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摘要:在科学技术与信息技术飞速发展的时代背景下,对机械设计尤其是工业设计提出了严格要求。机械设计人员不仅需要具备扎实的理论基础,还需要具备较强的创新思维与创新能力。在设计理念上要不断创新,设计出符合人们需求的产品。基于此,本文对现代机械设计方法研究及其创新进行研究,以供参考。
关键词:现代机械制造技术;设计方法;创新
引言
近年来,我国科学技术日益进步,为了提高工业的智能化与科技化发展水平,国家对机械设计的要求逐渐增高。如今,传统的机械设计理念已经不能满足时代发展的需求,相关人员需要完善机械设计理论,采用多种创新技术,创造出更符合现代人类需求的先进机械,从而在激烈的国际市场中占据有利地位。
1现代机械设计理念的内涵
借助设计来将思维融入到机械产品的具体应用中,使得机械产品使用性能得以提高。现代机械设计理念的应用越来越注重其结构性和严谨性,需要在信息时代背景下将智能化和自动化更充分的融入到机械产品的设计和应用中,进而提高我国机械产品的整体性能。目前,我国在现代机械设计方面仍属于探索阶段,但伴随着我国科技的进步和经济的发展,机械设计领域也取得了突破性进展。当前对机械产品功能的要求越来越多,这对机械设计的要求也越来越高,要求机械设计师们将更智能化的理念融入到机械应用中,为机械产品性能的提升打好基础。
2现代机械设计的方法类型
2.1有限元分析方法
有限元分析方法是利用数学近似的方法对物理系统进行模拟的一种机械设计工作,我们都知道任何技术手段或者设计上的问题都直接影响着产品质量。通过有限元分析方法,用已知量来探求未知量,用简单问题代替实际复杂问题,不断优化设计方案,通过对比、分析探索出最佳的设计方案。
2.2系统化的设计方法
现代机械设计中通过运用系统化的设计方法实现了整体和部分之间的联系,有助于整个机械产品形成一体的构造,大大提高了整个机械产品的使用性能。系统化的设计方法在应用过程中需要充分表现出系统原理,并通过将这一原理应用到机械产品的生产中来实现二者的紧密融合。借助系统化的设计方法,需要根据机械产品的具体特点,并应用其各部分功能分布来实现整个机械产品设计上的层次划分,使得各个部分在使用过程中呈现层次分明的系统。
2.3行业技术交流法
行业技术交流法主要是将其他行业中所创造的先进成果、现代化方法和技术应用到机械工程设计中,或者是将一种机械制造产品的工作方法运用到其他机械设备产品中,设计出新型的机械产品。在实际工作中,机械产品设计团队将最新的AI芯片应用到无人机机械产品设计上,进而大大提高了产品的易用性,促进了无人机行业的创新发展。
2.4系统化的设计方法
现代机械设计中通过运用系统化的设计方法实现了整体和部分之间的联系,有助于整个机械产品形成一体的构造,大大提高了整个机械产品的使用性能。系统化的设计方法在应用过程中需要充分表现出系统原理,并通过将这一原理应用到机械产品的生产中来实现二者的紧密融合。借助系统化的设计方法,需要根据机械产品的具体特点,并应用其各部分功能分布来实现整个机械产品设计上的层次划分,使得各个部分在使用过程中呈现层次分明的系统。
3现代机械设计的创新方法
3.1机械创新设计分类
我们就产品失效的实际情况来分析,大部分产品失效都是由于设计不合理、不科学引起的。而设计因素引起的产品失效具体表现在,材料的选择、加工制造导致的缺陷或者装配调试以及日常维护等诸多方面。所以,机械创新设计技术,除了基础的机械设计科学基础外,还包括计算机辅助设计、有限元设计以及并行设计等。其中计算机设计是主要方法,现代机械设计与计算机设计密不可分。利用其建模技术、图形处理技术以及工程分析方法等实现机械的系统设计,需要不断优化产品设计,对产品出现失效的部位或者原因进行综合分析与评估,还需要相关机械制造人员经过长期探索与反复实践,在产品加工成型过程中,需要重点控制好产品加工的细节操作。
3.2结合计算机技术设计
近年来,互联网与计算机技术发展迅速,此类技术可用于设计与生产,提高机械设计效率,实现设计过程合理化。因此可以将现代机械设计与计算机技术相结合,利用网络了解机械产品特性,从而提出针对性的改进方案。相关设计人员可以在网络平台建立三维模型图,并将智能化技术融入到机械设计中,突破时间和空间的限制,使其具备自动调节能力,可以根据外界环境智能开展工作。以物流机械设备为例,技术人员通过计算机搭建物流集成系统,并设置中央控制按钮,在系统协调配合下,可以使物流机械设备具备自动化特点,减少人力、物力成本。当物体通过该设备时,机械设备即可检测出相关信息,向执行机构发出指令,科学进行物流传输。另外,技术人员还可以在网络搭建交流平台,分享设计理念,进行技术及知识共享,激发设计灵感,得到创新启示,使其全面结合计算机技术的设计方法,提升生产效率,加强现代机械的智能化水平,从而实现设计的全面进步。
3.3以自动化设计取代人工设计
伴随着我国信息技术的不断发展,在未来机械设计中会呈现出自动化的设计趋势,由信息科技自动化设计取代人工设计。充分运用电子信息技术的智能性来融合机械产品的数据资料,并通过对相关数据资料的整合分析设计出高性能的机械产品。通过运用自动化设计,可以有效提高人机结合的进程,大大提高了相关数据分析的效率,进而有助于提高机械产品设计的严谨性和科学性。
3.4机械产品结构创新设计
机械产品结构创新设计主要包括优化总体结构、增加功能2个方面。设计人员在进行设计时,应该充分考虑客户需求,力求用最少的空间来实现产品的功能化。例如老式照相机与冲洗设备在摄影室要占据大量空间,只能交由专业人士负责,但设计人员采用创新思维,发明拍立得相机,在一种设备上完成了拍照与冲洗胶卷的全部过程,优化了产品的内部结构,给人民的生活带来了便利。
3.5优化设计与仿生类比设计法
现代机械设计方法并非一成不变,工作人员需要不断进行优化设计,利用计算机、数学等学科充实理论依据,并在设计研究期间,创新方法,积极制定优化方案。例如,可以通过计算机模型模拟进行设计,并利用数学方法开展线性和非线性分析,从而解决问题,寻找最优设计方式。另外,也可采用仿生类比设计法进行现代机械研发,该方法是运用仿生学原理,通过类比分析获取创造性灵感,设计人员可以将自然界动植物与机械产品相联系,探寻两者之间相似与不同点,从而获得启示,发散思维,设计出独特性产品。
结束语
通过了解我国机械产品现代化设计的具体方法和类型,加深了对机械产品现代化设计理念的了解掌握程度,对机械设计方法的未来走势有了更清晰的认知。在未来的发展中,机械设计理念的应用将更大程度与信息技术融合,并在此融合过程中实现自身系统的升级优化,为用户提供性能更高的机械产品,推动我国机械设计领域的发展进步。
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