淺析現(xiàn)代機械設(shè)計方法及發(fā)展趨勢

趙祥 刁姊涵

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷完善，機械設(shè)計與制造技術(shù)得到了迅速發(fā)展，促進了機械設(shè)計與制造控制技術(shù)在各個生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。同時，對設(shè)計方法和實現(xiàn)過程的要求也越來越高。為了提高設(shè)計的科學(xué)性和合理性，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計和產(chǎn)品功能相輔相成，還需要學(xué)習(xí)現(xiàn)代機械設(shè)計方法，利用計算機技術(shù)實現(xiàn)手段和產(chǎn)品設(shè)計的一體化。本文對此進行了分析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機械設(shè)計;理論與方法;研究進展

前言

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在很大程度上促進了現(xiàn)代機械設(shè)計水平的進步?，F(xiàn)代機械設(shè)計理論作為現(xiàn)代機械設(shè)計工程的一個重要核心，在機械工程中起著至關(guān)重要的作用。在現(xiàn)代機械工業(yè)中，機械設(shè)計的地位非常重要。機械設(shè)計的質(zhì)量決定了機械性能的好壞，所以我們應(yīng)該重視現(xiàn)代機械設(shè)計。本文概述了現(xiàn)代機械設(shè)計理論與方法;分析了現(xiàn)代機械設(shè)計理論與方法存在的不足;探討了現(xiàn)代機械設(shè)計方法發(fā)展趨勢。

1現(xiàn)代機械設(shè)計理論與方法

1.1現(xiàn)代機械設(shè)計方法的特點

1.1.1智能化

在較為復(fù)雜的大型機械設(shè)計的過程當(dāng)中，往往會面臨分析到分解再到綜合的這樣一個過程，因此在這一過程當(dāng)中，就包含著大量的創(chuàng)造性、智能化的活動。

1.1.2經(jīng)濟性

現(xiàn)階段，隨著市場競爭的日益激烈，廣大用戶對于產(chǎn)品的經(jīng)濟性方面的要求也越來越高。因此，現(xiàn)代機械設(shè)計也就有著經(jīng)濟性的特點。

1.1.3并行性

我們在機械設(shè)計的過程當(dāng)中，應(yīng)最大限度的實現(xiàn)DFM、DFA，并通過壓縮廢品、庫存的消耗，來有效確保上述經(jīng)濟性。

1.1.4集成化

所謂的集成化，就是指樹立人機、機電、硬軟件一體化的設(shè)計觀念，并通過深入的研究分析，將現(xiàn)代科技技術(shù)，合理的應(yīng)用于機械產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)當(dāng)中。

1.1.5動態(tài)性

我們在進行現(xiàn)代機械設(shè)計的過程當(dāng)中，不僅要充分的考慮到產(chǎn)品的靜態(tài)特性，更應(yīng)結(jié)合動態(tài)特性，來充分的考慮產(chǎn)品和外部環(huán)境的物質(zhì)、能量流的交換。

1.1.6科學(xué)化

眾所周知，現(xiàn)代機械設(shè)計所包含的內(nèi)容是非常廣泛的，具體來說，包括智能、環(huán)境科學(xué)、自動化技術(shù)、應(yīng)用力學(xué)、控制理論技術(shù)等眾多方面的知識成果。

1.1.7前瞻性

我們在進行機械產(chǎn)品設(shè)計的初級階段，要充分的結(jié)合不同階段的具體要求來進行設(shè)計，這樣一來，就能夠及時的發(fā)展產(chǎn)品所潛在的問題，有效降低故障率的產(chǎn)生。

1.2現(xiàn)代機械設(shè)計方法分類

具體來說，現(xiàn)代機械設(shè)計主要包括以下四個方面的設(shè)計方法：

1.2.1智能化設(shè)計方法

智能化設(shè)計方法主要就是充分的結(jié)合設(shè)計方法學(xué)理論，并利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及三維圖形軟件等等，進而實現(xiàn)對產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計。

1.2.2系統(tǒng)化設(shè)計方法

系統(tǒng)化設(shè)計方法，主要就是將設(shè)計分為多個設(shè)計要素，并且各個要素之間并不是獨立存在的，而是相互聯(lián)系的關(guān)系。在這種情況下，通過對于設(shè)計要素的融合，進而完成設(shè)計工作。系統(tǒng)化設(shè)計方法主要包括構(gòu)思設(shè)計、元素、圖形建模法等等。

1.2.3基于產(chǎn)品特征知識的設(shè)計方法

基于產(chǎn)品特征知識的設(shè)計方法，主要是通過建立一套完善的知識庫以及推理機，然后再充分的結(jié)合對產(chǎn)品的認知了解，進而利用計算機來輔助產(chǎn)品方案的設(shè)計。

1.2.4結(jié)構(gòu)模塊化方法

結(jié)構(gòu)模塊化方法主要是以功能化的產(chǎn)品為基礎(chǔ)的，在進行設(shè)計的過程當(dāng)中，結(jié)合已有產(chǎn)品，最大限度的避免在我們在進行設(shè)計任務(wù)的過程當(dāng)中出現(xiàn)矛盾。

2現(xiàn)代機械設(shè)計理論與方法存在的不足

2.1現(xiàn)有相似設(shè)計難于進行創(chuàng)新設(shè)計

創(chuàng)新作為現(xiàn)代機械設(shè)計永恒的話題，如果我們并沒有及時的創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計作品，就如同鮮花失去了生命力。但是，在現(xiàn)階段的教科書所教授的方法當(dāng)中，大多是模擬的現(xiàn)象，并沒有從根本上來有效的改善設(shè)計創(chuàng)新這一問題。只是對于設(shè)計的局部進行相應(yīng)的研究分析，這也就使得整個技術(shù)設(shè)計和施工設(shè)計兩者之間存現(xiàn)了一定的脫節(jié)現(xiàn)象。此外，我們在現(xiàn)代機械設(shè)計的過程當(dāng)中，我們不僅要確保概念設(shè)計和技術(shù)設(shè)計的有機融合，而且還應(yīng)充分的結(jié)合技術(shù)、材料等因素，及時的對技術(shù)設(shè)計結(jié)果進行修改，確保設(shè)計結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2知識重用設(shè)計與知識創(chuàng)新設(shè)計

我們在進行分離設(shè)計的過程當(dāng)中，不僅要重視起知識，而且還要重視起對知識的創(chuàng)新，由此我們可以看出，兩者之間是相互依存的關(guān)系。但是，通過深入的研究分析我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前現(xiàn)代設(shè)計狀況來說，知識重用設(shè)計和知識創(chuàng)新設(shè)計兩者之間仍處于分離的狀態(tài)，這也在很大程度上影響著現(xiàn)代機械設(shè)計方法的創(chuàng)新。

2.3設(shè)計過程集成程度低造成信息孤島

不得不說，整個產(chǎn)品設(shè)計過程是較為復(fù)雜的，在這種情況下，就極易導(dǎo)致業(yè)務(wù)流程、信息、以及應(yīng)用孤島的現(xiàn)象。這樣一來，如何才能夠有效的整合當(dāng)前相關(guān)工程設(shè)計及仿真分析軟件的相關(guān)技術(shù)資源，并充分的發(fā)揮出創(chuàng)新管理設(shè)計方法，有效提高設(shè)計過程集中程度。

3現(xiàn)代機械設(shè)計方法發(fā)展趨勢

3.1綠色化設(shè)計

現(xiàn)階段，綠色化設(shè)計理念越來越深入人心。在這種情況下，廣大的設(shè)計人員，應(yīng)充分的利用現(xiàn)有資源及能源，在設(shè)計的過程當(dāng)中，融入產(chǎn)品的環(huán)境屬性，并最大限度的確保產(chǎn)品的質(zhì)量，進而在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時，使得人們能夠充分的享受到安全、舒適的生活。

3.2智能化設(shè)計

將人工智能和CAD技術(shù)兩者之間進行有機的融合，然后充分的利用計算機技術(shù)，來建立一套能模擬描述機械產(chǎn)品狀況的模型，進一步促進智能化設(shè)計的實現(xiàn)，提高產(chǎn)品技術(shù)內(nèi)涵。

3.3系統(tǒng)和定量化設(shè)計

在機械產(chǎn)品設(shè)計的過程當(dāng)中，采用現(xiàn)代化的設(shè)計理論與設(shè)計方法，充分的協(xié)調(diào)好各個系統(tǒng)之間的融合，進而實現(xiàn)最終的目標(biāo)。但是，在這里需要我們指出道德是機械產(chǎn)品的功能的完成，是在隨機的狀況下進行的，在這種情況下，系統(tǒng)和定量化設(shè)計，成為未來的發(fā)展方向之一。

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（1.沈陽派得林科技有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽110000;2.沈陽鑫通電站設(shè)備制造有限公司，遼寧 沈陽110000）