摘要：在工农业的实际生产当中，水泵的应用非常的广泛，那么在设计水泵的时候为了能够让水泵的性能更好的满足实际需要就需要采用现代设计方法，让水泵的设计变得更有效率、水泵的性能更好。为此，本文首先对水泵设计进行了简要概述，分析了现代设计方法的优势，并就现代设计方法在水泵设计中的应用要点展开具体论述。
关键词：现代设计方法；水泵设计；应用
1.水泵设计概述
水泵主要是用来输送液体和增压液体的―种机械，在工农业当中水泵的应用非常的广泛，如下图1所示。水泵作为一种通用机械，属于多品种、中小批量生产对象。长期以来，水泵设计采用经验设计加上反复的模型试验，多次修正的方法，而且还需要通过多次整机性能试验来验证与选择设计方案，在设计开发中存在着较大的盲目性与局限性，不仅设计开发周期长、耗费大，而且较难得到理想的方案。
随着现代科学技术的迅速发展，国内外产品的市场竞争越来越激烈，因此用户对水泵产品的质量、性能、耐久性、可靠性、经济性提出了越来越高的要求。很显然，采用传统的水泵设计方法已经不能满足要求，因此水泵的研发设计必须寻求一种提升设计效率、设计质量的设计方法，而现代设计方法在水泵设计中的应用显示出了极大的优势。
2.现代设计方法的优势
现代设计方法是随着计算机技术的发展和应用而在设计领域当中发展起来的一门很多学科交叉的学科技术，它主要的目标就是设计产品。现代设计方法的内容主要就包含了：优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计以及CFD技术等。
相比于以经验总结、相关的力学、数学公式为基础的传统设计方法，现代设计方法更注重产品的创新性，更加重视产品的整体功能，同时将现代设计技术和计算机网络技术作为主要的工具。这种设计方法不但可以使得设计的准确度、质量以及效率得到有效提升，而且可以将产品的安全性、经济性以及适用性进行有效结合，进而设计出更加优质以及经济成本更加低的新产品。当前，设计方法和设计技术处于不断更新发展的阶段，可以预测的是，随着现代设计方法在水泵设计中的广泛应用以及其自身的不断完善发展，会使得水泵产品出现新的突破。
现代设计方法在具体的应用过程中具有以下优势：其一，在设计性质上面向功能目标，可以将技术、经济以及社会环境等因素进行综合考虑；其二，在设计进程方面，更加重视设计过程中顺序的模式化；其三，在设计手段上，能够充分利用计算机技术进行自动运算、绘图以及数据的应用管理，进行分工协调工作；其四，在设计方式上，更加注重预测以及信号的分析和创造性之间的相互配合；其五，在设计部署方面，现代设计方法贯穿于整个设计开发的全过程；其六，在设计方法上，能够综合运用多元化的方法在各种条件下实现方案和优化目标。
3.现代设计方法在水泵设计中的应用
3.1优化设计
由于在设计水泵的时候需要考虑到很多方面的因素，而在传统的设计方法不能够有效满足水泵设计需求的时候，优化设计方法就变得更受欢迎。优化设计方法就是在实际的设计过程当中要对各方面的因素进行综合的考虑，然后来得到一个比较好的全局特性。随着社会科学技术的不断发展，最优设计的数学模型也会逐渐的变得完善，那么优化设计就会得到更加广泛的应用。
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3.2可靠性设计
水泵产品的可靠性，是设计、生产和用户共同关心的话题，也是对产品质量作全面评定的一个重要指标。随着科学技术的快速发展，用户对水泵的可靠性要求越来越高。
可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成其功能的能力。产品的可靠性主要是由设计阶段来决定的。如果设计阶段不考虑其可靠性，以后无论怎样制造和维护，也难以达到较高的可靠性。水泵产品的可靠性设计就是要根据使用要求确定产品的可靠性定量指标，收集零部件数据，确定产品的寿命周期，建立可靠性模型，定量计算、分配和评价产品的可靠性，找出可靠性最低的环节加以改进，从而提高整个产品的可靠性。
可靠性设计需要符合实际的数据，取得这些数据的过程也是工厂改善科学管理，提高人员素质的过程。现代设计方法的推行要具备一定的客观环境，同时，也在改善客观条件。可靠性设计不仅和设计部门有关，也和工艺、制造、管理等许多部门有关。通过可靠性设计不但可知如何提高产品的质量、降低失效率，而且也可知如何改进工艺、降低成本。可靠性设计所包含的是从原材料进厂到成品出厂，乃至使用阶段的整个过程，范围极其广泛。
3.3计算机辅助设计
在设计当中我国近几年在大力推广的一种技术就是计算机辅助设计。计算机辅助设计的现代设计方法在对相关的设计信息进行处理的时候很好的利用了计算机的特点，然后通过人机交互来完成设计。采用计算机辅助设计技术在设计的过程当中设计的可靠性和准确性，设计的成本也会因为设计周期的缩短而降低，减轻了设计者的劳动强度。但是在实际的设计过程肮脏计算机辅助设计技术还存在一些需要解决的问题，比如设计软件的理论和技术相对还比较的落后，当前存在的这些问题有效的解决了之后，计算机辅助设计技术在水泵设计当中的应用肯定会变得更加广泛。
3.4有限元分析技术
在工程分析技术当中有限元分析技术是非常重要的一种。在计算机技术不断发展和进步的过程当中，有限元分析技术的应用也变的更加的广泛。有限元分析法的思路就是把需要的结构进行离散化，把一个比较复杂的大单元结构通过有限个比较容易进行分析的单元来进行表示。这种设计方法的灵活性比较好，在提高精度的时候只要改变单元的数目，那么得到的情况就能够和真实的情况无限的接近。采用有限元分析技术来设计水泵可以让水泵的性能得到有效的提高，它能够对设计进行不断的创新，让水泵的设计变得更加的合理。
3.5 CFD技术
CFD技术其实就是计算流体动力学，这种技术主要就是通过计算机等终端设备，然后在软件的辅助下来对流体运动的状态进行实时的模拟。在水泵设计的过程当中采用这种技术能够为设计提供一个虚拟的仿真平台，这样就能够让水泵的内部可视，设计人员就能够对水泵的内部有一个直观的感受，他们可以很好的对水泵的内部进行观察，这样在实际设计的过程当中就能够让设计朝着人们期望的方向发展，对水泵的性能进行不断的完善和优化。
结束语：综上所述，现代设计方法是以科学理论为指导，以社会和人的需求为目的，以计算机技术为设计手段，它是在传统设计基础上发展起来的新的设计理论与方法。现代设计方法用于指导工程实践，不仅可以提高产品的科技含量和优化产品综合性能，提高产品的质量和可靠性，而且可降低生产成本、缩短开发周期，提高产品竞争力和生产企业的综合经济效益。因此，现代设计方法在水泵行业中的应用潜力巨大，具有良好的发展前景。
参考文献
[1]邵国辉，赖喜德.现代设计方法在水泵设计中的应用[J].机械设计与制造.2013.
[2]刘宣彤.水泵设计的新方法研究[J].商品与质量.2016.
[3]马志军.现代设计方法在水泵设计中的应用[J].城市建设理论研究.2016.
论文作者:冼洪亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/29
标签：水泵论文; 方法论文; 可靠性论文; 产品论文; 技术论文; 过程论文; 计算机辅助设计论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;