对现代设计技术在机械设计中的应用的阐述论文_叶兴潮

对现代设计技术在机械设计中的应用的阐述论文_叶兴潮

奥的斯机电电梯有限公司 浙江杭州 310019

摘要:随着科技推动着社会的进步,科技也使得设计方法变得更加现代化。现代设计特征表现在设计出的产品具备市场针对性,能够根据客户的设计需求进行设计方案的确定,比起原先的设计手段,现代设计在能够达到产品的基础性能的前提下,更体现了人性化与环保意识。尤其是计算机的普遍使用,使得机械设计迈向更高水平,机械设计理论、手段都发生突破性的改革与进步。本文就机械设计在现代化设计中的应用进行分析。

关键词:现代设计技术;机械设计;设计应用

1.机械设计和现代设计的概述

机械设计是指:具备有一定科技知识的设计人员在现有的科学技术基础上,发挥自身的创作力,进行机械技术的创新,经过技术创新设计出现在科学技术中还未存在的、具备先进性与实际应用价值的机械装置的某种实践行为。现代设计对于机械设计人员的要求较高,包括科技技术知识掌握的要求与创新能力的要求。

而现代设计是指借助计算机软件,结合现代化的设计理念,进行工程设计和软件探究的新一代设计方法。现代设计方法的设计理念较为先进,是科技发展的设计有效产物,设计技术方法可靠,设计的产品种类也比较多。

2.现代机械设计与传统设计特点比较

2.1传统机械设计思维比较被动,现代机械设计具有较强的主动性

传统设计依靠灵感和经验,思维往往比较被动。而随着现代技术的迅速发展和市场竞争的日益激烈,人们必须不断的提出新的、大胆的开发目标和设想,并运用现有的最新科学技术创造出全新的产品。传统依靠经验的设计已经不能适应这一需求。现代设计在进行研究创造设计思维本身的规律时,运用灵感、方案、优化设计产生的内在逻辑,并由此产生了创造学、价值工程、设计方法学等理论。

2.2传统设计注重机械本身预定功能的实现

现代机械设计要求把对象置身于大系统中,并对系统作出设计,将预定的功能在人―机―环境之间进行合理分配。充分考虑到人的生理和心理因素,力求在人机之间做出最佳设计。此外,现代设计还考虑到机械从原料图区、加工装配、投入使用至报废回收等全部生命周期中各个阶段与环境的关系,以减少对自然环境的伤害并保证生态平衡。

2.3传统设计历时长、耗费大,现代机械设计周期短,耗费低

传统机械设计一般先根据目标和任务做出第一个方案并造出样机,然后对样机评定、考核,进行修改,形成第二套方案,如此反复,到满意为止,设计过程周期长、耗费高。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。

2.4传统设计受思维进度的约束,现代机械设计利用计算机改变了这一缺陷

在传统的设计中,从概念设计、技术设计到编制工艺、计算工时成本,有许多部门用串行工作方法参与,需要一个漫长的过程,而现代的并行设计技术,使人们在作出一个方案的设计时,通过计算机网络同时获得后续过程相关信息,使设计者有可能及时修改方案,寻求一个全面、综合的优化方案。

3.机械设计中现代设计技术的应用

3.1MSD(机械优势设计)

机械优势设计(MechanicalSuperiorityDesign,简称MSD)的关注焦点在于市场的需求,而不是以单纯的创新和个人的兴趣作为设计的出发点。以市场为导向的核心设计理念然让MSD具备了更好地适应市场经济环境的能力,主要表现为它能够通过分析和预测机械产品的技术方向,找准自己的市场定位,明确设计的技术方向,协调技术和市场之间的关系;同时,也能够更快的吸收相关的先进的设计技术,并将其应用到机械设计方案当中去。总体来看,MSD所采取的一切措施和策略均是为了增强机械设计产品的市场竞争能力。需要注意的是,MSD应该充分保证设计技术的成熟度和可靠度,并以此为基础让机械设计产品获得市场竞争优势。

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3.22MCD(机械创新设计)

机械创新设计(MechanicalCreativeDesign,简称MCD)的关注焦点在于充分发动设计人员的智慧和创新思维能力,进而设计出来新型的机械功能、机械结构或者机械产品。MCD(机械创新设计)非常强调设计人员在机械设计过程中的灵魂作用和主导作用。因此,在机械设计的过程中,设计人员要充分动用各种创新思维模式。但是在机械设计中设计人员很难向艺术家构思艺术作品那样做到“天马行空”,因为机械结构选型的多解性和复杂性将创造性思维限制在一定的范围内。但是智能专家系统和各种计算机辅助设计系统在机械设计中的应用,让设计人员能够有更多的精力去运用创造性思维,把繁琐的计算和设计求解交给智能专家系统去完成。

3.3MFD(机械模糊设计)

机械模糊设计(MechanicalFuzzyDesign,简称MFD)的关注焦点在于模糊数学知识在机械设计过程中的充分、灵活、深入地运用。复杂化是当前机械设计的重要趋势之一,复杂化的机械设计必然导致设计中各种变量关系的复杂化。但是过于复杂的机械设计方案,想要对其进行精确的描述则具有极大的困难或者需要花费极大的精力。但是如果将机械设计方案的精确描述改为“承载能力较强”或者“使用寿命较长”等类似的模糊描述,实质上出现了设计中的“模糊现象”。

这就要求我们采用模糊数学的方法来解决这些问题。模栩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。

3.4MGD(机械绿色设计)

机械绿色设计(MechanicalGreenDesign,简称MGD)的关注焦点在于提高产品的“绿色程度”,即在满足环境目标要求的同时,保证产品应有的功能、使用寿命和质量等。绿色设计通常也称为生态设计、环境设计、环境意识设计等。在传统产品设计过程中,设计人员主要按照产品性能、质量和成本要求等指标进行设计,设计过程中对产品的维护性、拆卸性、回收性、淘汰废弃产品的处理及对生态环境的影响等考虑较少。这样制造出来的产品,在其使用寿命结束后,由于缺乏必要的拆卸和回收性能,回收利用率低,其中的有害物质对生态环境造成了严重污染,影响生活质量和生态环境,造成资源的大量浪费。绿色设计就是针对传统设计的这种不足而提出的一种全新的设计理念,它包含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理处置的各个阶段,即涉及产品的整个生命周期;强调在产品开发阶段按照全生命周期的观点进行系统的分析与评价,消除潜在的、对环境的负面影响。

4.机械现代设计方案的创新

并行设计是机械现代设计方案中最先进设计方法,它是一项综合型、完整型的现代设计技术。数学教学是并行设计的基础,计算机软件系统是并行设计技术的主体。并行设计综合设计产品与设计过程的完整方法,借助计算机软件和计算机数据库进行设计系统的网络管理从而完成产品的设计与制造的同步进行,理清产品设中的周期、质量与花费等方面因素之间的关系,使得设计开发出的产品更具市场优势。

机械现代设计方案创新中的新产品的开发研究。进行产品的创新是每个工业行业未来发展的重要保障。而且新产品的开发生产也是我国经济协调控制的决策之一、是国家经济进步的标志体现。新产品的开发设计风险较高,投入较大,其收益也受到一定的不确定因素的影响,新产品的开发不同阶段其收益特点表现不一,因此在不同的开发阶段要对市场需求和产品实际需求进行全面的考察和了解,在开发中尽量明确新产品的实际应用价值,并尽量做到新产品的物美价廉,这样能使新产品较快抢占市场。

5.结语

总而言之,机械设计在现代设计中的应用推动了机械工业的高速发展,带动工业的经济发展,实现国家工业生产建设目标。各个国家和机械工业企业要积极进行产品的创新和开发,探讨现代设计技术,借助科技的力量保障企业的未来发展。

参考文献:

[1]张冠军,陈立人.我国石油机械制造业热处理的现状与展望[J].金属热处理,2014,(03):76-82

[2]张照军.金属材料专业综合实验课进一步改革的实践[J].中国科技信息,2015,(04):230-231.

论文作者:叶兴潮

论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期

论文发表时间:2017/10/9

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