关于现代机械设计理论与方法研究进展的综述
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现代机械设计的方法及研究现代机械设计的方法及研究摘要:随着现代科技水平日益进步,互联网信息技术、电子计算机技术迅猛发展,各种机械设计方法被广泛应用于现代机械设计领域,呈网格化与全球化发展。
现代机械设计具有传统、系统、执行与操作功能,每种功能均具有自身特点。
针对现代机械设计的绘图、分析,主要使用计算机技术,以提升设计进度、质量与成功率。
本文主要分析现代机械设计的方法,探讨其研究进展。
关键词:现代机械设计方法研究机械设计主要是运动方式与工作原理、机械结构与零件尺寸的计算,以具体描述方式,机械设计处于特定条件下,可构建最佳机械,也就是机械优化设计。
目前,计算机科学、系统科学有利于提升机械设计水平,随着新型设计理论、方法逐渐交叉、综合,促使设计手段更为精确化、自动化,对比机械设计进展,主要由大图表形式逐渐转向多目标形式,笔者根据自身多年的从业经验,主要分析现代机械设计的方法,探讨其研究进展。
一.现代机械设计方法首先,三次设计方法。
对某种性能的产品,专业技术人员利用专业知识和技术,就整个系统结构,对各个零部件的功能以及它们如何连接,材料的选用,处观形状与颜色装饰等等进行设计,叫做系统设计。
在系统设计阶段,对可计算项目还应求出产品的使用性能指标同各有关元器件、参数之间的函数关系。
该方法主要包含系统、容差、参数等三个设计过程,使用参数设计,使各功能部分实现优化组合,组合设计系统各参数,降低产品负面影响。
使用容差设计,检验整体机械的设计,确保各参数的波动范围,降低制作成本。
使用系统设计,主要包含核心理念、基础部分,正处于机械设计的初始环节。
参数与容差设计是机械三次设计方法的核心环节,也作为质量最佳方法。
其次,普适设计方法。
普适计算主要是集中在计算和与相邻物理环境的交流以简化用户日复一日的活动。
普适计算中,很多情况下易得不易见,频繁的活动物体或嵌入设备与普适网络结构相关,或与相邻普适环境用传感器相连接。
该方法主要为经验积累、经验总结,随着时代不断发展,机械设计种类也随之增多,需建立一个系统理论体系,便于总结、归纳,普适设计理念作为设计典型方法,构建系统设计方法,采用策略与规则,侧重机械结构设计,主要包含经验、方法基础,包含经验输入与输出。
先进机械设计理论与方法研究引言机械工程领域一直以来都是工业技术的先驱,推动着各行各业的发展。
而在机械设计过程中,理论和方法的研究是至关重要的。
本文将探讨先进机械设计理论与方法的研究,分析其应用和前景。
1. 先进机械设计理论的进展在过去的几十年里,机械设计理论经历了飞速发展。
从传统的静态设计到现代的动态设计,机械设计理论已经从简单的力学分析扩展到多领域的研究。
先进机械设计理论的主要目标是提高机械系统的性能、可靠性和效率。
例如,虚拟样机设计理论的引入,使设计师能够通过计算机模拟来测试和优化机械系统,避免了实际制造过程中的错误和损失。
2. 先进机械设计方法的应用先进机械设计方法的应用广泛而深入。
其中之一是逆向工程方法。
逆向工程是指通过扫描和测量已有的物体来获得其几何形状和结构,并基于此进行仿真和优化设计。
逆向工程方法在产品设计、制造和维护方面发挥着重要作用。
另一个应用是拓扑优化设计方法。
拓扑优化设计是一种通过优化材料的位置和形状以提高结构性能和效率的方法。
该方法在航空航天工程和汽车工程等领域得到了广泛应用。
3. 先进机械设计方法的挑战尽管先进机械设计方法在实际应用中取得了巨大成功,但仍然存在一些挑战。
其中之一是多学科设计优化方法的研究。
在实际机械系统中,涉及到多个学科的因素,如力学、热力学和流体力学等。
因此,如何将这些因素纳入到设计优化过程中,成为了一个重要的问题。
另一个挑战是先进材料的设计和应用。
随着新材料的不断涌现,机械设计师需要了解其特性并灵活应用于设计中,以提高机械系统的性能。
4. 先进机械设计理论与方法的前景随着科技的不断发展,先进机械设计理论和方法将会迎来更广阔的前景。
首先,虚拟现实技术的发展将进一步推动机械设计的发展。
借助虚拟现实技术,设计师可以更直观地模拟和测试机械系统,从而提高设计的准确性和效果。
其次,人工智能的应用也将为机械设计带来新的突破。
通过智能算法和机器学习,机械设计师可以更加自动化地进行设计和优化过程,提高效率和效果。
111科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算,并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程,其目标是在各种限定的条件下设计出最好的机械,即做出优化设计。
随着科技的进步,特别是计算机科学、系统科学的发展,机械设计水平发展得很快。
多种设计技术和理论交叉融合,使得机械设计方法进一步拓展,设计手段也更加精确化和智能化。
1 现代机械设计方法的发展过程及其面临的形势1.1现代机械设计方法的发展过程为了适应科学技术快速发展的要求,使设计工作更加现代化,同时确保设计质量,进一步加快设计速度,逐步兴起了对现代设计方法的探讨和研究。
将现代设计方法应用到机械设计中即为现代机械设计方法。
目前常用的方法有:技术预测法、系统设计法信号分析法、模糊设计法、有限元和边界元分析设计法、可靠性设计法、优化设计法和计算机辅助设计法等。
设计和设计方法由来已久,但机械设计形成传统设计方法和理论,仅100多年历史。
传统设计方法存在诸多局限,将逐渐淡出历史舞台。
随着经济的发展,人们生活水平的提高以及计算机科学的普及和应用,现代机械设计发生了巨大的转变,由传统的经验设计方法进而发展到全面利用优化设计、计算机辅助设计和仿真模拟等方法进行精确的计算和图形显示。
1.2现代机械设计面临的形势现代机械设计面临的主要形势为:设计领域由单一趋向多元,多学科渗透;设计对象由单机趋向系统;设计人员由单人扩大到群体;产品更新加快,产品设计更有序;科技的进步对现代设计提出了新的要求。
2 现代机械设计方法的特征2.1与传统机械设计方法的对比传统的机械设计过程为:产品需求调查;问题归纳定义;问题综述;分析和方案优化;评价修改;绘制图样和撰写文件。
传统设计方法有很多的局限性:如用经验类比法进行分析,设计水平低;通过试凑得到的参数和指标不准;以静态假设为基础,不适应动态设计要求;设计成功率低,花费大;信息反馈的周期长。
浅析现代机械设计方法及研究进展当前机械设计方法的基础是机械设计方法学,通过采用计算机技术,从定量、动态、优化多方面发展机械设计。
这样做的好处是可以明显加强设计质量,减小设计周期,同时保证研制费用的合理利用,良好的开始等于设计成功的一半,另一方面还可以让机械产品在本行业中多一份竞争力。
标签:机械设计方法;发展;趋势根据对机械产品的使用要求,有很多方面需要构思、分析并计算机械,其中包括机械的结构、工作原理、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸等,同时把详细说明这些内容,这就是机械产品制造的依据,按照这个过程去操作就可以完成机械的制造。
完全按照各方面的规定条件去设计最佳的机械,也叫做优化设计。
近年来,我国经济发展迅速,科学技术也突飞猛进,尤其是计算机科学和系统科学发展尤为突出,这也有助于机械水平的提高和发展;通过结合设计技术和理论知识,进一步发展了机械设计方法,同时从设计手法上看,也可以发现设计更精确和智能。
1 现代机械设计方法的发展过程及其面临的形势1.1 现代机械设计方法的发展过程顺应机械设计发展的需求,面对科学技术的迅速发展,机械设计要跟上步伐,加强现代化设计工作要求,并且在保质保量的同时,产生了探讨和研究现代设计方法的思想。
机械设计中蕴含了现代设计方法,通常采用的方法包括,预测技术的方法,分析信号,设计系统,模糊设计,有限元和边界元分析设计法,设计可靠性,优化设计和计算机辅助设计法等。
很久以前就产生了设计和设计方法,然而将机械设计转变成为传统的设计方法和理论的时间仅有一百多年。
由于传统设计方法中存在很多局限性限制着机械设计的发展,因此传统方法已经逐渐消失在人们的视野里。
社会主义经济发展浪潮牵动着科技的发展水平和人们对生活水平的要求,通过普及和应用计算机科学,转变了现代机械设计的方式方法,使其迈向全面利用优化设计、仿真模拟、计算机辅助设计,这样可以保证计算更精确,并且看到清晰的图片内容,彻底颠覆了传统设计方法的理念。
浅谈现代机械设计方法及研究进展摘要:当今社会是各个行业飞速发展的时代,机械科技的发展让机械产品已经深入到人们生活的方方面面,食品加工、汽车加工、材料加工等等领域都离不开机械设计。
随着我国科学技术水平的不断发展进步,机械设计也引进了多种不同的设计方法,当然,这也是适应市场发展而做出的要求。
机械设计的理念国外发展较早,但随着我国现代技术的不断改进,也有了多种属于自己的机械设计理念方法,每一种机械设计都会有其自身的特点与内涵。
在现代机械设计发展的过程中,为了满足用户的需求,设计出不同方案的机械理念,这是一种复杂的设计思维过程,当前的现代机械设计研究也逐渐朝着更加全面、与社会科学相紧密的结合。
关键词:现代机械;设计方法;研究进展随着科学的不断发展及人们对于机械产品的质量追求,对于现代机械的设计方案的讨论越来越精进,许多科研学家和各个学派对现代的机械设计方法都进行了研究设计,在国外有许多现代的机械设计方案,特别突出的可以分为普适设计理论与方法和三次设计法理论。
1.国外现代机械设计的方法1.1.普适设计理论与方法普适设计理论与方法是产生于德国,其理论方法的精华就是经验的累积和总结。
对于现代机械设计有许许多多的种类,但是需要有一个系统的理论方法对其进行总结与归纳,普适设计理论方法就是一种典型的设计方法学。
这种理论建立起了一系列系统的理论设计方法,从策略、规则、方法到实施这每一步实施规则都有其具体的设计规则模型。
普适设计理论方法的重点就是在于构建机械设计的功能结构,其每一步的能量输入与输出,都是根据已有的经验作为基础所构建出来的,所以普适设计理论方法是一种基于经验的方法。
1.2.三次设计法理论与方法三次设计法理论是由日本学者所提出的,这种机械设计理论方法主要包括三中设计过程,其分别是系统设计、参数设计和容差设计:系统设计是整个机械设计的核心理念,也是最基础的部分,它是整个机械设计的始发站;参数设计就是一项对于各个功能之间的优化组合,其系统中所有参数的最佳组合,这样可以使得产品的负面影响减到最小。
现代机械设计理论方法与研究进展探讨【摘要】本文简述了现代机械设计理论方法的相关内容,分析了我国现代机械设计理论方法的发展方向,以作理论交流。
【关键词】机械设计理论;设计方法;发展趋势自从我国加入WTO以来,我国制造业也开始向国际化水准靠拢,市场竞争不断升级,市场对机械产品的质量、结构、功能、性价比以及外形的多样化和个性化提出了更高的要求,同时由于环境资源的制约,要求市场上有更多资源节约型、可持续发展的机械产品不断涌现。
这代表我们在新的市场形态中面临着新的机遇,同时又存在着极大的危机。
因此,提高我国制造业的生产水平,提高产品的质量,满足国际化、动态化、环保化的高性能高质量产品要求,成为时下我国制造业的一大重要任务。
加强现代机械设计理论方法的研究比以往任何时期都更加显得十分重要。
1.我国现代机械设计理论和方法的现状据2010 年统计,我国制造业的工业增加值已居世界第二位,这说明中国已经成为世界制造大国,但远不是世界制造强国。
这是因为我国的机械产品不仅缺乏自主知识产权,缺乏自主创新产品,而且在产品的性能和质量上与发达国家的差距较大。
改革开放后,我国的机械设计水平虽然有较大的进步,但与发达的美德日等工业化强国相比,仍然相当于他们六七十年代的水平。
我国机械制造业的落后说明了我国在机械产品设计理论、方法和技术领域的落后,这也说明了加快发展我国机械产品现代设计理论方法研究的重要性和紧迫性。
二十世纪八九十年代,我国机械行业为了打造“数字化”和“信息化”工厂,许多企业花巨资购买了世界高端的CAD/CAM/CAE 软件,如AUTOCAD、PR0/E、UG、ANSYS和ADAMS 等,并培训了一大批机械设计人员。
但很多企业在CAD 应用的深度和广度仍有很大局限性,他们仅仅是利用CAD 进行工程绘图,只实现了机械设计的“甩图板”目的,而三维CAD/CAM/CAE、仿真设计等应用却很少。
采用先进的CAD 软件进行工程绘图或做产品结构优化计算,确实能减轻设计人员的工作强度,提高机械设计效率,但机械设计不等于计算,也不等于机械制图加计算,它并不能从根本上解决中国目前机械设计水平低下的问题。
关于机械设计的文献综述范文机械设计是一门综合性较强的工程学科,其研究内容涉及到机械结构、机械运动、机械材料、机械制造技术等多个方面。
在机械设计领域,文献综述是学术研究的重要组成部分,可以帮助研究者了解已有的研究成果,找到研究主题的研究空白,指导自己的研究方向,提高研究水平。
下面是一篇关于机械设计的文献综述范文,供参考:【引言】机械设计作为一门综合性的工程学科,已经取得了丰硕的研究成果。
在过去的几十年里,随着科技的进步和社会需求的变化,机械设计领域的研究也得到了快速发展。
本文将综述机械设计领域的研究现状,回顾已有的研究成果,总结研究趋势,为未来的研究提供参考。
【机械结构设计】机械结构设计是机械设计的核心内容之一,其目标是设计出满足特定要求的机械结构。
在过去的研究中,研究者们主要关注机械结构的强度、刚度、振动特性等方面。
例如,张三等人提出了一种基于有限元分析的机械结构优化方法,通过优化结构参数,提高机械结构的刚度和强度。
李四等人研究了一种新型的机械结构设计方法,通过引入柔性连接件,提高机械结构的振动特性。
【机械运动学与动力学】机械运动学与动力学是机械设计的重要分支,研究机械系统的运动规律和力学性能。
在过去的研究中,研究者们主要关注机械系统的运动特性、力学特性等方面。
例如,王五等人研究了一种新型的机械运动学分析方法,通过建立运动学模型,研究机械系统的运动规律。
赵六等人研究了一种新型的机械动力学分析方法,通过建立动力学模型,研究机械系统的力学性能。
【机械材料与制造技术】机械材料与制造技术是机械设计的重要组成部分,研究机械材料的性能与制造技术的应用。
在过去的研究中,研究者们主要关注机械材料的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等方面。
例如,孙七等人研究了一种新型的机械材料,通过改变材料成分,提高材料的力学性能。
周八等人研究了一种新型的机械制造技术,通过改变制造工艺,提高制造效率。
【研究趋势与展望】随着科技的进步和社会需求的变化,机械设计领域的研究将面临新的挑战和机遇。
试论现代机械的设计方法与研究进展【摘要】随着科学技术的不断创新和发展,在现代机械的设计中,越来越多的新工艺、新技术、新理念得到了广泛的应用,从而形成了不同类型的设计方法,对于促进现代机械制造产业的可持续发展具有重要的意义。
本文结合笔者多年从业经验,仅对现代机械的设计方法与研究进展进行简要的分析。
【关键词】现代机械;设计方法;研究进展进入21世纪以后,现代机械制造产业迈入了一个全新的发展时期,特别是随着计算机网络技术在机械设计、制图、计算、加工、生产等方面的广泛应用,有效推进了现代机械设计方法的进一步革新与完善。
在现代机械产品制造过程中,设计师最为关键的环节之一,设计方法的选用是否合理将直接关系到产品的品质与销售。
因此,本文在阅读国内外相关文献和资料的基础上,概括、总结现代机械设计方法的基本概念和研究进展。
1.现代机械的设计方法分析从专业技术的角度进行分析,现代机械的设计主要是指根据用户的实际需求,对于机械产品的基本结构、工作原理、运动方式,零部件的外形、尺寸、材料、润滑方式,以及各种力与量的传递形式进行总体构思、计算和分析,并且将各种设计思想转化为机械产品制造的主要工作过程。
现代机械设计方法是不断改革与完善的,也展现了设计者的基本思路和理念,是现代机械制造产业发展的重要基础。
现代机械的设计方法是传统机械设计方法的延伸与发展,其目的是在传统设计方法的基础上,进一步提升机械产品的科技含量,并且积极运用先进的设计理念,从而促进现代机械制造产业的可持续发展。
1.1现代机械设计方法的分类现代机械的设计方法呈现出多方向、多角度发展的趋势,对其进行具体的划分也要参照不同的标准:1)从现代机械工程领域的角度进行划分,主要有材料设计方法、模具设计方法等;2)按照应用的成熟度对于现代机械设计方法进行划分,主要有机电一体化设计方法、计算机辅助设计方法、并行设计方法、创新设计方法、虚拟设计方法、智能设计方法等;3)从实际涵盖范围的角度对现代机械设计方法进行划分,主要有广义设计方法、狭义设计方法等,其中前者的设计对象为机械制造的全过程,后者的设计对象仅是进行图样的编绘;4)从中义的角度对现代机械设计方法进行划分,主要有最优化设计方法、数值仿真设计方法、动态设计方法等。
现代机械设计创新设计理论与方法1机械设计理论与方法的发展进程站在世界角度,可以将机械设计行业的发展分为两个阶段,第一阶段为机械设计初期,时间为十七世纪到二十世纪中段。
当时的设计理论较传统,设计方法单一,人类仅依靠死板的计算公式,根据规定进行定向设计,因而设计出的机械产品水平一般,设计方法无法得到实质进步,新产品研发速度缓慢。
并且由于技术条件的限制,机械设计投入成本较高,工作效率低下,无法满足市场需求。
直到二十世纪中期,机械产品的缺点日益突显,人类为了解决此问题,对传统的机械设计理念加以改进,标志着机械设计开始进入第二阶段,即现代设计时期。
在此阶段内,人类融入新型技术,解决传统设计方式存在的缺点,有效推动机械设计发展,提升了整个机械制造业的水平。
2现代机械设计理论与方法需具备的特点现阶段,人类需树立创新理念进行系统革新,深入研究机械设计理论及其方法,并融合先进的科学技术,发挥各个学科优势,创新机械设计理论,使其向现代化、智能化、科技化方向发展,从而满足现代设计需求。
因此现代机械设计理论及方法需具备以下几方面特点。
2.1创新性与系统性。
创新是各行各业发展的源泉,如果企业不积极创新改革,产品会逐渐被市场所淘汰。
因此现代机械设计理论需具有创新性,研究人员可以在传统设计理念的基础上,取其精华,并针对存在的问题进行完善,发散思维,发挥想象力,将现代先进技术及理念融合进去,可以在机械产品质量和结构上进行创新,争取降低成本,提高设计水平,从而使现代机械理论满足市场需求,为优秀机械产品的制造提供有力的基础[1]。
另外,设计人员还需体现现代机械设计的系统化特点,利用众多组合方式,挖掘内在奥秘,进行机械产品细化设计,在各个环节中进行创新。
2.2前瞻性与融合性。
人类之所以要进行现代机械设计,是为了满足市场需求,为生活和生产提供便利。
因此在设计过程中,需要体现前瞻性特点,结合不同机械的生产及使用环境进行全方位考虑,避免设计出的产品脱离现实,因外界各种因素无法顺利运行。
试论现代机械设计方法及研究进展摘要:近些年来,科技的进步和经济的发展使得现代机械设计有了较为繁杂的种类和结构。
本文就对现代机械设计方法的产能和发展进行了综合的论述研究,在回顾我国设计技术发展历程中,对现代机械设计中先进的机械设计和先进的方法进行探究。
进而探讨现代机械设计技术的发展趋势。
关键词:现代机械设计;方法;研究机械设计主要是指根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、以及各个零件的材料和形状的尺寸、润滑方法进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
本文着重从现代机械设计方法及其发展进行探讨。
一、现代机械设计的特点机械设计作为机械工程的最重要的组成部分,是机械生产的第一步,它是决定机械性能的最主要的因素。
现代的机械设计它包括众多的种类并且结构也愈来愈复杂。
但从实现系统的功能来看,她主要包括动力系统、传动系统、执行系统、操纵及控制系统等,这些系统有根据各自的需要继续分解为更小的子系统。
现代机械设计它具有鲜明的时代现代特点,它不仅要求设计对机械的工作原理、工作结构、运动方式、力以及能量的传递方式、物流技术、各零部件的材料、形状、尺寸、润滑等方式进行构思、分析和计算,而且还融入多门的现代科学知识。
如:在现代机械中融通创造性的工程学、美学、控制论、机械电子学等,使得设计出的产品更具有时代气息,进而使得产品在市场上具有竞争优势。
二、现代机械的设计方法(一)信息论方法它主要包括信息分析法和技术预测法,其目的是帮助机械设计归总有用的信息,使得这些信息能够为设计人员提供机械设计的灵感,该方法是现代机械设计方法的前提。
并且信息论方法能收集大量的设计信息和设计经验,它能够帮助缺乏设计经验的新手完成工作。
此外,信息论方法能够大大的提高设计的效率,加快产品的更新速度,缩短设计的时间,从而在市场的竞争中处于优势地位。
(二)创新设计法为了适应新知识经济时代的发展要求,提出现代机械设计创新理论。
现代机械设计的方法及研究进展【摘要】随着科技的不断进步,电子计算机和互联网技术的不断发展,现代机械设计的领域得到了极大的拓宽,并走向了全球化、网络化、高层次化。
随着人们对机械设计产品的要求不断提高,对于现代机械设计方法和理论的研究也越来越重要。
本文简单介绍了现代机械设计设计的内涵和特点,阐述了国内外现代机械设计的方法和理论,最后分析探讨了现代机械设计的研究进展情况。
【关键词】现代机械设计;方法;理论;研究进展1.现代机械设计基本概述1.1现代机械设计的内涵长期以来,机械设计一直被当作一门设计技术来进行研究的,但自从引入了系统科学,机械设计的技术已逐步发展成为一门设计科学,是机械设计走向了理性化、高层次化。
并且随着科技的不断进步,现代机械设计在传统的设计方法上进行了继承、创新和发展,成为了一门多专业、多学科交叉的综合性很强的技术科学,即将微电子技术、机械技术、信息技术、控制技术等在系统工程的基础上进行有机综合,实现了整个机械系统的最优化。
1.2现代机械设计的特点现代械种类繁多,其制造工艺也很复杂。
按功能的角度分类,包括能动、传输、运转、操作以及最终的控制等方面,每一方面又可以分为更为细小复杂的小系统。
现代机械设计同样种类繁多,结构也越来越复杂。
现代机械设计按实现功能的角度进行考查,包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等,这些功能都是用来协助机械的运行,每一种功能也都具有其自身的特点和作用。
现代机械设计方法一般都是利用计算机或者其他现代化机械设备,引入先进的现代化设计理念与方法,并创造出具有现代化机械设计特点的产品。
现代机械设计具有以下特点:(1)动态性。
现代机械设设计不仅需要考虑产品的静态特性,而且需要考虑产品在各种实际工作状态下的动态特性,其中包括产品与外界的物质流、能量流和信息流的交换。
(2)创新性。
现代机械设计以先进的设计理论和设计工具为基础,能够充分发挥设计者的创新思维能力,利用各种创造性的方法和手段,研发出具有创新性的产品。
机械设计理论与方法论文机械设计理论与方法的研究王宝(机电工程学院10714班 2010071424)摘要:一个国家的机械制造水平体现着这个国家的发展程度,而机械设计理论与方法的是支撑机械制造的顶梁柱。
这是一门古老而又蓬勃发展的学科。
本文将带你了解机械设计理论的发展历程,研究现状与发展趋势。
阐述了现代机械设计理论与方法在具体机械产品上的实际应用。
最后则是自己的看法。
关键词:机械设计理论与方法发展进程0引言:现代设计方法是在继承和发展传统设计方法的基础上融合了现代的科学理论和科学技术成果而的,是以设计产品为目标的一个知识群体的总成,目前已发展成一门综合交叉的学科。
现代设计方法包括设计方法学,计算机辅助设计,有限元法,机械最优化设计和机械可靠性设计等。
1机械设计理论与方法的发展历程研究现状和未来趋势1.1机械设计理论与方法的发展历程设计是人类一种复杂的思维过程,是创造性的劳动,是人类改造自然的基本活动之一。
人类在认识世界和改造世界的历史长河中,一直在从事着设计活动。
从某种意义上说,是人类不断进行的创新设计活动,推动了人类文明的进步。
从设计方法的发展过程来看,设计方法的发展大致经历了如下四个阶段。
(1)直觉设计阶段古代的设计是一种直觉设计,当时人们是从自然现象中得到启示,或是凭自己的直观感觉来设计制作工具。
设计方案存在于手工艺人头脑之中,无法记录表达,产品也是比较简单的。
直觉设计阶段在人类历史中经历了一个很长的时期,17世纪以前基本都属于这一阶段。
(2)经验设计阶段随着生产的发展,一部分经验丰富的手工艺人将自己的经验或构思用图纸表达出来,然后根据图纸组织生产。
图纸的出现,既可使具有丰富经验的手工艺人通过图纸将其经验或构思记录下来,传与他人,便于用图纸对产品进行分析,改进和提高,推动设计工作向前发展,还可以满足更多的人同时参加同一产品的生产活动,满足社会对产品的需求以及提高生产率的要求。
(3)半理论半经验设计阶段20世纪以来,由于科学和技术的发展与进步,设计的基础理论研究和试验研究得到加强,随着理论研究的深入,试验数据及设计经验的积累,已经形成了一套半理论半经验的设计方法。
机械设计文献综述一、引言机械设计是工程设计的重要组成部分,它涉及到各种机械装置、设备和系统的设计,旨在满足特定需求并优化性能。
随着科技的进步,机械设计领域也在不断发展和创新。
本文将对近五年内机械设计领域的主要研究成果进行综述。
二、机械设计理论与方法研究近年来,对于机械设计理论与方法的研究取得了显著的进展。
一些学者研究了新的设计理论和方法,以提高设计的效率和准确性。
例如,基于人工智能的设计方法、优化设计方法、模块化设计方法等。
这些新方法的应用,不仅提高了设计的效率,也使得设计更加精准和符合实际需求。
三、新型机械结构设计研究在新型机械结构设计方面,研究者们致力于开发更高效、更紧凑、更可靠的设计。
例如,一些学者研究了新型齿轮设计,以提高齿轮的传动效率和寿命。
此外,也有学者研究了新型的轴承设计和新型的传动系统设计。
这些新型设计的应用,将有助于提高设备的性能和可靠性。
四、智能化与自动化在机械设计中的应用研究随着人工智能和自动化技术的发展,其在机械设计中的应用也日益广泛。
例如,一些学者研究了如何利用人工智能技术进行预测和优化设计。
此外,也有学者研究了如何利用自动化技术实现快速原型制造和智能制造。
这些技术的应用,将有助于提高设计的效率和生产的质量。
五、机械设计中的材料与热处理研究材料与热处理是机械设计中的重要环节,它们直接影响到机械零件的性能和使用寿命。
因此,许多研究者致力于这方面的研究。
例如,一些学者研究了新型的高强度材料和耐腐蚀材料,以提高零件的强度和耐久性。
此外,也有学者研究了新型的热处理技术和工艺,以提高材料的性能和稳定性。
这些新材料和新技术的应用,将有助于提高机械设备的性能和使用寿命。
六、结论总体而言,近五年内机械设计领域的研究成果丰硕,无论是在理论和方法上,还是在应用方面,都取得了显著的进展。
随着科技的不断发展,我们相信机械设计领域的研究将更加深入和广泛,未来的机械设备将更加高效、可靠和智能。
浅析现代机械设计技术与方法进展摘要:机械设计是机械设备开发过程最重要的—个环节,其设计效果的好坏直接影响机械设备的最终使用情况。
摸索出先进实用的设计理念与设计方法对机械设备的设计工作的开展有很大的推进作用,因而使得机械设计技术备受科研人员和企业的高度重视。
1 现代机械设计方法的发展过程及其面临的形势1.1 现代机械设计方式的发展历程迎合科学技术的发展是现在机械设计理念的重要要求,实现机械设计工作的现代化标准。
同时要求机械设计的产品质量得到保障,进一步加快机械设计产业链条的生产速度,逐步摸索出了对现代机械设计的方法,形成了相关的理论与实践基础。
将这样的理论实践基础与传统的机械设计向结合,形成了当前的设计方法,也即现代机械设计方法。
由于机械设备的设计和设计方法存在已久,对于机械设计的形成,可以分为传统设计方法和传统设计理论,它的存在仅有100多年的历史。
由于传统的机械设计方法存在着诸多的局限性,导致其已经逐渐的推出了机械设计的历史舞台。
随着社会经济环境的不断发展,人们的生活水平也得到了显著提升计算机科学也得到了广泛地普及和应用,以致人们对设计的要求更加的严格,这使得人们对现代机械设计理念的产生了巨大的转变。
传统的经验设计方法向现代化的设计理念发展,全面利用优化设计、计算机辅助设计和机械仿真模拟等方法进行更加精确的计算和图形显示进而使机械设计更加的人性化合理化。
1.2 现代机械设计所面临的形势对于现代机械设计来说它所面临的主要形势为:设计领域逐渐由单一性趋向于多元化发展,机械领域多学科渗透,机械设备的设计由单机转向系统,从业人员由原来的单人扩大到群体合作分工明确,产品的更新速度加快,出产的设计更加稳定,面对当今先进的科技技术发展有进一步对现代化机械设计理念提出了全新的设计要求。
2 现代机械设计方法的特征2.1 与传统机械设计方法的对比对于传统的机械设计过程我们可以把它分为:分析和方案优化、评价修改、绘制图样和撰写文件、问题综述、产品需求调查、问题归纳定义。
关于现代机械设计理论与方法研究进展的综述
金陵科技学院机电工程学院孙志会
摘要:现代机械设计理论是现代机械设计的基础与核心,而现代机械设计方法是现代机械设计的手段和目的。
现代机械设计具有动态的、科学的、计算机化的特点,在技术上体现智能化、经济性和精确性。
在现代设计理论与方法的研究方面,我国与发达国家还存在一定的差距,主要表现在材料科学的研究及制作技术两个方面差距最大。
关键词:机械设计理论与方法研究前景分析
机械设计是机械产品开发设计的一个重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要因素,从古至今的科技发展,无一不包含机械设计理论的成果。
现代机械设计理论是对现代机械产品原理和机理的科学总结,而现代机械设计方法是使现代机械产品满足以及判断现代机械产品是否满足设计原则的依据。
现代机械设计方法是基于现代机械设计理论形成的,现代机械设计理论是现代机械设计的基础与核心。
因此,掌握机械设计理论的程度将直接反映机械设计的水平。
随着社会的发展,人们生活水平的不断提高,社会对机械产品提出了越来越高的要求,这就使得机械设计的理论和方法不断向前推进,同时,科学技术的不断进步,也为现代机械设计的理论和方法提供了手段。
现代机械具有的特征
①机械应是一种有“头脑”的手足延长;②不仅仅只处理物质和能量,而且更关注处理信息;③满足人们的综合需求;机械将具有更强
的智能。
正因为现代机械具有以上特征,因此,现代机械设计在设计思想、设计准则和设计过程上与传统机械设计都有所不同。
传统机械设计更多地靠经验和借鉴,关注机械系统对象,以经典力学、强度等准则,过程为任务→方案→样机→试验→修改→(重复);现代机械设计则更多地运用最新技术、大系统论,以广义力学、可靠性等准则,过程为虚拟样机→评价→优化参数→设计与制作。
现代机械设计在技术上体现智能化,其中包含了大量创造性思维过程和智能活动。
现代机械的设计方法
现代机械设计方法具有的范畴:1.信息方法论,如信息分析法、技术预测等;2.系统论法,如系统分析法、人机工程等;3.控制论法,如动态分析法等;4.优化论法,它是现代设计法的目标;5.对应论方法,如相似设计等;6.智能论方法,如CAD、计算机辅助分析等;
7.寿命论方法,如可靠性和价值工程;8.离散论方法,如有限元和边界元方法;9.模糊论方法,如模糊评价和决策等;10.突变论方法,如创造性设计等;11.艺术论方法,如艺术造型等。
在生产实际中常用的现代设计方法有:1.技术预测法,2.创造性设计,3.系统设计法,4.信号分析法,5.相似设计法,6.模糊设计法,7.动态分析设计法,8.有限元和边界元方法,9.优化设计法,10.可靠性设计法,11.计算机辅助设计法,12.艺术造型法。
国内外现代设计理论和方法主要流派
1.德国、北欧机械设计方法学流派特点:强调系统总体设计,层次细、规范详细。
2.英、美、日的创造性设计学流派特点:设计包含创造、分析和决策三要素。
强调创新性方法的研究,系统工程、价值分析、安全技术、人机工程、市场分析及CDA技术等。
3.俄罗斯、东欧的新设计法流派特点:强调基础,提倡发散、变性、收验三步设计程式。
4.中国的设计学特点:综合、系统和适用性相统一。
现代机械设计理念具有良好应用前景
现代设计理论和方法在现场生产实际中具有广阔的应用天地,它覆盖了所有机械产品的设计及制作过程,对于提高生产率,加快国民经济的发展有着重要的意义。
但在现代设计理论与方法的研究方面,我国与发达国家还存在一定的差距,主要表现在材料科学的研究及制作技术两个方面差距最大。
我国的机械设计在改革开放后虽有进步,但仍然处于美国、德国、日本60~70年代的水平。
综观目前中国机械行业现状,我们对现代机械设计理论掌握不够,我们必须夯实现代机械设计理论的基础。
现代机械设计理论是现代机械设计的基础与核心,是一个复杂的系统工程,需要正确的认识。
因此,高度重视现代机械设计理论缺失的问题并深入地研究现代机械设计理论对现代机械设计水平的影响,这很有学术价值,也有很好的应用前景。