相似理論在機械工程中有著重要的應用價值

劉俊英

摘 要：科技領(lǐng)域的發(fā)展主要得益于科學技術(shù)上的各種理論知識，近年來，我國的機械工程領(lǐng)域取得了相當大的進步，在這其中，相似理論起到了十分關(guān)鍵的作用。正如目前我們所知，相似理論是一種以理論為指導，并以其為原型，進行模型的試驗，并要根據(jù)其理論來設計出具體的操作方法，從而解決機械工程領(lǐng)域可能遇到的各類較難的問題。這些年，相似理論在機械工程當中得到了充分的應用，并在很多方面指導著現(xiàn)代機械工程的運作。本文著重介紹了相似理論的相關(guān)知識以及它在機械工程中的多方面的重要應用及其價值，并提出了筆者的見解，望能夠從中提取出一定的發(fā)展和借鑒之處，以推動相似理論在機械工程領(lǐng)域中的進一步有效應用。

關(guān)鍵詞：相似理論；機械工程；應用價值

中圖分類號： O415.5 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）21-144-2

0 引言

相似理論起源于20世紀，它一開始出現(xiàn)在人們的視野里是在物理現(xiàn)象當中，每個學者都清楚，在自然界里，存在很多的相似的物理現(xiàn)象，或者現(xiàn)象不同，而其實驗本質(zhì)相同。正因為這些現(xiàn)象或本質(zhì)的相似性，引起了科學家的極大注意，于是在20世紀初形成了獨特的學科：相似理論。從它的名字我們就可以知道，它研究的主要對象是生活中的物理現(xiàn)象會出現(xiàn)相似狀況的各項必要的因素以及這些現(xiàn)象其中的相似性質(zhì)。隨著時代的發(fā)展，相似理論及其應用也得到了可觀的進步和完善。近些年，也有很多學者根據(jù)這些理論知識提出了很多定理，并寫出了相應的論文，得到了社會各界的廣泛關(guān)注和認可。比如上世紀前蘇聯(lián)學者發(fā)表了《相似原理》，其中的“相似三定理”是相似理論的理論基礎，也是現(xiàn)代應用開展的必要理論定理。除此之外，還有我國發(fā)表的《相似工程與成組技術(shù)》和《相似工程》兩篇論文，這些都在社會上產(chǎn)生了良好的反響，被科學界視為新的血液。在我國的現(xiàn)代化機械工程領(lǐng)域當中，相似理論起著越來越重要的作用，它被廣泛地應用到各項工程的進展以及機械操作的問題當中，同時作為很多工程開展的基礎理論知識，它可以有效較好的解決很多機械工程中的難題。為了促使相似理論能夠在機械工程領(lǐng)域得到更全面的發(fā)展和應用，需要各位學者對相似理論的內(nèi)容進行不斷探討，并切實地把相似理論與工程實際中的技術(shù)結(jié)合起來，如成組技術(shù)、人工智能和模型試驗等，以充分實現(xiàn)相似理論的價值。

1 相似理論的特點

如上所說，相似理論是對生活中和自然界中相似的物理現(xiàn)象和本質(zhì)進行相應的研究的學科，它最大的特點就是模擬和仿真，通過對一些現(xiàn)象的研究，得出其實際原理，然后進行仿照、對比，并運用到各行各業(yè)當中。在現(xiàn)代的機械工程領(lǐng)域當中，相似理論大都被應用于指導工程的各項進程的模擬，并對其加以探索，從而確定相關(guān)的策略以及對問題的解決方案。如今的社會，計算機科技不斷發(fā)展，相似理論已經(jīng)不僅僅止步于對物理現(xiàn)象的研究當中，它不但成為很多機械工程設計方案的理論基礎，同時也廣泛的應用到了人們的生活當中。相似理論的概念也隨著時代的發(fā)展不斷獲得新的進步和擴充，它在不同的領(lǐng)域中也演繹著各式各樣的角色，核心內(nèi)容也越變越廣，同時它也需要我們對其進行進一步的完善和推廣，使它在各行各業(yè)都充分的發(fā)揮更大的作用。

相似理論一般是通過對物理現(xiàn)象發(fā)生所需具備的條件出發(fā)，對其中的各項內(nèi)容進行研究，并通過各種數(shù)學公式進行分析，最后得出結(jié)論，然后將之應用到很多領(lǐng)域當中。相似理論最主要的特點是具有很大的抽象性，這個特點源于它對物理現(xiàn)象的研究所采用的方式，其中大部分采用的都是科學的設計分析與數(shù)學理論的規(guī)劃計算，也就很大方面地導致了它的抽象性太強。其次，它還有一個特點就是適用范圍十分廣泛，除了機械工程領(lǐng)域，其他工業(yè)領(lǐng)域以及各種電力系統(tǒng)等都結(jié)合并運用了其理論內(nèi)容。相似理論的核心功能在于指導實踐方面，很多時候，要對工程方面出現(xiàn)的問題進行模擬實驗和分析，在這其中，相似理論就充當著導火線的作用，連接著整個實驗進程。并且，相似理論在很大一方面是用來處理工程當中所遇到的比較棘手的問題，因此，它的價值也很明顯的體現(xiàn)在了機械工程的整體進程當中。

2 相似理論在機械工程當中的應用

相似理論在機械工程當中又有一個新的名詞：相似工程學。它表明了該理論在機械工程當中的重要作用以及寬廣的操作領(lǐng)域。在機械工程當中，它最為顯著的應用項目主要包含了工程系統(tǒng)相似設計、相似虛擬制造、成組技術(shù)、相似模型技術(shù)和機械系統(tǒng)相似設計等。在這些應用當中，目前最受關(guān)注的是成組技術(shù)，它已經(jīng)得到了社會各界的支持和廣泛應用。最為科學化的應用是相似模型技術(shù)，由于在工程當中，其中的某一環(huán)節(jié)很容易出現(xiàn)問題和缺陷，就需要進行各種模擬、仿真，進而進行分析和對比，因此，該應用的主要操作是相似模擬與系統(tǒng)仿真，做完這兩步之后，就可以對工程進行系統(tǒng)有效的規(guī)劃和分析，并通過相似性來對整體的進程提出相應的方案，同時對工程當中的問題進行解決。由這些可以看出，在機械工程的進展當中，相似理論起到了不可忽視的重要作用，而且，在機械工程當中，相似性分析可以對整體的系統(tǒng)起到良好的分析改善效果，對工程的進展有著重大的意義。相似系統(tǒng)理論在實際應用中，顯得極為重要。

在機械工程領(lǐng)域的零件設計當中，相似性的系統(tǒng)分析也可以賦予到零件最初的設計當中，把相似理論與各部位零件進行融洽的結(jié)合，從而配合整個機械工程的運作，使整體的機械系統(tǒng)變得合理有序?，F(xiàn)代的機械工程，越來越看重整體系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，同時要保證各部分機械的穩(wěn)定運作，一旦出現(xiàn)了某方面或某部位的問題，就要通過相似理論進行有效的分析與研究，以獲取解決方案。因此，在零件的相似性理論制造方面，也應該加強重視度，只有全面地將相似系統(tǒng)運用到零件的制作過程當中，才可以使整體的機械進程更加穩(wěn)健順利。

相似理論在機械工程當中核心的價值在于對機械工程整體的設計規(guī)劃分析以及對所出現(xiàn)的問題能及時地規(guī)整出新的方案和解決辦法。在機械工程的開展當中，具體的相似性設計步驟分為三步：首先是對整體機械系統(tǒng)的運作模式進行分析。在這里，首先要收集系統(tǒng)的資料，然后對資料進行合理的整理，再通過相似性理論將各部分進行模擬或仿真，最后進行分析，得出操作的具體流程和方法。對整體的機械系統(tǒng)的相似性分析要從由不同的方面開始，如傳動方面、整體控制方面等。每個方面不僅僅是整體的一部分，也有自己獨立的整體，需要運用相似性理論對各個方面進行全面合理的分析。其次，由于在對整體機械工程的系統(tǒng)分析量太大，導致模型數(shù)目眾多，因此需要恰當?shù)睾喕Ｐ?。相似性理論要求，對模型中的參?shù)要以具體要求為基準，不能盲目而立，同時要有特定的模型基礎，不可以簡化掉重要部位。最后要對產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析得出結(jié)論。通過對機械工程系統(tǒng)的模型模擬和簡化，可以得到很多相關(guān)的數(shù)據(jù)以及記錄，我們要對其中的重要結(jié)論與現(xiàn)有的或目標當中的進展方案進行對比分析，檢查是否存在著不足，如果確實存在缺陷，則應該立馬對系統(tǒng)進行重新的分析，規(guī)劃更加合適的模型，對其中的各項內(nèi)容也進行合理的分析，更改不一樣的對照參數(shù)。

3 結(jié)束語

隨著時代的發(fā)展，相似理論在機械工程領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)不再局限于理論知識基礎，它的各項設計與方法在機械工程進程當中的各個方面都得到了廣泛的發(fā)展。如在基礎的零件設計方面、模型設計方面、成組技術(shù)以及整體的機械工程系統(tǒng)模擬分析方面。相似理論本身的理論基礎也被很多行業(yè)所接納，在這其中，最為主要的還是機械工程領(lǐng)域的成就。隨著年代的改革，相似理論不斷地得到了充分且有效的發(fā)展，它在機械工程領(lǐng)域的價值也越來越突出。但是，目前相似理論在機械工程整體的運作發(fā)展當中，并沒有完全發(fā)揮其重要作用。因此，為了我國的機械工程能夠不斷獲得新的進步與發(fā)展，相關(guān)的學者與科學家要對相似理論這門獨特的學科不斷進行創(chuàng)新和探討，實踐出其核心理論價值，使它充分地發(fā)揮其在機械領(lǐng)域的重要作用。

參 考 文 獻

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