摘要:机械设计是积斗成工程的重要组成部分,设计水千的高低直接关系到产品的质量性能、研制周期和经效益等.随着科技的不断进步与发展,现代设计技术也不断与机械设计技术相结合,设计新手段、新方法、新技术不断地涌现在机械设计中必须重视设计的实效性,功能性,因此当今的设计理念必须在机械设计领域得以体现,本文针对现代设计技术子啊机械设计中的应用进行简要的分析。
关键词:现代设计技术;机械设计;应用
今科技的突飞猛进日新月异,机械设计的水平也是不断创新高,因此,要想使设计产品适应当今全球化的发展,就必须把当今最新的科技体现在机械设计的领域。科学的新成就不断丰富、充实着机械设计的思想、理论、方法和手段,促进了机械设计的变革、创新和发展,使现代设计技术面貌一新。现代设计的特点是面向市场、面向用户的设计。好的产品始于先进的设计理念和对市场需求的深刻了解。现代设计不仅要实现产品的基本功能,还应体现人性化和环境保护的先进设计思想。
1 现代设计技术与传统设计技术比较
在机械设计的过程中,我国经历了从无到有、从有到多、从多到精的过程,现下所具备的能力,完全可以更好的应对社会上的需求。可是从长远的角度来分析,单纯在机械设计本身进行研究,并不能获得十足的进步,还必须进行阶段性的整理、分析、讨论,将自身的优势和劣势予以高度的明确,为日后的工作发展与市场、社会把握,提供更多的参考。以往的机械设计往往使用两种方法,一种是直觉方法,另一种就是类比方法,这两种方法都是依托设计者的工作经验来实现的,在设计的时候,充分利用力学以及数学相关的知识等。众多的优势和特点,在这个科技发展与创新的过程中,使得以往的创作实际得到更好的改善。在时代的角度上分析,现代机械设计的运用、操作、试验、分析等等,都在各种科学数据上完成的,同时在开放性方面也比较高,能够经得住各个专业的筛选与探查。在市场不断更新变化过程中满足了市场要求,取得不同的产品,这样对市场的需求就有了保证。和以往的方法相比较提升了产品的档次。不仅如此,产品在销售过程中也可以取得一定的优势。同时,近年来的现代机械设计虽然比较多元化,可是在某些指标的突破上未获得较大的成果。传统机械设计方法,都是上一辈的人员经验总结,再加上下一辈的传承拓展来完成的,面对不同时代的需求,往往是表现出了多样化的特点当然,也有后辈推翻前辈理论的情况出现。,并没有在大众乃至社会层面做出较多的努力,因此在操作性和专业性方面,都需要依托较少的人员来完成,在传承的过程中,精通人员不断减少。所以现代设计方式是一个更加科学完善的设计方法。
2 现代设计技术特点
现代机械设计强化了传统机械设计对强度准则的要求。有限单元法和断裂力学等领域的研究成果在现代机械设计中的应用,强化了设计者强度设计的能力,现代设计的准则也因此拓宽到产品设计的更多领域。现代消费者对产品的需求从实用需求上升到物质与精神享受并重的层次,对现代机械设计提出了艺术和美学方面的要求。另外,现代设计根据各种给定的条件,运用优化设计的原理和方法,借助计算机求取最佳设计参数和设计方案。在现代设计中,优化意识还延伸到产品的总体方案论证,产品结构和工艺设计各个方面,并产生了遗传算法、模糊算法等许多新的理论方法。
3 现代设计技术在机械设计中的应用
3.1 创新设计
与传统设计相比,创新设计强调人在设计过程中,特别是在总体设计阶段中的主导性及创造性作用,采用新的技术手段、技术原理,从所要求的机械性能出发,改进完善现有的机械或创造发明新机械。如拥有大量知识的智能专家系统可对大的设计求解空间进行系统化的搜索和优化,从而实现原理方案生成、方案筛选、尺度综合的自动化等。
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3.2 稳健设计
它的作用是提高设计质量,减少损失。随着市场竞争,设计和制造高质量、低成本的产品越来越受到关注。利用可视化的动态三维图形和多媒体虚拟技术建立智能化的稳健设计系统。在求解时,首先确定产品的质量指标体系,建立可控与不同控因素对产品质量影响的质量设计模型;其次对稳健设计模型进行实验和数据计算,获得质量特性的可靠分析数据;
3.3 优化设计
它所实现的基本途径是目前最先进的计算机科技。所以,优化设计的实质就是利用计算机等高科技来实现设计方案的最佳效果,令人满意。优化设计涵盖了两个层次的意思:第一就是,利用信息和数据建立起线管的数学模型,把所有约束条件转化成模型的函数;第二就是,采用数学函数对所建立的模型进行优化处理达到最佳效果。
3.4 模糊设计
随着科技的深入发展,需要设计的机构越来越大、也越来越复杂,设计中涉及的变量越来越多且变量间的关系也越来越复杂,这些变量中存在大量的模糊现象,许多情况下并不能精确描述所设计的产品。模糊数学的研究领域非常广泛,包括模糊变换、模糊综合评判、模糊模式识别、模糊决策、模糊拓扑、模糊专家系统等综合理论。随着人们对模糊现象的认识进一步深化,对模糊现象定量处理方法的逐渐掌握,模糊技术必将得到进一步的发展与完善,并广泛用于工程设计中去。
3.5 并行设计
并行设计的应用以往的机械设计都是按照一定的步骤顺序进行设计的,只有一个步骤完成之后才能够进入到下一个步骤的工作,这种设计的效率非常的低下,而且在设计过程中缺乏信息的交流。并行设计不仅仅是一种理念它还是一种哲学思想,是根据信息的集成结合实际来实现的。从不同的产品设计来讲,并行设计所涉及到的设计过程非常的多,但是这些过程可以实现同步设计。
3.6 虚拟设计
虚拟设计(VirtualDesign)属于新兴的多学科交叉技术,它是以虚拟现实技术为基础,以机械产品为对象,尤其对产品的概念设计、装配设计和人机工程学评价特别有益。虚拟设计系统按应用情况可分为增强的可视化系统和基于虚拟现实的CAD系统。增强的可视化系统利用现有的CAD系统进行建模,通过对数据格式进行适当的转换输出上心环境系统,目前投入使用的虚拟设计多采用这种系统。涉及的主体还是设计师本身,单单依靠软件是不能够完成创作的。仿真设计的原理就是,利用多为技术的信息交流平台进行设计和处理。现阶段所采用的虚拟设计基本都是采用对数据格式的转换,然后进行输出,再利用目前普遍运用的CAD软件进行模型的建立。
3.7 绿色设计
绿色设计的理念源自于我们国家一直提倡的节能减排的环保号召,不仅仅是国内在谋取绿色产品设计,国外很多国家早就开始在寻求产品的绿色设计道路。在过去,我们只重视产品的结构、性能、成本等产品因素是否满足我们现实的需要,没有从产品对环境的影响、安装和拆卸的便捷性、产品淘汰后的处理等这些方面来进行考虑,导致我们在生产产品和使用产品过程中对存在很多对环境不利的问题。所谓绿色产品设计,就是从产品的使用寿命周期作为基点,在这个周期内考虑到各项影响因素。未来绿色产品将会是时代发展的一个趋势,因此我们要结合自身的情况来建设和完善绿色产品的认证体制,全面的推行绿色制造的发展理念,保护我们周围的生活环境,这才是人类生活发展应当追求的共同目标。
结束语:
时代在进步,各项技术日新月异,世界每一个知识领域都在进行翻天覆地的变化,,尤其是想着科学化以及信息化的方向发展,随着设计新手段、新方法、新技术不断地涌现,广大工程技术人员应不断更新设计思维,采用现代设计技术,真正提高产品的开发能力和设计水平,增强市场竞争力,才能使得机械产业满足时代发展的需求,增加其市场竞争力,在发展中有立足之地。
参考文献:
[1] 马冬雪,徐长思,徐罕,等.现代设计方法在机械设计制造及其自动化专业教学中的应用 [J]. 中国科技博览,2015(39):114.
[2] 李伟光.现代制造设计 [M ].北京:机械工业出版社.200 1.
论文作者:苏建峰,王广利
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/2
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