摘要:随着科技的迅速发展与进步,也促进了各行各业的快速发展,特别是机械制造,而机械设计是机械工程的重要组成部分,对机械设计的要求也越来越高,因此,设计人员要运用科学高效的设计创新方法,设计出更多先进的、更加符合时代需求的机械产品,以适应人们的需求。本文对现代机械设计的创新方法进行了探讨,以作参考。
关键词:现代机械设计;创新方法;创新途径
引言:最近几年里,科技迅速发展,我国经济市场也发生翻天覆地的变化,这直接的影响到机械设计产业的长远发展,带来了新的挑战,若想要实现稳定的发展,就必须从源头对机械设计进行全面的改革与创新,不断地研发创出新的技术,并将其应用至机械工程机械实操中,以满足社会经济的需求。
一、现代机械设计进行创新的必要性
我国在近年来的机械制造生产中产量较大,工业经济已经占整体经济发展的重要地位,要保持工业经济的稳定发展,就必须注重机械设计技术的创新。由于机械设计人员的能力直接影响到现代机械设计的质量与效果,因此提高机械设计人员的综合素质有利于机械设计技术的创新。首先,可以增强设计人员的创新意识,提高自身的综合素养,并积极投入到机械设计的环节,从而有助于建立专业人才队伍建设,满足现代机械设计发展的要求。其次,面对市场竞争更加激烈的局面,创新是不可缺少的元素,能够给予现代机械设计更多的动力,实现新的创造与发展。这不但可以提高机械设计水平,还可以积累更多的设计经验,进而有助于推动我国机械设计的可持续发展。最后,机械设计的创新有助于推动我国经济的不断发展,具体而言,现代机械设计作为我国经济发展的重要组成元素,影响着我国经济与科技的发展水平,现代机械设计实现创新有助于突破传统工作模式的限制,开展新的设计理念,同时提高研究力度,进而在一定程度上可以实现我国经济和科技的不断创新与发展。
二、现代机械设计创新方法
随着社会经济和机械制造业的不断发展,现代机械设计得到了改革与创新,促使现代机械设计的创新方法日趋成熟。当前,在现代机械设计中常用的创新方法具有以下几种:
2.1仿生类比设计法
仿生类比设计法是根据仿生学的原理,通过充分对自然系统生物分析和类比的启发从而得出的创造新方法,模拟自然界动植物结构和性能,譬如,生物界所具有的精确可靠的定向、导航、探测、控制调节、能量转换、生物合成等生物系统的基本原理和结构,是人类创造新事物的巨大智慧源泉,从而创造出新事物及新方法,也给机械设计者提供了创作的灵感和思路。机械设计者把机械运转和生物运动两者放在一起进行全面的分析与对比,发现两者之间的差异性和相似性,激发了机械设计者的创作思维,产生了现代机械设计的创新灵感,从而完成了现代机械设计的创新方案。
2.2移植技术设计法
移植技术设计方法具有十分明确的思维,主要是将某一领域内的先进技术、方法或者成果直接运用于现代机械设计中,或者是把机械制造业某一产品的先进技术、方法等应用于其他产品,从而设计出新的产品。移植技术设计的内容较多,既包括技术设计思想,也包括某产品的先进技术应用,这就需要设计人员在整个设计环节当中保持明确以及清晰的思维路线,从而实现更好的技术创新。移植技术设计法能够推动现代机械设计的发展,对促进机械设计的创新具有重要意义。
2.3计算机辅助设计方法
随着计算机技术的不断发展,在进行机械设计的过程中,计算机技术的应用也变得更加的深入,在传统的机械设计之中,往往都是利用CAD 来辅助机械产品的设计,通过对于CAD 的应用能够进行机械产品的三维建模、图形处理等内容。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是随着应用的进一步深入,当前有限元分析方法在机械设计中也得到了广泛的应用,通过对于有限元方法的应用,能够更好地对于机械产品各个零部件的受力情况进行分析,同时也能够分析其在各种工况下的工作状态,从而在设计阶段对机械产品的各项参数进行有效地调整,使其能够适应各种工况。
2.4有限元分析方法
有限元分析方法是利用数学近似的方法对物理系统进行模拟的一种机械设计工作,能够模拟现实物理系统,运用有限数量的元素,来对无限未知量进行探知,运用简单的方式替代那些复杂的问题,因此只能得出无限近似的未知量。现实世界当中那些较为复杂的问题,往往很难得到精准的结果,但是有限元分析精准度比较高,能够有效解决实际中的各项问题,从而获得了设计人员的广泛推崇。
三、现代机械工程设计创新的途径
3.1结合计算机技术进行设计
随着计算机技术的飞速发展,而且其计算功能强大,将计算机技术与产品设计结合可以快速分析机械产品的特征,为机械产品的功能改进提出切实可行的解决方案,从而加快机械产品的设计进程,还可以让其设计过程更科学;再者,可以利用其建立一个网络交流平台,让设计人员一起分享他们的设计理念,帮助设计人员吸收新的知识,开拓他们的视野,有利于激发设计人员的设计灵感,促进我国机械设计的创新发展。此外,将计算机技术运用于产品设计过程中,还有助于产品的智能化设计,能够减少人力操作,降低生产成本,使机械的生产效率得到有效地提高,而且智能化机械还具有一定的自动调整能力,可以快速适应不同领域对机械功能的要求。计算机技术对产品型号改进的作用也不容忽视,可以使用三维模型,打破传统设计的限制,实现精密机械零件的常态化生产,促进我国工业的发展。
3.2制造工艺的创新
机械设备的功能实现原理和操作流程就进入了模式化,从现实的视角来看,机械设备的制造一般重点是在技术上的创新,并且当新技术产生并成熟后,就会进入不断循环且高频度的使用中,且在一段时期内创新就很难在获得突破性进展。为了解决这种问题,可以在机械设备的制造工艺上动脑进行技术开发和创新,打破常规,不受传统理念的制约,追求更合理、更符合时代需求的创新,通过对机械设备构造中的各组成部分的制造工艺的技术性开发和功能性提升,促进机械设备的整体性能加强,实现机械设计在运用中的创新。
3.3机械设计人员思维的创新
现代机械设计创新源于机械设计人员的思维创新,因此需要从根本上实现思维上的突破,譬如人工智能的使用,最为常见的是CAD技术和数据库技术。除了人工智能以外,设计人员的自身思维也可以得到突破,其中最难的就是设计人员思维的立体性,也就是思维的联动性。因为要实现创新思维的立体性,保持思维的层次性立体性,实现横向、竖向和逆向思维的统一,就是为做到在设计时权衡利弊,选择最优方案。思维的突破性、独创性和实用性即要求设计人员不要囿于固有思维套路,而要积极探寻,争取研发出更优的设计方案,一个合格的设计人员应当将创新思维和创新理念运用到工作的方方面面中,这样才能推动机械设计领域的巨大变革。
四、结束语
总而言之,现代机械设计创新可以大大推动人类文明进步,促进社会经济快速发展。整个机械工程中,机械设计属于关键性环节,可以决定机械产品性能,因此需不断创新机械设计方法,提高机械设计水平,促进社会进步。
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论文作者:邹艳新
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/13
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