选择好的工程材料要从材料的使用、工艺和成本上来看。这是以往建筑工作对材料选择的标准,随着时代的发展,环保理念的深入,对于建筑材料的选择又增添了新的内容:可靠和环保。材料在选择时首先要分析零件对材料的性能要求,其次要对材料进行分类筛选,对可选择的材料进行评价,最后决定选择的材料并进行验证。材料的选择过程的复杂的,因此对于每一个步骤的实施都要十分谨慎。在众多建筑材料企业发展的今天,材料的多样性使得材料的选择更加复杂,选择什么样的材料既能符合工程要求又能节约成本,需要有可行的优选方法。目前对材料的选择方法有很多,
1 在机械设计中注重材料选择以及应用的意义分析
目前随着我国经济的迅速发展,对于资源的需求正在迅速增加,其中很多应用于机械设计的很多材料都已被大量开采,也有一些已经变成了稀缺的资源,再加上我国人口众多很多资源尽管总量丰富但是人均却排在世界末尾。同时因为社会发展出现了争夺资源的现象,所以在机械设计中材料的选择以及应用空间就被进一步的压缩,在这种情况下我们就应该在机械设计的材料选择方面更为注重绿色环保以及经济性。充分的利用目前较为有限的资源来做好机械设计中材料选择与应用的工作,就是目前机械行业发展的一个重要环节,也是值得去探讨的关键点。
2 现代材料优选方法
2.1 知识系统选材
使用知识系统对材料进行选择是根据了解材料信息通过计算系统对材料进行分析。这种方法主组要注重对材料结果的理解,这种材料选择的方法有其独特的特点:工程团队在选择材料时可以通过知识系统了解材料信息,根据材料信息把材料选择工作分配给各个团队,这样有利于提高团队选择材料的效率,缩短材料选择的时间。尽管知识系统的材料优选方法不能直接选择最优材料,但是对于相比于传统的材料选择方法,这种方式对工程仍然具有重要作用。
2.2 构件失效指标下的选材方法
构件的失效抗力是指构件材料在一定的条件下变形、磨损的能力和其他相关性能的配合能力。因为机械工程材料的种类很多,材料的性能的有所不同,因此对材料的失效能力进行研究能够保证材料在测试时和实践中数据对比一致性。首先要确定机械的操作条件,确定该机械对材料抗力的要求,其次根据模具的失效确定模具的抗力指标来选择性能符合要求,满足指标的机械材料。在进行选才时要注意才材料的来源以及材料的经济性指标。
2.3 基于层次分析法的材料优选
层次分析法的层次有四个方面:经济效益、技术效益、生态效益和社会效益为,关于经济效益主要是从财务费用、劳务费用、运输费用以及包装费用进行材料优选;技术效益考虑的是材料的可靠性,和物理性;生态效益主要包括资源的节约和能源的消耗,环境的污染和材料的回收利用;社会效益是指材料的选用能够改善居住环境,保留传统文化并且如何法律法规。对于层次的分析要形成评价方法。
3 工程材料合理选用的原则
在工程材料的选择上应该遵循工艺性能优良、使用性能良好、充足地供货来源、价格上合理等原则,才是比较优质的工程材料。选用的材料应该具有与机械设备相适应的能量,在经过加热处理后能够在机械设备工作时适应并配合,达到良好的工作状态。材料在使用过程中表现出的性能主要有:材料的强度、塑性、韧性、硬度等力学性能;耐蚀性、抗氧化性的化学性能;电、磁、光、声、热等的物理性能。材料应该也必须符合保质保量地完成机械加工制造。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性等工艺性能也是不可忽视的。
(1) 节能减排的发展目标,在材料的选用上也应该充分考虑到。我国是一个资源缺乏的国家,所以应该选择比较常见的材料,短缺的材料尽量少用,以便减少国家能源负担。进口材料也尽量少选择。本地区蕴藏较为丰富的原材料因为其有充足的供应量应该作为选择材料的首选。所需要的材料种类应该偏重少并且集中,这样利于采购和管理。
(2)价格也是应该考虑的因素之一,价格却又不是单一,应该多方面统筹规划。生产过程简单、成品率比较高并且成本比较低的材料是比较理想的。机械所生产出的产品的综合成本应该考虑多方面条件:零件的重量、材料的价格、试验研究费用、零件的寿命、零件的加工费用、维修费用。如果综合成本高位运行时,材料的价格相对低时应该适当提高。价值工程原理是:价值=功能/成本。材料本身的价格、材料的性能和使用寿命都在价值的范畴之内,在材料的选用上也应该全盘考虑它的经济效益。
4 材料数据库概述
4.1 材料数据库基本构成分析
材料数据库是根据目前工程材料优选存在的数据信息庞大、数据处理困难等问题,提出的技术概念。从材料数据库构建的角度分析,相关工作人员需在数据库技术基础上,采集、存储材料的物理性能、耐腐蚀特征以及型号特征等信息,并使用数据完成对相关参数的关系描述,以形成完整的材料数据库。材料数据库中收录的数据信息,主要分为材料参数信息、生产应用信息、以及商业信息三方面内容。用户在实际使用过程中,仅需输入相应的材料参数,就可以得到得到数据库中记录的所有的符合条件的材料选项。随着材料数据库研究的不断发展,目前已经具有航空材料数据库、耐磨料磨损材料数据库等多种数据库形式。
4.2 材料数据库的发展方向分析
与传统材料优选模式相比,材料数据库可以实现对大量数据信息的储存和处理,给予设计人员更加科学、有效的材料优选参考,不仅有利于工程施工质量的提高,同事有利于工程实施社会效益、生态效益的提高。随着现代科学技术不断发展,材料数据库的功能性愈发丰富,目前其发展方向主要包含以下两个方面:一,材料数据库与专家咨询系统向融合。这种技术融合发展优势在于,用户可根据已有的经验公式实现在材料优选过程中对于材料选择的科学预测,以合金材料数据库为例,其内部包含大量的元素信息、经验公式和合金信息,当用户输入基础参数后,系统即可完成对选材的预测,提供给用户相应的科学参考,从而提高了材料优选的科学性和针对性;二,材料数据库与互联网技术的融合。在互联网技术支持下,材料数据库的信息储备得到了进一步的扩展和丰富,并且强化了材料数据库的信息共享功能,提高了材料优选的灵活性。另一方面,互联网技术的融入,强化了材料数据库的检索功能,提高了材料优选的工作效率。
5 结论
随着科学技术的发展,各种技术不断的被开发,对于机械工程材料优选的方法也在不断的进行研究。为了提高选材工作人员的工作效率,提高工程质量,确保工程顺利进行,在材料的选择上一定要使用正确的方法进行选择。机械工程的建设十分重要,对材料的要求很高,如果在材料选择上出现任何问题,对工程和工作人员而言都会带来巨大伤害,因此材料选择要慎而又慎。
参考文献
[1] 张天云,杨瑞成,吴明亮,余世杰.工程选材的模糊综合评判及其应用[J]. 兰州理工大学学报. 2007(01)
[2] 任煜,褚学宁,蔡莉霞,王滨,邓建国,陈运远,陈俊伟.基于模糊查询的工程材料数据库[J]. 机械工程材料. 2006(12)
论文作者:王建芝
论文发表刊物:《红地产》2017年2月
论文发表时间:2018/12/13
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