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。
关键词:现代机械设计;方法;研究
引言:随着科学技术的不断发展和进步,现代机械设计涵盖的内容不断增多,新技术、新工艺层出不穷。但是,随着社会的不断发展,人们对机械设计的要求也不断提高。机械设计不仅要满足人们基本的使用要求,同时还要具有运行操作便捷、外形独特等特点。由此可见,现代机械设计的难度不断增大。因此,必须要针对现代人们的实际需求进行有关现代机械设计方法的研究。本文将从介绍现代机械设计的特点入手,介绍计算机辅助机械设计方法以及系统化机械设计方法等等设计方法。
一、现代机械设计的特点
(1)创新性
现代机械设计以先进的设计理论和设计工具为依托,能充分发挥设计者的创造性思维能力,运用用各种创造性的方法和手段,开发出具有创新性的产品。现代机械在机械性能的稳定性以及测验等方面,能够利用计算机完成工作的模拟和再现。这种操作大大节省了时间,能够直观地观察到工作的结果并保证质量水平。此外,它能够节约预备和其他相关细节工作的时间,使得工作的合理性和速度都得到提升。
(2)综合性
现代机械设计涉及到的学科专业比较多,是一项综合性比较强的工作。在进行机械设计时不仅涉及到力学、结构学、机械电子学等专业内容,同时还涉及到美学、控制学等专业。在进行机械设计时只有综合应用这些专业知识,才能保证设计出的机械产品具有市场竞争力。
(3)多向性和开放性
在现代机械创新设计当中,为了解决一个问题,需充分发挥自己的想象力,从不同的角度去思考和探索,以获得尽可能多的解法和思路,现代机械产品的多样性与多向性的创造性思维是紧密联系的。另外,在传统的机械设计当中,最大的缺点便是不去看或很少去看自身以外的广阔天地,只关心自身的狭小区域,坐井观天,同时乐于接受传统的机械设计方法,乐于驾轻就熟,从而造成了信息堵塞,思维单一、呆滞,缺乏创造性,而开放性思维恰恰就解决了这一大问题,它将对于一个事物的研究作为一个开放的系统来思考,同时也注重研究事物与外部的一切联系,从而掌握该事物及其发展的规律。
二、现代机械设计方法
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。
计算机辅助机械设计方法。它是随着计算机科学技术的不断发展而兴起的一种机械设计方法。机械设计人员在画图、构思和高速运算等方面可以运用计算机来协助工作。传统的机械设计方法,除了科学的设计理念,其设计步骤也非常重要,传统的机械设计方法都是利用图纸或手绘而制作出设计方案,而计算机辅助方法出现之后,设计者就可以利用计算机有效地进行产品设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆计算机辅助机械设计方法不仅可以减少设计人员的体力劳动,还可以提高设计质量,缩短设计周期。
系统化机械设计方法。系统化机械设计方法是多种机械设计方法的统称,是将机械设计理念从抽象概念转化为具体内容的一种方法。采用系统化机械设计方法需要对设计过程进行细分,将其分成不同的层次,并且要明确每一层的具体任务和目标,从而按照由浅到深的原则逐渐将抽象的设计理念具象化。系统化机械设计方法最为突出的特点是将机械设计过程看成是由多个子过程组合成的一个系统,而系统化机械设计的过程则是针对这些子系统进行设计,但在进行子系统划分时还应掌握一定的技巧:第一,子系统划分的数量要控制在合理的范围内,过多或者过少都不利于设计工作的进行:第二,在选择子系统分界点时应尽量选择一些要素组成比较简单的地方:第三,要保证机械系统工作时涉及到的物流、信息流处于流通状态,不能出现物流、信息流中断的现象;第四,在进行子系统划分时应明确每一子系统的具体功能和想要实现的目标。而且还应根据具体的功能要求对子系统进行分解,直到不能再分为止。
公理化设计理论方法。公理化设计理论方法产生于美国,是一种基于决策的理论设计方法。公理化设计理论方法结合了普适法的经验累积,利用系统理论作为基础,再加上其自身的科学决策,构建起以科学基础和法律公则为基础的设计理论方法。公理化设计理论方法还是一种较为传统的方法,在没有系统知识和经验的时候也可以有效利用。有些机械化设计理论较为复杂,如果根据一般的理论设计方法不能有效地设计出好的机械作品,利用公理化设计理论方法,就能对各种复杂的机械设计进行优化,从而达到很好的设计效果。
三、机械设计中优化设计措施
现代机械设计工作开展中设计人员应熟练掌握专业的设计技术,还应注重以下内容使机械设计得到优化:
机械的设计工作不单单要有详实的专业技术,同时还要有足够的耐心,并且要确保工作者工作细致,当前时期要想做好设计工作就必须有创新精神。创新就表示要打破过去的定式思想,要使用新的思想来分析问题,设计人员要时刻谨记创新思想,要通过创新思想来分析内容,进而结合自身的知识来开展好工作。
充分分析机械设计需求,明确机械设计的约束条件,制定详细的设计任务书。在对机械功能认真分析的基础上,确定相关参数,并提出多套设计方案,进行对比分析。最后,确定最佳的设计方案,使用专门的设计工具,依据相关规范进行设计,尤其应准确把握设计细节,如机械尺寸、特性等。
设计中应对机械运行情况进行模拟,掌握机械运行规律,在对其受力情况深入分析的基础上,计算相关参数,期间尤其应注重机械零件强度参数研究。另外,为延长其使用寿命,提高机械的抗摩擦能力,设计时应注重关键位置的润滑设计。
四、结束语
总之,随着现代科学技术的不断发展,用户对机械产品设计的要求不断提高。传统的机械设计方法已经不能满足现代工业发展的需要。在这种背景下,现代机械设计应运而生,传统设计方法已无法适用新时期发展需求,现代化机械设计主要依靠传统设计与多个社会领域相结合,实现整体优化设计,凭借设计方法学、计算机技术,可提升设计成功率、质量、进度,强化市场经济的机械产品竞争力,计算机辅助机械、公理化、普适与系统化机械设计方法作为现代化机械设计的主要设计方法,主要呈现定量化与智能化、系统化与生态化发展趋势,随着科技进步,将使机械设计更为拓展,进而提升设计产品的整体质量。
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论文作者:谭泳龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签:机械设计论文; 方法论文; 机械论文; 公理化论文; 工作论文; 理论论文; 子系统论文; 《基层建设》2019年第8期论文;