本站原创摘 要 ：目前来看,现代机械设计方法是以设计方法学为基础的,通过计算机技术,使机械设计朝着定量、动态的方向发展,而这种发展不仅可以明显提高其设计质量,还可以缩短设计周期,使成功率有显著地提高,从而增强机械产品的竞争力.
关 键 词 ：机械设计方法 发展 趋势
中图分类号：TH126-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）03-0241-01
1.前言
我们所说的机械设计指的是根据要求对机械工作原理、组成结构、运动方式及能量传递方式等进行分析和计算,并对其进行具体的描述,使它成为工作过程中的重要依据.机械设计的目的就是在各种要求之下将设计图纸做到最好,也就是做出优化的设计.当今社会,科技在不断地进步,尤其是计算机及系统科学的迅猛发展,机械设计的水平与能力也在不断提高,在进行机械设计时要将多种设计技术与理论紧密的联合在一起,使设计方法得到进一步的优化,使设计的手段更具智能化、精确化.
2.现代计算机机械设计方法的发展过程
现如今,各种技术都在快速发展,现代计算机机械设计在适应科技发展的要求的同时,更应该注重设计的质量,加快设计的速度,并对现代化的设计方法进行深入的研究与探讨.现代设计方法顾名思义是将现代化的设计方法应用到机械设计当中,其常用的设计方法有：技术预测法、系统设计法、可靠性设计法以及优化设计法等.各种机械设计方法由来已久,但机械设计传统的设计方法和理论的形成才仅仅有100年的历史,当然,传统设计方法肯定会有很多的局限性,会逐渐的退出机械设计的舞台.由于经济的飞速发展,使得计算机得到广泛的应用,这种巨大的改变就使得现代机械的设计方法也发生了很大变化,机械设计由传统的经验设计发展到全面利用的优化设计,促进了机械设计的全面发展.计算机技术的进步也为机械设计提供了便利条件,辅助软件例如CAD等都极大的便利了设计人员的工作.
3.现代机械设计的特点
现代机械设计分为很多的种类,其结构也越来越复杂,但从实现的功能上来看,它主要包括了动力系统、传动系统、操纵系统及控制系统等,而且每个系统又可以分解为若干的子系统.现代的机械设计不但要求设计师对其原理、结构、运行方式全面了解,而且还需要融合多种学科进行深入的交叉研究,使设计出的产品更具有竞争力.
传统的机械设计方法过程繁杂,且有很大的局限性,设计师水平有限,经验缺乏,很多机械中所要求的参数和指标都达不到要求,进而导致设计的成功率偏低,产品没有竞争力.但现代机械设计是在传统设计的基础上继承和发展的,将现代很多的科学技术都融入到了机械设计里,使得现代机械设计技术水平更高,同时也向着理性设计的方向发展.使现代机械设计成为了一门综合性强、多种学科交叉进行的基础性科学,将控制技术与科学技术有机结合到一起,实现机械系统的最优化.
4.现代机械设计所面临的形势
计算机机械设计在近年来发展迅猛,其便捷、直观等有点使得在设计工作中得到普及.同时,现代化的机械设计面临着非常严峻的挑战,设计的领域由单一化发展成为多元化,并且多种学科渗透其中,设计对象也发生了变化,由单机设计变成了系统设计,设计人员也从个人发展到了群体,这样一来,设计出的产品会更新颖,设计步骤会更有序,产品更新换代会更迅速.
5.现代机械设计方法的分类
现代机械设计的方法可从多方面对其进行分类：第一类是从工程领域的角度,我们可以将现代机械设计方法分为现代模具设计方法、现代材料设计方法等等；第二类是按其应用成熟度进行分类,它大体上分为两种,一种是应用正普及类,另一种是内容正发展类,前一种又可以划分为优化设计和计算机辅助设计,而后一种还可以分为创新设计、虚拟设计、智能设计等；第三类是从涵盖范围的角度,我们将现代机械设计分为广义设计类及狭义设计类；第四类便是中义设计类,顾名思义其设计内容是介于广义设计与狭义设计之间.目前,在现代机械设计中应用最为广泛的设计方法是最优化方法、动态设计和数值仿真.
6.机械设计的现代设计方法
在机械设计中,其设计方法有很多种,但大体上可以分为两种,一种是专业的现代设计方法,另一种是通用的现代设计方法.下面我们对其进行单独说明：
6.1 专业的现代设计方法
现代科技在不断进步,科技也在飞速发展,为了满足机械产品性能的需要,计算机专业人员和机械设计专业人员应相互合作,共同开发其设计软件,使设计的软件能更为准确的反应机械产品在运行中的各种情况,并对其进行定量分析,了解各个零件及机械的动态性能,形成相对稳定的设计程序,这便是专业的设计方法.
6.2 通用的现代设计方法
由于计算机的应用和普及,为了满足机械的各种性能,我们不仅要掌握专业的现代设计方法,在机械设计上也应该广泛采用计算机技术对系统进行分析和辅助设计,这种方法就叫做通用的现代设计方法,其中包括最优化、可靠性、仿真等.
7.现代机械设计的发展趋势
7.1 智能化
计算机技术的飞速发展促进了智能CAD的产生,将CAD技术与人工智能结合在一起,提高了系统的创造力.具有一定智能的系统通常用来进行方案的综合和对设计进行评价.这些年还出现了适合机械设计的模糊设计和模糊评判方法.由于现代化设计有着智能化和集成化等特点,就使得CAD技术必须与人工智能相结合,才能充分发挥智能作用,实现其本身的智能化,也进一步促进了计算机系统集成化的发展.现如今,计算机在已成为了通用的设计工具,通过对智能化的处理,使产品的设计方案更加高效、准确.
7.2 系统化和定量化
现代机械的设计指的是将传统设计中的经验逐步提高到了逻辑的、理性的、系统的新的设计方法.也就是说检测如将产品看成是一个总系统,人们利用计算机技术,实现了人、机与环境相互协调,共同发展.现代机械的设计方法不仅要充分考虑到材料的强度,还应运用数学规划法等方式实现设计的可靠性,这样既缩短了研发的周期,又保证了设计的成功率.
8 结语
现代设计方法与传统方法相比发生了很大的变化,我们应博取众科之长,对设计的内容进行进一步的扩展,使设计的产品更加实用与新颖.