浅谈面向信息时代的机械产品现代设计理论与方法研究进展
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。
浅析现代机械设计方法及研究进展
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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
现代机械设计的创新设计理论与方法研究
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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。
浅析现代机械设计方法及研究进展
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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。
浅析现代机械设计及方法
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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
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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。
现代机械设计方法与进展论文
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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。
现代机械设计的方法及研究进展
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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
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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。
机械产品方案的现代设计方法 及发展趋势
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机械产品方案的现代设计方法及发展趋势随着现代经济的发展,机械产品在各个领域中的应用越来越广泛。
机械产品的设计是产品开发的重要环节,因此需要借助现代设计方法来提高设计效率和产品质量。
本文将探讨机械产品方案的现代设计方法及其发展趋势。
一、现代机械产品设计方法1.1. 3D设计3D设计是一种现代化的机械产品设计方法。
它通过计算机模拟实现产品的三维建模,可以充分展现产品的外形、结构和功能等特点。
3D设计可以帮助设计师更加直观地了解产品的形态和特征,从而更好地满足用户需求。
1.2. CAD/CAM技术CAD/CAM技术是一种将计算机辅助设计和计算机辅助制造相结合的技术。
它使用计算机软件来设计和制造机械产品,使得设计和制造过程更加高效和精确。
CAD/CAM技术可以帮助设计师在设计阶段进行多种分析和模拟,提高设计的可行性和质量,同时可以降低制造成本。
1.3. CAE技术CAE技术是计算机辅助工程技术的缩写,它是一种基于计算机的数字化仿真技术。
它可以帮助设计师在设计阶段进行各种分析和仿真,如结构分析、热力学仿真等,从而提高产品的设计质量和可靠性。
二、机械产品设计的发展趋势2.1. 多学科融合设计机械产品的设计需要考虑多个因素,如力学、材料、制造等方面。
因此,未来机械产品设计将越来越重视多学科融合设计,将不同领域的专业技术进行整合,从而实现更好的设计效果。
2.2. 智能化设计随着人工智能技术的发展,未来机械产品设计将越来越智能化。
通过人工智能算法,可以预测产品性能和使用寿命,从而优化设计方案。
同时,智能化设计还可以实现自动化设计和优化,提高设计效率和质量。
2.3. 人机协作设计在未来的机械产品设计中,人机协作将成为一种趋势。
人机协作设计可以将设计师和计算机进行有效的协作,从而实现更好的设计效果。
同时,人机协作设计还可以帮助设计师更好地理解用户需求,从而实现更好的用户体验。
三、结论机械产品方案的现代设计方法和发展趋势是一个不断发展的领域。
现代机械设计理论与方法的特点及其研究进展
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现代设计理论与方法学生姓名:范洁学号:20114075112指导教师:周桂霞班级:电子信息工程一班黑龙江八一农垦大学现代设计理论及方法摘要: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。
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。
面向信息时代的机械产品现代设计方法及发展趋势探讨
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面向信息时代的机械产品现代设计方法及发展趋势探讨摘要:根据目前国内外设计学者进行机械产品设计时的主要思维特点,将产品方案的设计方法概括为系统化、结构模块化、基于产品特征知识和智能化四种类型。
指出四种方法的特点及其相互间的有机联系.提出产品方案设计计算机实现的努力方向。
引言科学技术的飞速发展,使产品功能的要求日益增多、复杂性增加、寿命期缩短、更新换代速度加快。
然而产品的设计,尤其是机械产品方案的设计手段则显得力不从心,跟不上时代发展的需求。
在经济全球化的环境下,机械制造业的竞争实质上是产品设计的竞争。
如何快速地进行机械产品的开发是提高制造业市场竞争能力的一个关键问题,进行机械产品现代设计理论、方法和应用技术的研究是十分重要的一项基础性工作。
目前计算机辅助产品的设计绘图、计算、加工制造、生产规划已得到广泛深入地研究,并初见成效,而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计需要。
为此本文概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采取的方法,并讨论了各种方法间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的发展趋势。
机械产品方案设计方法概括为以下四大类型:1.系统化设计方法系统化设计方法的主要特点是:将设计看成有若干设计要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机联系,并具有层次性,所有要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。
下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。
1.1.设计元素法用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”,认为一个产品的五个设计元素值确定之后,产品的所有特征和特征值即已确定。
1.2.图形建模法研制出设计分析和引导系统,用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息,实现了系统结构、功能关系的图形化建模,以及功能层之间的链接。
1.3.“构思”一“设计”法将产品的方案设计分为“构思”和“设计”两个阶段。
“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。
论机械产品的现代设计方法
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论机械产品的现代设计方法机械产品的现代设计方法是指利用先进的技术和工具,凭借创新思维和系统化的设计过程,来开发和设计机械产品。
在过去几十年里,随着科技的发展和工业化的进程,机械产品的设计方法也发生了巨大的变化。
现代设计方法不仅仅关注产品的外观和功能,更强调产品的质量、可靠性、可维护性和生态友好性。
本文将重点讨论机械产品的现代设计方法。
首先,机械产品的现代设计方法需要运用先进的技术和工具。
在数字化时代,计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)成为了设计师必备的工具。
CAD可以帮助设计师以三维形式建模和可视化产品,使设计变得更加直观和灵活。
CAE可以通过数字仿真分析来验证产品的性能,并进行优化设计。
此外,还有3D打印、虚拟现实等新技术的应用,使设计师在设计过程中可以更加直观地进行验证和反馈。
其次,现代设计方法强调创新思维。
在竞争激烈的市场环境下,产品的创新是企业生存和发展的基石。
设计师需要具备敏锐的市场洞察力和创新思维,能够发掘用户需求和市场机会,并以此为基础进行产品设计。
创新思维可以通过多学科交叉、用户参与、原型设计等方式来实现。
其三,现代设计方法强调系统化的设计过程。
机械产品的设计不再是一个线性的过程,而是一个循环迭代的过程。
设计师需要使用系统化的方法,将产品设计分解为不同的模块和子系统,并进行相互之间的综合与优化。
在设计过程中,需要进行需求分析、概念设计、详细设计、制造与装配等多个阶段的交互。
此外,还需要进行设计评估和验证,以确保产品在各个方面的性能达到设计要求。
最后,现代设计方法注重产品的质量、可靠性、可维护性和生态友好性。
质量是产品设计的核心目标,包括产品的稳定性、精度、寿命等方面。
可靠性是指产品在正常工作条件下不发生故障和失效的能力。
可维护性是指产品在故障或需求变化时,方便维修、更换和升级的能力。
生态友好性是指产品在生产、使用和废弃的全生命周期中对环境的影响要尽量减少,包括减少物质和能源的消耗,减少废弃物的排放等。
现代机械设计的创新设计理论与方法研究
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现代机械设计的创新设计理论与方法研究摘要:随着全球化经济时代的到来,机械制造业的竞争越发激烈,尤其是机械产品设计成为机械制造业的核心竞争力,只有将机械设计理论与方法不断创新,才能使机械制造行业在激烈市场竞争中找到驻足点,带动市场经济稳定增长。
由于机械设计本身具有复杂特性,为了给人们带来全新的服务体验和社会服务价值,需要不断设计出新颖、高效的机械产品,满足人们使用需求的同时为企业赢得更多经济收益。
文章主要阐述现代机械设计的创新设计理论与方法,希望为更多业界人士提供有效意见。
关键词:现代机械设计;创新设计;理论与方法引言为了更好的迎合市场发展目标,机械制造行业只有不断提出创新设计理论和方法,注重提升创新型思维和思路,以保证机械制造业具有更为乐观的发展前景。
随着信息化时代的到来,各行各业中不断运用高端技术,以达到快速发展的目的,对于机械制造业也不例外,将高端技术科学合理运用到行业发展中,不断拓展设计新思路,促使行业发展到达理想目标,对社会不断发展和进步提供重要保障。
目前,机械设计与人们日常生产生活紧密相连,通过创新设计理论以提升机械设计水平,在实践中不断运用和总结新型设计方法,促使机械制造业达到前所未有的高度。
一、机械设计的创新设计研究对象目前,机械设计主要运用已经研发的科技成果,包含理论方法和科学技术等,以创新设计思维,确保产品设计具有较强的科学性和实用性,满足人们的不同需求。
当前创新设计主要应用于两个部分,一是有效提升日常生产生活中机械产品所具备的科技创新力,二是研发设计新型仪器以满足时代发展需求。
机械制造结合众多学科,通过技术人员深入研究和探索,逐渐发展成为一种全新的理论思维意识,充分体现出人类智慧,同时也是现代科技产品更为艺术的表现。
二、简析现代机械设计创新设计的主要方法1.整体分析法所有机械设计产品都代表高新技术的重要成果,体现出多种学科的综合运用能力,需要对高科技机械产品进行细致分析,通过对产品整体功能分析,有利于获取新的设计思路,该方法主要是在已有机械设计中,进行二次研究,以获取创新的设计理论。
机械产品方案的现代设计方式及进展趋势
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机械产品方案的现代设计方式及进展趋势摘要:依照目前国内外设计学者进行机械产品设计时的要紧思维特点,将产品方案的设计方式归纳为系统化、结构模块化、基于产品特点知识和智能四种类型。
指出四种方式的特点及其彼其间的有机联系,提出产品方案设计运算机实现的尽力方向。
关键词:机械产品;方案设计方式;进展趋势引言科学技术的飞速进展,产品功能要求的日趋增多,复杂性增加,寿命期缩短,更新换代速度加速。
但是,产品的设计,尤其是机械产品方案的设计手腕,那么显得力不从心,跟不上时期进展的需要。
目前,运算机辅助产品的设计画图、设计计算、加工制造、生产计划已取得了比较普遍和深切的研究,并初见成效,而产品开发初期方案的运算机辅助设计却远远不能知足设计的需要。
为此,作者在阅读了大量文献的基础上,归纳总结了国内外设计学者进行方案设计时采纳的方式,并讨论了各类方式之间的有机联系和机械产品方案设计运算机实现的进展趋势。
依照目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方式的要紧特点,能够将方案的现代设计方式归纳为下述四大类型。
一、系统化设计方式系统化设计方式的要紧特点是:将设计看成由假设干个设计要素组成的一个系统,每一个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。
系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出,他们以系统理论为基础,制订了设计的一样模式,提倡设计工作应具有层次性。
德国工程师协会在这一设计思想的基础上,制订出标准VDI2221“技术系统和产品的开发设计方式。
制定的机械产品方案设计进程模式,大体上沿用了德国标准VDI2221的设计方式。
除此之外,我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想,其中具有代表性的是:(1)将用户需求作为产品功能特点构思、结构设计和零件设计、工艺计划、作业操纵等的基础,从产品开发的宏观进程动身,利用质量功能布置方式,系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各时期的技术目标和作业操纵规程的方式。
浅谈现代机械设计方法及研究进展
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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。
现代机械设计的创新设计理论与方法研究
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现代机械设计的创新设计理论与方法研究摘要:所谓现代机械设计方法和创新设计理论,与传统的机械设计方法有所不同,这是共识。
而且在现代社会,由于计算机技术不断发展,而且人们的技术水平不断提高,进行机械设计的方法一定是综合的且全面的,具有一定的系统性,并能够结合传统的设计方法开拓创新,为机械行业带来更多的帮助,希望能够为机械设计带来更多的帮助。
关键词:现代机械设计;创新设计理论;方法研究;引文:传统意义上的机械设计已经跟不上时代发展的需求,目前现有的机械设计是在之前的基础上融入新的知识得到的。
总体而言,现在的机械设计要比传统的设计方法优化很多,为生产部门带来了很多便捷,提高了机械工业的生产质量和工作效率,同时在生产机械的过程中也把失误降到了最低,节约了生产成本。
科学技术的使用拓宽了机械设计的道路,让不可能成为了可能。
一、机械设计创新理论分析1、全局设计理论在机械设计的具体方法上,对于大多数项目,我们必须在设计的早期阶段有一定的意识,能够分析每个环节,并规划出蓝图,在此基础上,详细设计是机械设计的重要方法。
传统设计与现代机械设计的比较过程中,这与全局设计是不可分割的。
然而,这种全局设计在概念上却有所不同。
传统的机械设计方法局限于设计本身,在机械设计过程中,我们应该能够从全局的角度分析一些细节,即通过计算机辅助设备,分析外部环境因素和一些经济成本的影响。
在机械设计的规定时间内,能保证机械设计方法更加完善完善,能满足大多数人的利益,在实际设计过程中节省更多时间,提高生产效率。
2、以实用为前提进行设计在现代机械设计的过程中,我们的目的是比较强烈的。
首先要明确我们要实现的一些目标,这样才能更好地进行机械设计,满足现代机械设计的发展目标。
这里我们要讲的一个问题就是,在进行机械设计实用性的前提下。
大多数时候,技术人员没有分析实际情况。
在早期的机械设计过程中,他们充分利用了一些先进的设计方法,对一些工程进行了理想化的分析。
浅议现代机械设计理念和技术展望
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浅议现代机械设计理念和技术展望【摘要】机械设计是机械工业中最为关键的环节,能否做好现代机械设计是机械制造工业发展的关键因素,现代机械设计的理念与传统机械设计相比有着明显的突破,本文就对现代机械设计理念和技术进行了扼要的探讨。
【关键词】机械制造;机械设计;设计理念;技术创新作为国民经济发展和现代化建设的基础性行业,随着现代社会工业化进程的不断加快,工业生产的需要也在不断增大,机械设计的技术水平也在不断的更新进步。
现代机械设计巧妙的结合电子计算机、数学、力学、工程实践理论等领域,颠覆了以往传统的人工或生硬机械化的生产模式,给现代工业制造业带来了全新的改革。
机械工具作为工业生产的基础方式,其奠基作用是无可替代的,现代机械制造行业的发展也是一国的综合国力和技术水平的很好体现,市场经济的飞速发展,科学技术的突飞猛进,和现代化建设的急切脚步都让工业机械的市场需求大大提高,在未来,机械制造行业的发展将有着更好的前景。
现代机械设计应与最先进的科学技术和理念相结合,现代机械设计理念和技术创新对我国机械制造行业的发展有着不可忽略的意义。
1.现代机械设计内涵与设计理念1.1现代机械设计概述现代机械设计就是巧妙的结合电子计算机、数学、力学、工程实践理论等领域,按照具体的使用要求,分析、计算、构思机械的结构、原理、运动、能量和力的传递、零件的形状、大小、润滑等不同的方面,并最终予以制作的全过程。
1.2现代机械设计的方法传统的机械设计一般是按照目标和任务,制定一个方案,甚或制造出具体的样机,而后予以考核评定,在考核评定的基础之上,进行修改,形成第二方案,循环反复进行这一过程一直等到满意为止。
具体的流程是:市场需求调查;归纳相关问题;综合分析问题;优化方案;修改方案;绘制图样。
在传统机械设计中,由于受到设计观念、技术方法和设备条件的限制,设计要借助于大量的静止化和简化假设,这样就大大地影响了设计的精确度,设计中过度依靠主观灵感和经验,高效、准确和科学合理性受到了影响。
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1 . 1 系统 化机 械方 法 系统 化 的机 械 设计 方应的 构 建成 一 个混 合 的系 统 ,该 系统
融合了各个元素的特点 ,并有层次凸显各个元素的要求,
完善 的 完成 出设计 系统 的任 务 。 1 . 2 结构 模块 化设计 方法 结 构 模块 化 设 计方 法 主要 是应 用 于较 大 规模 的设 计 方 案 ,该 方 案主 要是 将 一个 大 型 的设 计划 分成 为几 个 小 结构 模块 进 行设 计 , 这 样的 设计 方法 能够保 证产 品的功能 稳定 ,
韩 艳 霞
凯迈 ( 洛阳 )测控 有限公 司,河 南 洛阳 4 7 1 0 0 0
韩 艳 霞
韩艳 霞 ( 1 9 8 0 一) 女 ,汉 ,河 南 省 安 阳市滑县 .学士学 位 研究方向:机械 设计。
摘 要 现代化 的机械 设计理论是 现代化 机械 设计 工程 的核 心和 基本元素 ,而使 用现 代 的机械 产品设 计理论和 方法是 实现 整个机械 设计 的 目的。然而现代化 的机 械设 计具有 动态、科 学、计算机化 的特 点 ,而在 其常 用设 计方法上主要是 使 用 系统、模 块 、智 能、具有产 品特性 的设计方 法,在现 代化 的理论和方 法研 究方 面,我 国和 发达 国家具有一 定的差 异 ,因此我 们有必要通过 分析 当前的 机械 产品现代化理论和方法 ,来 分析提 升我 国的机械产品的研 究。 关键词
且设计的要求 明确。结构模块化设计方法主要方法是:在
产 品功 能 进行 详 细分 析 ,将 产 品功能 合 理 划分成 为 几 个模
品依然沿用 旧理论 、旧思维 ,所生产出的产品在性能与功 能 上 与发 达 国 家机 械 产 品依 然 存在 着 一定 的 差距 。因此 ,
采 用 先进 科 学 化 的机 械产 品理论 ,研 发 出更 科学 化 的产 品 与 理论 ,将 是 我 国机械 理论 长期 研 究和 发展 的主 要 内容 。
块化的设计结构。不同的产品可以根据需要进行 自由的组 合和 划分 ,以便能 够更 合理 的 实现产 品 的总体 功能 。 1 . 3 智能 化设 计方法
智 能 化 的 设 计 方法 只要 依 靠 计 算机 的 C AD 制 图 ,实 现 了三 维 图形 制 作 以 及 通 过 各 门 学 科 进 行 产 品开 发 和 设
计 ,当前使用三维 图形软件和虚拟现实技术是实现智能化 设计方案的主要方法 ,由于智能化设计具有良好的直观效
果 ,客 户对 外 观较 为 满意 ,但 智 能化 设 计 由于设 计 的 合理
性、实现性能较差 ,其功能和定位存在一定的不足 ,因此 智能化设计方法一般适用于空间严格限制的产品设计 中。 1 . 4 基础产品特征知识的设计方法 该方法主要依靠于计算机辅助设计以及知识库等特点
一
2 7 7 —
1 现代机械设计理论 与方法 的体 系结构
机械产 品现代设计理论与方法是在思维科学 、信息科 学、系统工程 、计算机技术等! 学科的支持下 ,研究机械产 品设计规律、设计技术和工具 、设计 实施方法的工程技术 科学 。由于现代设计的理论和方法种类非常繁多 ,因此现 代机 械 产 品设计 的理 论分 为 以下 几个 常 用方法 。
中 国科 技信 息 2 0 1 4年第 。 9期 ・ C H I N A S C I E N C E AN D T E C H N OL O G Y I N F OR MA T I ON Ma y . 2 o 1 4
创新 杂 谈
浅谈面向信息时代的机械产品
现代 设计理论 与方法研究 进展
机械 产 品 ;理 论 ;方 法
DOL: 1 03 9 6 /j . i s s n . 1 0 0 1 — 8 9 7 2 . 2 0 1 4 . 0 9 . 1 0 2
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机 械 设 计开 发 是 整个 机械 品系统 开 发 的重 要 组成 部 分 ,它 包含 着 产 品 的研 究 、发 展及 创 新 ,是 整个 机 械性 能 的重 要 因素 。从机 械 设计 发 展 开始 ,各种 设 计的 理 论和 方 法都 在 不 断延 伸 与深 化 。现 代 机械 设 计 的理 论是 建 立在 长 期现 在 代机 械 产 品设 计 的原 理 和技 能 发展 的 主要 结 果 ,而 现代 机 械设 计 的 主要 方法 也 是 对于 是 否满 足 机械 产 品性 能 与要 求 的关 键 指导 。总而 言 之 ,现 代机 械 设 计理 论是 现 代 机 械产 品设计 的基 础 与核心 。 随 着 我 国社 会 的发 展 与 人 f 『 】 生 活水 平 的 提升 ,我 国社 会 对 于 现代 化 机械 设 计产 品有 着更 高 的要 求 ,然 而 我 国对 于 机 械 化设 计 的理 论 与方 法 研 究依 然 不足 ,不少 设 计 的产