機械設計方法發(fā)展趨勢探索

1、機械設計方法發(fā)展趨勢探索 一、當前機械制造業(yè)設計的具體內(nèi)容 通過計算機綜合平臺，可以實現(xiàn)多個領域的優(yōu)勢互補，信息共享，集思廣益，從而可以在最短的時間內(nèi)，最終實現(xiàn)機械設計最完美的效果，所以并行化是當前機械設計的最大趨勢。自動化技術在機械設計方面，己隨處可見，機械的自動化程度也越來越高，機械設計師只有充分利用智能技術進行相應的設計工作，機械設計智能化系統(tǒng)，具有獨立計算和智能邏輯推理功能，可以很大成度的減輕設計師的工作量，大大提高工作效率。因此智能化技術的運用已經(jīng)成為當前機械設計的迫切需要。 二、現(xiàn)代機械設計技術及應用情況 1有限元設計 有限元分析技術fed（finiteelementdesign）

2、是當前被廣泛應用的一項工程分析技術，它是利用數(shù)學近似的方法對真實物理系統(tǒng)進行模擬，以有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實系統(tǒng)。該技術不僅能用于工程中復雜的非穩(wěn)態(tài)問題和非線性問題，而且還可以用于工程設計復雜結構的靜態(tài)和動態(tài)研究，并能準確的計算出形狀復雜零件的應力變化和分布情況，是當前復雜構件強度和剛度計算的有力分析工具，是上世紀60年代，漸漸發(fā)展和健全的數(shù)值計算方式。 2最優(yōu)化設計 最優(yōu)化設計od（optimaldesign）是當前機械設計中較新穎的設計方式，機械優(yōu)化設計是最優(yōu)化技術在機械設計領域的移植和應用，其基本思想是根據(jù)機械設計的理論、方法和標準建立一反映工程設計問題和符合數(shù)學規(guī)劃要求的

3、數(shù)學模型。然后通過對數(shù)學規(guī)劃方法和計算機計算技術，對相應的數(shù)學模型進行求解運算，選擇最合理的優(yōu)化方法。這一方式的出現(xiàn)比較晚，但是其發(fā)展相當?shù)目焖?。在各種工程設計中都被廣泛的應用。最優(yōu)化設計不公可以改變機械產(chǎn)品的性能，還可以有效的降低成本。是當前機械設計的發(fā)展趨勢之一。 3模糊設計 模糊設計（fuzzydesign）是把模糊數(shù)學知識應用于機械設計的一種設計方式。機械設計中就存在大量的模糊信息，隨著科學技術的不斷發(fā)展，其結構變的越來越龐大和復雜，其有存在的變量很多，在很多情況下我們無法對所設計的產(chǎn)品進行十分精確的描述。例如機械產(chǎn)品使用壽命和承載力等都是模糊現(xiàn)象，其系數(shù)往往從保守觀點出發(fā)，取較大值，

4、但是在它充許的范圍內(nèi)存在有比較大的模糊區(qū)間。在各工程設計過程中會有很之類似的問題，對于這類問題就需要采取糊數(shù)學的方法進行解決。就是把模糊技術和其他重量的設計方法進行結合運算，最終形成模糊優(yōu)化、模糊可靠性等多種方式。 4可靠性設計 可靠性設計rd（reliabilitydesign）也是一門新興的學科，在機械設計領域當中是20世紀60年代興起并逐漸進入的。機械零件的可靠性設計就是指在特定的時間和條件下，實現(xiàn)規(guī)定功能的能力。概率論和數(shù)理統(tǒng)計是可靠性設計的理論基礎，而失效分析和預測（包括可靠性試驗）是可靠性設計的依據(jù)，確保產(chǎn)品的可靠性是可靠性設計的根本目標。目前人們對機械產(chǎn)品的安全性和可靠性比較關心

5、，只有給人安全保障，使用起來會比較可靠。所以各企業(yè)都把機械設計的重心放在產(chǎn)品的安全性和可靠性上，所以可靠性設計技術成為當前機械設計十分重要的組成部分之一。 5仿真和虛擬設計 仿真技術是以計算機為工具“建立實際或聯(lián)想的系統(tǒng)模型”并且可以在不同情況下對模型進行動態(tài)運行實驗的一種綜全性技術。其本質是以計算機的仿真技術，并行化的模擬出產(chǎn)品開發(fā)的全部過程和產(chǎn)品設計各個環(huán)節(jié)的影響。對產(chǎn)品性能、成本進行預測，分析其可制造性、可維護性和可拆卸性，不僅可以提高產(chǎn)品設計的成功率，而且還可以大大的減少產(chǎn)品的設計時間，同時也增加了用戶之間的距離。 三、當前機械設計方法發(fā)展趨勢探索 在科技發(fā)展迅速的今天，新的技術在不斷

6、的涌現(xiàn)，機械產(chǎn)品設計的科技含量也越來越高，其技術水平的競爭已經(jīng)達白熱化的狀態(tài)。在如此激烈的競爭中，如果想脫穎而出，在這個行業(yè)占有一席之地，我們只有不斷的改進技術、降低成本、提高工作效率，這些不僅是我們需要努力的方向，同是也是目前機械設計方法的發(fā)展趨勢和方向。 1信息系統(tǒng)化 未來機械設計方法研究的趨勢將會越來越信息系統(tǒng)化，因為系統(tǒng)工程學是依托信息學、控制論、統(tǒng)籌管理等科學方法建立并發(fā)展起來的，用來解決工程問題最優(yōu)化設計及控制的科學。傳統(tǒng)的機械設計，我們都是把設計對象當作獨立的事物進行分析、試驗、研究，其得到的結論局限性非常大。我們把信息系統(tǒng)工程學運用在機械設計中，把整個機械設計過程作為統(tǒng)一的系統(tǒng)

7、進行研究和探索，這樣對系統(tǒng)的每個部分都進行研究，得到的結構很全面，也很有科學依據(jù)，同時大大的節(jié)省了人力、時間。對產(chǎn)品的開發(fā)有很大的優(yōu)勢，在工程設計中被爭相使用，其發(fā)展前景十分的可觀。 2人才創(chuàng)造潛力的培養(yǎng)和挖掘 創(chuàng)造潛力挖掘的發(fā)展趨勢將會越來越精英化，雖然現(xiàn)在科學技術越來越發(fā)達，在各個工業(yè)設計中計算機技術已經(jīng)被告廣泛應用，但是世界的核心依然是人類，人才創(chuàng)造潛力的發(fā)掘才是最核心，最重要的。以培養(yǎng)高級工程技術人才為主，綜合培養(yǎng)能熟練掌握現(xiàn)代科學技術，并且具有現(xiàn)代科技觀念，從事機械設計、管理等方面的高級工程技術人才。如果可以最大限度的發(fā)揮、引導、開啟機械設計師們的想象力，激發(fā)其創(chuàng)造力，運用其獨特的設

8、計靈感和創(chuàng)造能力再輔助現(xiàn)化代科學技術來解決工作上的問題，一定會呈現(xiàn)出事半功倍的效果，所以說在市場如此激烈的形勢下，人才創(chuàng)造潛力的培養(yǎng)和挖掘，是當前機械設計生命力最基本的保證措施。 3產(chǎn)品商品化的設計趨勢 機械產(chǎn)品設計是一種以機械產(chǎn)品為主要對象，將機械各個零件的材質、形狀、尺寸、結構、工作原理、運行方式等進行分析、計算盡而轉換成具體的描述，并且作為以后機械生產(chǎn)制造依據(jù)的工作過程。但是現(xiàn)在很多的企業(yè)都清楚的認識到在競爭如此激烈的現(xiàn)代社會，如果想要更好的生存發(fā)展必須要不斷的創(chuàng)新，但是卻有很多的新產(chǎn)品投入了大量的財力、物力、人力和時間，卻在商品化這一環(huán)節(jié)上出現(xiàn)問題。商品化是所有機械設計開發(fā)的最后一個環(huán)節(jié)，也是檢驗機械設計成果最好的方法，所以在設計開始就應該做好市場調研和產(chǎn)品定位。機械產(chǎn)品設計不是單單對機械產(chǎn)品進行美化設計，還要充分表現(xiàn)產(chǎn)品的功能、實用性、工藝設計和人機、環(huán)境之章的協(xié)調統(tǒng)一，最終創(chuàng)造出造型美觀形式新穎，并具備有現(xiàn)代工業(yè)美感，可以擴大產(chǎn)品銷路，創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟、環(huán)境效益。提高市場競爭力，從而推動產(chǎn)品設計持續(xù)發(fā)展。