的需求。
1. 先进制造技术的应用现代机械设计的发展趋势之一是先进制造技术的应用。
随着先进制造技术的不断发展,如数字化设计、计算机辅助制造等技术的应用,机械设计的效率和质量都将得到显著提高。
2. 新材料的应用新材料的应用也是现代机械设计的一个重要趋势。
随着材料科学的不断发展,一些新型材料的应用为机械设计提供了更多的可能性,比如碳纤维复合材料、功能性材料等,能够带来更轻、更强、更耐磨的机械产品。
3. 多学科融合现代机械设计不再是简单的机械学科,而是多学科融合的产物。
机械设计需要与电子、材料、自动控制等学科进行深度的交叉融合,才能更好地满足社会对机械设备的需求。
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。
现代机械设计技术方法及发展研究

03
可靠性优化
在满足可靠性要求的前提下,优化设计参数以降低成本和提高性能。
可靠性设计方法
01
可靠性评估
基于概率模型评估产品的可靠性,考虑随机因素对性能的影响。
02
可靠性预测
通过模拟和统计分析预测产品的可靠性,为设计和改进提供依据。
强调设计对不确定性和变异性的鲁棒性,以提高产品的稳健性。
强调在设计阶段就考虑产品的全生命周期,尽量减少对环境的影响。
绿色制造理论
绿色设计
优先选择可再生、可回收、低污染的材料。
绿色材料
采用环保、节能的制造和加工工艺,如清洁能源、循环冷却等。
绿色工艺
利用人工智能技术为设计者提供智能化辅助,提高设计效率和准确性。
智能辅助设计
从大量数据中挖掘有价值的信息,为设计决策提供支持。
飞机设计
通过采用现代机械设计技术,航空发动机的性能和可靠性得到了显著提升,降低了油耗和排放。
航空发动机设计
航空航天领域
车身设计
现代机械设计技术可以优化汽车车身的结构和造型,提高汽车的空气动力学性能和美观度。
汽车零部件设计
采用现代机械设计技术,可以提高汽车零部件的制造精度和性能,延长使用寿命。
汽车制造领域
通过实时数据共享和信息交流,设计师和企业可以更好地协作,缩短了产品研发周期,提高了生产效率。
网络化协同设计与制造技术
创新驱动的研发体系注重创新思维和方法的应用,鼓励设计师和企业积极探索新的设计理念和技术。
通过引入创新驱动的研发体系,企业可以更好地应对市场变化和技术更新换代,保持竞争优势。
创新驱动的研发体系
半导体设备设计
现代机械设计技术在半导体设备制造领域应用广泛,如光刻机、封装测试设备等。
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。
浅析现代机械设计技术与方法进展

浅析现代机械设计技术与方法进展摘要:机械设计是机械设备开发过程最重要的—个环节,其设计效果的好坏直接影响机械设备的最终使用情况。
摸索出先进实用的设计理念与设计方法对机械设备的设计工作的开展有很大的推进作用,因而使得机械设计技术备受科研人员和企业的高度重视。
1 现代机械设计方法的发展过程及其面临的形势1.1 现代机械设计方式的发展历程迎合科学技术的发展是现在机械设计理念的重要要求,实现机械设计工作的现代化标准。
同时要求机械设计的产品质量得到保障,进一步加快机械设计产业链条的生产速度,逐步摸索出了对现代机械设计的方法,形成了相关的理论与实践基础。
将这样的理论实践基础与传统的机械设计向结合,形成了当前的设计方法,也即现代机械设计方法。
由于机械设备的设计和设计方法存在已久,对于机械设计的形成,可以分为传统设计方法和传统设计理论,它的存在仅有100多年的历史。
由于传统的机械设计方法存在着诸多的局限性,导致其已经逐渐的推出了机械设计的历史舞台。
随着社会经济环境的不断发展,人们的生活水平也得到了显著提升计算机科学也得到了广泛地普及和应用,以致人们对设计的要求更加的严格,这使得人们对现代机械设计理念的产生了巨大的转变。
传统的经验设计方法向现代化的设计理念发展,全面利用优化设计、计算机辅助设计和机械仿真模拟等方法进行更加精确的计算和图形显示进而使机械设计更加的人性化合理化。
1.2 现代机械设计所面临的形势对于现代机械设计来说它所面临的主要形势为:设计领域逐渐由单一性趋向于多元化发展,机械领域多学科渗透,机械设备的设计由单机转向系统,从业人员由原来的单人扩大到群体合作分工明确,产品的更新速度加快,出产的设计更加稳定,面对当今先进的科技技术发展有进一步对现代化机械设计理念提出了全新的设计要求。
2 现代机械设计方法的特征2.1 与传统机械设计方法的对比对于传统的机械设计过程我们可以把它分为:分析和方案优化、评价修改、绘制图样和撰写文件、问题综述、产品需求调查、问题归纳定义。
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。
浅析现代机械设计方法及研究进展

111科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算,并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程,其目标是在各种限定的条件下设计出最好的机械,即做出优化设计。
随着科技的进步,特别是计算机科学、系统科学的发展,机械设计水平发展得很快。
多种设计技术和理论交叉融合,使得机械设计方法进一步拓展,设计手段也更加精确化和智能化。
1 现代机械设计方法的发展过程及其面临的形势1.1现代机械设计方法的发展过程为了适应科学技术快速发展的要求,使设计工作更加现代化,同时确保设计质量,进一步加快设计速度,逐步兴起了对现代设计方法的探讨和研究。
将现代设计方法应用到机械设计中即为现代机械设计方法。
目前常用的方法有:技术预测法、系统设计法信号分析法、模糊设计法、有限元和边界元分析设计法、可靠性设计法、优化设计法和计算机辅助设计法等。
设计和设计方法由来已久,但机械设计形成传统设计方法和理论,仅100多年历史。
传统设计方法存在诸多局限,将逐渐淡出历史舞台。
随着经济的发展,人们生活水平的提高以及计算机科学的普及和应用,现代机械设计发生了巨大的转变,由传统的经验设计方法进而发展到全面利用优化设计、计算机辅助设计和仿真模拟等方法进行精确的计算和图形显示。
1.2现代机械设计面临的形势现代机械设计面临的主要形势为:设计领域由单一趋向多元,多学科渗透;设计对象由单机趋向系统;设计人员由单人扩大到群体;产品更新加快,产品设计更有序;科技的进步对现代设计提出了新的要求。
2 现代机械设计方法的特征2.1与传统机械设计方法的对比传统的机械设计过程为:产品需求调查;问题归纳定义;问题综述;分析和方案优化;评价修改;绘制图样和撰写文件。
传统设计方法有很多的局限性:如用经验类比法进行分析,设计水平低;通过试凑得到的参数和指标不准;以静态假设为基础,不适应动态设计要求;设计成功率低,花费大;信息反馈的周期长。
现代机械设计技术方法及发展研究

现代机械设计技术方法及发展研究机械设计(machine design)是将机械各个零件的材质、形状、尺寸、结构、工作原理、运行方式等进行分析、计算尽而转换成具体的描述,并且作为以后机械生产制造依据的工作过程。
本文主要对现代机械设计技术方法及发展进行了分析研究。
标签:机械设计;技术方法;发展趋势引言:随着科学技术的进步,机械系统引入的新材料、新工艺、新方法越来越多,实现同一种技术功能所具有的功能载体和技术手段也很多,因此,现代机械系统设计工作者若使自己设计出的产品能立足市场,除要求机械系统能实现预期的功能外,还应使设计出的机械系统满足物美价廉、运行可靠、操作方便、对环境污染小等一系列要求。
设计者只有通晓机、电、液等各种综合技术,才能设计出性能价格比优良的机械系统。
一、传统机械设计与现代机械设计的特点比较1、传统机械设计几百年来,机械设计经过了无数的变迁与进步,时至今日已经形成了一个较为健全的设计体系,所取得的宝贵成果在社会各领域广泛应用。
在过去我国的机械设计因为受到生产力水平以及社会发展条件的多方面限制,始终依赖经验的堆积,发展速度十分迟缓。
由于依靠从业人员的设计经验能够使机械设计尽可能地减少错误,所以人们往往循规蹈矩而缺乏创新意识。
传统理念以及经验束缚了机械设计的创新脚步。
由于设计的诸多弊端,在实际投产后所收到的回报也十分有限。
按照机械设计的相关理论,传统的机械设计过程十分繁琐,所耗费的人力、物力以及时间较多,从而严重制约了工程效率的提升。
2、现代机械以及现代机械设计的主要特点2.1现代机械的特点(1)性能较高,结构相对简单。
传统机械要想实现功能上的变更,要依靠设备或装置的改变,革新方法上单一。
而现代机械在这一方面则比较灵活,方法较多,可以把不同的技术结合起来综合使用,更能够从不同的切入点着手,实现结构的科学化。
(2)效率得到提高,实现了成本的降低。
现代机械能够极大地节省工作时间,可以更为直观地看到工作成果,还可以有效地确保产品质量。
浅谈现代机械设计方法及研究进展

浅谈现代机械设计方法及研究进展摘要:当今社会是各个行业飞速发展的时代,机械科技的发展让机械产品已经深入到人们生活的方方面面,食品加工、汽车加工、材料加工等等领域都离不开机械设计。
随着我国科学技术水平的不断发展进步,机械设计也引进了多种不同的设计方法,当然,这也是适应市场发展而做出的要求。
机械设计的理念国外发展较早,但随着我国现代技术的不断改进,也有了多种属于自己的机械设计理念方法,每一种机械设计都会有其自身的特点与内涵。
在现代机械设计发展的过程中,为了满足用户的需求,设计出不同方案的机械理念,这是一种复杂的设计思维过程,当前的现代机械设计研究也逐渐朝着更加全面、与社会科学相紧密的结合。
关键词:现代机械;设计方法;研究进展随着科学的不断发展及人们对于机械产品的质量追求,对于现代机械的设计方案的讨论越来越精进,许多科研学家和各个学派对现代的机械设计方法都进行了研究设计,在国外有许多现代的机械设计方案,特别突出的可以分为普适设计理论与方法和三次设计法理论。
1.国外现代机械设计的方法1.1.普适设计理论与方法普适设计理论与方法是产生于德国,其理论方法的精华就是经验的累积和总结。
对于现代机械设计有许许多多的种类,但是需要有一个系统的理论方法对其进行总结与归纳,普适设计理论方法就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、方法到实施这每一步实施规则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在于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。
1.2.三次设计法理论与方法三次设计法理论是由日本学者所提出的,这种机械设计理论方法主要包括三中设计过程,其分别是系统设计、参数设计和容差设计:系统设计是整个机械设计的核心理念,也是最基础的部分,它是整个机械设计的始发站;参数设计就是一项对于各个功能之间的优化组合,其系统中所有参数的最佳组合,这样可以使得产品的负面影响减到最小。
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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
在市 场 中具有 竞争 力 。 3计算机 辅 助机械 设计 方法 计算 机 辅助 设计 (o ue d d D s n, 称 C mp trAie ei 简 g c AD) 是 电子 信 技术
统分解为若干个相联系的比较简单的子系统 , 可使设计和分析比较简便。 根据 需要和 可能 , 各予系统还可 再分解 为更小的子 系统 , 次分解 , 至能进行适 宜 依 直 的 殴计 和分析 。 系统 分解 时就 注意 以下 几点 :) 解数 和层 次应适 宜 。 解数 I 分 分 太少 , 子系统仍 很复杂 , 于模型 化和优化 工作 , 不便 分解数 和层 次太多又会 给总 体 系统 的综合造 成 困难 ;避 免 过于 复杂 的分界 面 。 2 应尽可 能选 择在要 素 间结 合枝 数( 系 数) 少和 作用 较弱 的地 方 ; 保持 能量 流 、 联 较 3 物料 流和 信息 流 的合 理 流动 途径 。 通常 机械 系统 工 作时 都存 在着 能量 、 物料 和信 息 3 种转 换 , 它们从 系统输 入到 系统输 出的过程 中 , 按一定的 方向和途径 流动 , 既不可中断 , 也不 可紊 流 , 即使分 解成 各个子 系统 , 的流动途 径仍 应明确和 畅通 ;) 它们 4了解 分 系统 分解 与功 能分解 的 关系与 不 同。 系统 分解 时, 每个 系统仍 是 一 个系统 , 它把 具有 比较密 切结 合关系 的要素 结合在 一起 , 其结 构组 成虽稍微 简单 , 但其 功 能往 往还 有多 项 。 而功 能分解 时 , 是按 功能 体系进 行逐 级 另 , 至 不能 再 懈 直
结合后 , 即 中, 使设计 工作更为 科学 合理 , 把一个机 械系 为 常
动 方 式、 和能 量 的传递 方 式 、 力 各个 零件 的材 料 和形 状尺 寸 、 滑 方法 等进 润 行构 思 、 析和 计算 并将 其转 化 为具 体 的描述 以作为制 造 依据 的工 作 过程 。 分
能设 计 出性能 价格 比优 良的机 械系 统 。 1机械设 计 机械设 计 ( cieds n , 据使 用 要求 对机 械 的工 作 原理 , 构 、 mahn ei )根 g 结 运
深、 由抽 象至 具体地 将 各层有 机地 联 系在一 起 , 使整个 设计 过程 系统 化 , 使设
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随着 科学 技术 的进 步 , 系统 引入 的新 材料 、 工 艺 、 方 法越 来越 机械 新 新 多 , 同一 种技术功 能所具有 的功 能载 体和技术 手段也 很多 , 实现 因此, 代机 械 现 系统设 计工作者若 使 自己设计 出的 产品 能立 足市场 , 求机械 系统能 实现 预 除要 期的功能外, 还应使设计 出的机械系统满足物美价廉、 运行可靠、 操作方便、 对环 境 污染 小 等一 系列 要求 。 设计者 只 有通 晓 机 、 液等 各种 综 合技 术 , 电、 才
构 、 动方 式 、 和 能量 的 传递方 式 , 流技 术 、 运 力 物 各零 部件 的材 料 、 状 、 形 尺
寸 、 滑方 法等 进 行构 思 、 析 、 润 分 计算 , 且 还需 融 通多 门科 学 知识 , 而 如创 造 性工程、 美学 , 仿生 学 、 控制 论 、 械 电子学 、 值 工程 等 , 机 价 使设 计 出的产 品
息 技术 的一 个重 要组 成部 分 。 这一新 兴学 科 能充分 运用 计算 机高 速运 算和快 速 绘 图的强大功能为工 程设计 及产 品设计服务 , 改变 了传统的 手工设计绘 彻底