現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計中的應用

張會良

摘要：農(nóng)業(yè)科技的不斷發(fā)展為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來顯著的便利與效益。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，對農(nóng)業(yè)機械的技術(shù)也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機械運作方式已經(jīng)不能滿足如今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對其需求，因而農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計需要現(xiàn)代先進設(shè)計技術(shù)的幫助與支持，從而更好推動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化進程。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代設(shè)計技術(shù);農(nóng)業(yè)機械;工程設(shè)計;應用要點

引言

隨著農(nóng)業(yè)科技的迅猛發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械在農(nóng)業(yè)的應用變得愈加廣泛，也為廣大農(nóng)民的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的便利。但是伴隨著科技的進步以及農(nóng)耕工作對于農(nóng)業(yè)機械技術(shù)需求的增多，如今的農(nóng)業(yè)機械顯示出很多的弊端和不足。對此，農(nóng)業(yè)機械工程的設(shè)計和長遠發(fā)展急需大量現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)手段的融合和應用，以便從根本上提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平，加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展步伐。本文將重點就現(xiàn)代設(shè)計在農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計中的應用進行探討。

1現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)特征

1.1多學科知識的交叉與融合

現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)采用了現(xiàn)代設(shè)計方法學以及計算機輔助設(shè)計技術(shù)等學科知識，并對這些知識進行交叉與融合。將計算機輔助設(shè)計看成數(shù)學建模和計算機硬件、軟件技術(shù)的有效融合，以設(shè)計對象和設(shè)計任務作為依據(jù)，來選擇適當且有效的技術(shù)，從而有利于解決實施過程中出現(xiàn)的復雜問題，而且多個學科知識融合與交叉是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的核心內(nèi)容。

1.2設(shè)計手段明確

隨著我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，計算機硬件更新速度很快，使得計算機技術(shù)逐漸被應用到工程設(shè)計中來，逐漸取代了傳統(tǒng)手工設(shè)計。這必將極大地提升設(shè)計的質(zhì)量、提高設(shè)計的進程、拓展設(shè)計范圍，促使設(shè)計手段不斷發(fā)展與創(chuàng)新，有效提升設(shè)計的精確度。

1.3多種設(shè)計實驗技術(shù)綜合應用

在對農(nóng)業(yè)機械工程產(chǎn)品進行設(shè)計的過程中，應當以產(chǎn)品的特點和需求作為依據(jù)，采用動態(tài)實驗或者物理實驗等方式來獲取相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)，同時也可以為其他方案提供相關(guān)重要依據(jù)。在產(chǎn)品開發(fā)方面也可以予以一定啟示，讓研發(fā)的產(chǎn)品更具有針對性，效果更加突出?，F(xiàn)階段，多種設(shè)計實驗技術(shù)綜合應用是設(shè)計領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢，而且在現(xiàn)代技術(shù)中的應用也更加廣泛起來。

1.4產(chǎn)品周期的可信性

隨著當前人們對農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品質(zhì)量與性能要求的提高，需要借助現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)才保證農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的安全性、可靠性。而現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)堅持貫徹國家相關(guān)設(shè)計標準與生態(tài)環(huán)境要求，整個設(shè)計過程是面向機械產(chǎn)品壽命周期全過程的可信設(shè)計，有著較為嚴格的技術(shù)保證，盡可能滿足當下對機械產(chǎn)品的要求。

2現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械工程中的應用要點

2.1全過程優(yōu)化設(shè)計

全過程優(yōu)化設(shè)計是指在設(shè)計過程中綜合考量各方因素，從多種備選方案中選出最佳方案，從而最大限度滿足農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的目標。一般最佳方案的選擇需要借助機械設(shè)計理論、規(guī)范標準，通過自建數(shù)學模型，使用數(shù)學規(guī)劃求解來得出。同時，還需要對最佳方案進行評價，評價內(nèi)容包括“前處理”、“后處理”、“優(yōu)化結(jié)果”。在傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)里也有優(yōu)化設(shè)計，但其適用范圍具有局限性，已不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的需求，因而需要采用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)中的全過程優(yōu)化技術(shù)，為農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計提供更多的技術(shù)支持。

2.2系統(tǒng)設(shè)計

當前農(nóng)業(yè)機械的種類多樣，其結(jié)構(gòu)也復雜多變，因而需要一個全方位控制的系統(tǒng)來實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機械的操作。同時，這一整體的系統(tǒng)又需要結(jié)合不同功能分為子系統(tǒng)，如執(zhí)行系統(tǒng)，操縱系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等。通常，農(nóng)業(yè)機械系統(tǒng)的設(shè)計需要通過以下幾個步驟：明確該系統(tǒng)的設(shè)計目的;對影響系統(tǒng)的各種因素進行分析;通過建模等方式來進行問題表述，進一步明確問題與各要素之間的關(guān)系;選擇合適的方法求解模型，通過預測評價該系統(tǒng)設(shè)計是否符合設(shè)計目標，并對安裝應用系統(tǒng)后的機械產(chǎn)品進行全方位評價，依據(jù)評價結(jié)果進行相應的修正，從而完善整個系統(tǒng)的設(shè)計。

2.3并行設(shè)計

并行設(shè)計是一種綜合性的設(shè)計模式，綜合了工程設(shè)計、制造管理、操作運營等各方面的思想與方法，該模式的主要核心在于設(shè)計階段對機械產(chǎn)品的綜合分析，包括機械產(chǎn)品整個生命周期中的設(shè)計、制造、檢驗、維護、運行、成本等各因素，它強調(diào)一體化、集成化，既縮短機械產(chǎn)品的開發(fā)期，又保證機械產(chǎn)品的質(zhì)量。當然，想要達成這一目標離不開該模式下關(guān)鍵技術(shù)的支持。如建模技術(shù)，產(chǎn)品開發(fā)階段，需要通過建模技術(shù)來明確和細化產(chǎn)品的設(shè)計理論、策略、影響因素等;又如模擬仿真技術(shù)，在產(chǎn)品的設(shè)計、加工、裝配、維修階段，模擬仿真技術(shù)能夠?qū)ζ渲写嬖诘膯栴}進行糾正，以保證產(chǎn)品的性能;管理技術(shù)，當前企業(yè)是建立在產(chǎn)品開發(fā)的串行模式基礎(chǔ)上，所以需要有相應的管理技術(shù)來為管理層理工更科學、便捷的管理方式;評價與決策系統(tǒng)，當對產(chǎn)品進行模擬仿真后，需要使用相應的評價決策系統(tǒng)對產(chǎn)品的綜合性能作出評價與決策，從而為接下來的調(diào)整提供依據(jù)。

2.4現(xiàn)代綠色設(shè)計

綠色設(shè)計是現(xiàn)代科技發(fā)展的必然趨勢，同時也是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)當中最為理想的設(shè)計方案。綠色設(shè)計能夠為資源節(jié)約和環(huán)境保護做出突出貢獻，同時綠色設(shè)計也符合國家的發(fā)展戰(zhàn)略。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展當中，同樣在始終倡導發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)，所以，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展必將要步入到綠色農(nóng)業(yè)階段。在農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計當中，就需要加強對現(xiàn)代綠色設(shè)計技術(shù)的應用，在機械設(shè)計過程當中把側(cè)重點放在機械產(chǎn)品環(huán)境屬性方面，使其能夠有效達到環(huán)境目標，同時確保機械的功能、壽命以及質(zhì)量。在綠色設(shè)計技術(shù)的應用當中，要加強對可回收、可重復利用等材料的應用，并在結(jié)構(gòu)和工藝的應用方面，最大化地降低能耗、消除毒副作用，讓農(nóng)業(yè)機械的綠色設(shè)計目標得以達成。

2.5現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計

優(yōu)化設(shè)計是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的一個重要組成部分，顧名思義，優(yōu)化設(shè)計指的是在大量的設(shè)計方案當中挑選最優(yōu)方案，力求最大化地達到設(shè)計目標。將現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計應用到農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計當中就必須將優(yōu)化設(shè)計貫穿于農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的全過程，從而確保農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計質(zhì)量。在農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計過程中，設(shè)計者可以將機械設(shè)計的理論知識、操作方法、設(shè)計規(guī)范等內(nèi)容作為根本設(shè)計依據(jù)和指導方向，同學在自動建模技術(shù)的支持和輔助之下，構(gòu)建完善的數(shù)學模型，并利用數(shù)學規(guī)劃方法求得其中的各個數(shù)值，確定出最佳的機械設(shè)計方案。而在方案設(shè)計完成之后，還需要對這一方案進行前后處理以及結(jié)果優(yōu)化處理，這樣才能夠體現(xiàn)出優(yōu)化設(shè)計的核心理念，提高機械設(shè)計的質(zhì)量。在未來優(yōu)化設(shè)計技術(shù)也將會進一步加大創(chuàng)新力度，并廣泛涉及人工智能、信息控制等多種技術(shù)領(lǐng)域，實現(xiàn)多元技術(shù)方法和軟件的綜合應用，使農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計更加智能。

結(jié)束語

綜上所述，將現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)應用到農(nóng)業(yè)機械設(shè)計發(fā)展中來，將會給社會以及經(jīng)濟帶來巨大的價值。隨著科技的不斷進步，農(nóng)業(yè)機械工程也得到了迅猛發(fā)展。為適應新時代的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械工程勢必要開發(fā)一些新興技術(shù)，以便更好的改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境以及提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力。將新興技術(shù)應用到農(nóng)業(yè)機械工程中，不僅有利于資源的開發(fā)，還可以有效保護資源，不斷推進農(nóng)村農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程。

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（作者身份證號碼：410725198806061645）