浅析我国机械现代化设计发展趋势的研究

发布时间:2018-10-28  点击量:

作者:袁容 傅林涛
  【摘要】随着科技的快速发展,现代化技术逐渐应用于工业领域,同时推动了我国机械设计的发展,促进了机械生产过程的转型,弥补了传统设计技术的不足。本文对机械现代化设计的概念、特点及方法进行了阐述,在此基础上对我国机械现代化设计的发展趋势进行了详细的分析和探讨。
  【关键词】机械设计 现代化 技术 发展趋势
  【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)34-0034-02
  一、机械现代化设计的概念
  现代化的机械设计是相对传统机械设计而言的,是对传统设计的继承与发展。计算机的广泛应用促使人们的思维方式发生转变,能够运用科学的方法进行复杂的设计工作,新技术、原理的应用大大提升了设计的速度。机械现代化设计将机械技术、计算机技术、微电子技术、控制技术等融于一身,通过软件模拟,在设计过程中不断进行改善,从而避免了传统设计中的大量实践。机械现代化设计具有很强的逻辑性,按照步骤分为分析、综合、评价与反馈、决策四个阶段,按照时间顺序分为目的性规划与设计、方案选择、技术整合、后期架构四个阶段。而且各种理论知识与设备的运用,使机械现代化设计更高效、更优质、更创新。
  二、机械现代化设计的特点
  机械现代化设计注重科学性与全面性,要求设计者运用科学的理念、方法进行设计,在重视产品性能的同时,还要考虑设计的艺术美感。机械现代化设计具有前瞻性、动态性、系统性、创新性、计算机化等特点。在机械产品设计初期,需要考虑产品在整个使用过程中可能出现的功能、细节等问题,以减少隐患、防止事故发生。机械现代化设计具有静态和动态两种属性,传统机械设计偏向于产品的静态属性,而现代化的机械设计更注重考虑产品的动态属性,如外部环境、能量传递等对产品的影响。产品由各个部分共同构成,机械现代化设计要用系统的观点看问题,不能以偏概全。机械现代化设计与计算机的辅助功能密切相关,计算机可以优化设计与系统仿真,利用计算机知识与设备来辅助产品设计,使设计步骤逻辑性更强,更科学、合理、人性化。机械现代化设计需要设计者秉承严谨的工作态度,采用先进的设计理念和模型方法,在此基础上进行功能与方法上的创新,以达到超越原来设计产品、生产创新性产品的目的。
  三、当前机械现代化设计的方法
  IT技术是机械现代化设计的主要技术,它实现了根据实际需要,利用计算机设计软件设计出产品模型,并在虚拟环境下展现产品功能的过程。在运行过程中,数学知识的重要性也在设计中得到了体现,如采用有限元法、优化设计、可靠性设计等。有限元法属于一种偏微分的计算,主要计算产品的强度、传热等问题;优化设计指将建立的产品模型抽象化,并将其用数学抽象符号表示出来,以寻找最佳的设计方案。可靠性设计即利用数学知识对机械产品的载荷、强度等进行计算分析。现代化设计方法注重定量、动态、自动、优化设计,还讲究创造性。
  四、我国机械现代化设计的发展趋势
  机械现代化设计以数字化为核心。现代化技术逐渐渗透到机械设计中,进一步加快了工业化进程。传统机械设计采用的是人力资源管理方式,当今时代实行数字化管理,可以在设计上确保质量、提高效率与资源利用率、优化配置。现代化技术与机械设计的融合是时代的产物,更具竞争力,从而使企业获得更高的收益。这就要求设计者掌握先进的现代设计技术,在提升专业技能的同时,提高自己的主动创造能力。
  在机械现代化设计过程中推进智能化。机械现代化设计的智能化有效实现了机械设计过程中的模糊化,设计人员可以将工作重心转移到设计理念上来,并且不用花费过多精力在基础性工作上,而计算机在基础工作上更具优势,它计算得更为精确、效率更高。智能技术在机械设计中的应用可以帮助设计者构建一套合理的智能体系,智能化系统可以对基础数据以及细节进行独立的计算和分析,同时在很大程度上能减少设计者的工作量,确保机械设计工作能高效率、高质量的完成。
  在机械现代化设计过程中力求绿色化。现代化机械产品的功能属性固然重要,但其生态属性也不容忽视。环境问题与资源问题一直是影响人类社会生存发展的重要问题。尤其是随着现代工业的发展,机械设计需要正视对环境的影响和资源利用率,在设计过程中注入绿色化的环保理念,最大限度地降低污染、做好废弃物的回收利用。产品的生命周期包括設计、制造、包装、运输、使用、报废,故应该在整个设计过程中将绿色化思想贯穿始终,进一步促进现代化机械产品的可持续发展。
  现代化机械产品的生产追求敏捷化。产品的供应与实际需求影响着市场经济的运行。由于机械化生产本身的敏捷度较低,所以在保证产品质量的前提下,要求设计者要适应市场的变化、掌握市场的需求、了解市场竞争。现代化机械产品还要关注产品的整体化与系统化,换而言之,就是使产品的各个系统相协调、达到最佳匹配,这是产品创新的必然要求,有利于提高经济效益。
  参考文献:
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  [3]李宏业,胡凌峰.浅谈现代机械设计创新及其特点[J].黑龙江科学,2014,(04):157.
  作者简介:
  袁容(1982.8.20-),女,汉族,四川遂宁人,博士,助理研究员,研究方向:可靠性分析与建模,优化设计,疲劳寿命预测等。

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