略論機(jī)械設(shè)計(jì)中現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用策略

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)的變革。如何在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，研究現(xiàn)代設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。文章以現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)為切入點(diǎn)，在比較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)中的應(yīng)用，旨在說明現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的重要性，以期為現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的比較

1.1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)

設(shè)計(jì)是通過合理想象和創(chuàng)造性思維用視覺傳達(dá)的形式進(jìn)行的實(shí)踐過程。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)在設(shè)計(jì)過程中往往依據(jù)直覺和經(jīng)驗(yàn)，看重長期以來的經(jīng)驗(yàn)積累，缺少創(chuàng)造性的思維活動(dòng)空間。在參考模型的選擇上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，側(cè)重人類設(shè)計(jì)的智能活動(dòng)機(jī)制，僅以CAD輔助設(shè)計(jì)，與現(xiàn)代化設(shè)計(jì)大相徑庭。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法存在著諸多弊端，如設(shè)計(jì)過程中的數(shù)值計(jì)算存在著諸多不便，不僅計(jì)算速度慢，工作效率低，而且其產(chǎn)品開發(fā)的周期較長，通過長時(shí)間設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品，定型后在產(chǎn)品生產(chǎn)性不易更改，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形象大打折扣，不便于產(chǎn)品的更新升級(jí)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法（如圖1所示）

1.2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)

現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的革新，它基于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)而產(chǎn)生，在設(shè)計(jì)過程中融入了現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念，使設(shè)計(jì)技術(shù)更符合人們生產(chǎn)生活的需要，因此深受人們的親睞。從設(shè)計(jì)方法上看，現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)從設(shè)計(jì)的大局著眼，注重設(shè)計(jì)方法的整體系，用系統(tǒng)性的思維方式，將傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)法提高到理性的層面，著重致力于設(shè)計(jì)創(chuàng)新，力求用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)，贏得產(chǎn)品的核心競爭力。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)中，不僅要考慮產(chǎn)品的實(shí)用性，而且還要從產(chǎn)品的美觀和安全性能方面設(shè)計(jì)，根據(jù)產(chǎn)品的功能和市場需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。不難看出，現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是一門多學(xué)科、多專業(yè)相互交叉的技術(shù)，在現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下，將現(xiàn)代設(shè)計(jì)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中勢在必行。現(xiàn)代設(shè)計(jì)流程（如圖2所示）

2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 IT技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

IT技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在四個(gè)方面，即仿真與虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)和智能設(shè)計(jì)。其中，仿真技術(shù)以計(jì)算機(jī)和專業(yè)設(shè)備為工具，設(shè)計(jì)的模型模仿實(shí)際需要而產(chǎn)生，是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)。虛擬設(shè)計(jì)則設(shè)計(jì)者在虛擬環(huán)境中進(jìn)行的設(shè)計(jì)，這種多維化人機(jī)交互信息環(huán)境，使實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)有的要求得以在虛擬的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)結(jié)合獨(dú)到的軟件設(shè)計(jì)理念而產(chǎn)生，對(duì)軟件模塊和項(xiàng)目管理統(tǒng)籌安排，從圖形的設(shè)計(jì)、校審到打印歸檔等都有機(jī)統(tǒng)一起來，使成本可以降低，可以更快地完成設(shè)計(jì)。并行設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)功能上和過程上的集成，是相對(duì)于傳統(tǒng)的串行設(shè)計(jì)而言的，更強(qiáng)調(diào)功能上和過程上的集成，力求更好的滿足客戶對(duì)產(chǎn)品綜合性能的要求。就智能設(shè)計(jì)方面來說，智能設(shè)計(jì)采用計(jì)算機(jī)模擬人類的思維活動(dòng)，能夠較好地支持設(shè)計(jì)過程自動(dòng)化，從而成為設(shè)計(jì)人員的重要輔助工具。

2.2 數(shù)學(xué)知識(shí)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

數(shù)學(xué)知識(shí)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要把握好三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一是有限元法；二是優(yōu)化設(shè)計(jì)；三是產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)。有限元法又稱有限單元法，是一種高效能、常用的計(jì)算方法。從數(shù)學(xué)知識(shí)理論方面來說，是求解偏微分方程的一種有效的數(shù)值方法。優(yōu)化設(shè)計(jì)則要求先建立符合實(shí)際的數(shù)學(xué)模型，將設(shè)計(jì)要求用抽象化的數(shù)學(xué)符號(hào)表現(xiàn)出來，如約束條件和函數(shù)，建立目標(biāo)函數(shù)，并根據(jù)所建立的模型，尋求最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。如機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)載荷和工藝方面的要求就可作為設(shè)計(jì)參數(shù)。另外，在應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于產(chǎn)品可靠性的設(shè)計(jì)應(yīng)建立在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，以機(jī)械的載荷和強(qiáng)度等影響因素為基準(zhǔn)，應(yīng)用可靠性數(shù)學(xué)理論與方法，保證機(jī)械及其零部件滿足給定的可靠性指標(biāo)，可以保障機(jī)械的可靠性。

2.3 新概念在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

新概念在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，主要是指綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概念。具體說來，綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)是從產(chǎn)品的安全生命周期出發(fā)，將生態(tài)環(huán)境觀念有意識(shí)地融入到機(jī)械設(shè)計(jì)中，考慮了生命周期各個(gè)階段對(duì)環(huán)境的影響。為減小能源消耗，機(jī)械設(shè)計(jì)在應(yīng)用綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)考慮廢棄產(chǎn)品如何回收、再生和利用，對(duì)產(chǎn)品和零部件的回收再生循環(huán)或者重新利用，才能最大限度地提高資源的循環(huán)利用率。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程大致可以分為三個(gè)階段，分別是直覺思維、邏輯思維和創(chuàng)造過程。其中，直覺思維是意識(shí)形態(tài)領(lǐng)域?qū)C(jī)械產(chǎn)品的直觀反映，具有強(qiáng)烈的靈感凸顯特點(diǎn)。至于直覺思維是否具有實(shí)用性，則需要邏輯思維來判斷，通過邏輯推理思維進(jìn)行分析，在反復(fù)實(shí)驗(yàn)中確定機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的可行性，而對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)造過程也就是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過程。

3 結(jié)束語

總之，現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，具有長期性和復(fù)雜性。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，為發(fā)揮現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的優(yōu)越性，應(yīng)重點(diǎn)把握好現(xiàn)代技術(shù)中的IT技術(shù)、數(shù)學(xué)知識(shí)和新概念方面的內(nèi)容，面對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜的現(xiàn)狀，不斷探索現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略，只有這樣，才能不斷提高現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用水平，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)又好又快地發(fā)展。

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作者簡介：吳偉星（1975.1-）男，籍貫：江蘇省蘇州市，現(xiàn)職稱：工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)。