前言:中文期刊网精心挑选了现代设计方法范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
现代设计方法范文1
机械设计是根据产品的使用要求对机械产品的结构、运动形式、工作原理、方式等进行分析、计算和设计并将这些方法应用到具体的设计过程的方法。传统的机械设计方法也称常规机械设计方法,是需要设计人员去检索资料、手工计算和绘图,设计周期长,设计质量不高的产品设计方法。随着科学科学技术的发展,产品迅速的更新换代,传统的机械设计方法已不能满足机械设计人员的设计要求,这就提出了现代机械设计方法。现代机械设计方法是对传统机械设计方法的完善和改变,它以发展并完善设计理论、改进产品的设计方法、提高设计产品的质量和缩短设计周期为目标为宗旨,包含了创造性设计方法、系统分析设计方法、优化设计方法、有限元分析方法、反求工程设计等。
1.传统机械设计方法与现代机械设计方法
传统机械设计的方法是以设计人员对于所设计产品的理论认知和工作经验为基础而进行静态、直觉的设计。(1)产品的理论认知来自于长期的设计经验和实验结果,是固定不变的。但现实社会往往是复杂多变的,这就存在设计出的产品考虑不全面,存在安全隐患,我们用安全系数来概述。如果选择的安全系数过大,则投入产品的资金就会增加,成本增加;如果选择的安全系数过小,则在保证产品的安全性方面很难做到。(2)工作经验是设计人员根据所设计产品已经存在的设计过程和经验公式,或设计人员本身的设计思路与同类或者相似产品的设计方法进行类比。随着不断提高的产品技术含量,设计体系变的越来越复杂,传统的机械设计方法已不能满足产品的更新速度和市场的需求。
以思维科学、设计理论系统工程为基础,计算机为工具的现代机械设计方法出现了。与传统机械设计方法相比,现代机械设计方法是动态,科学的。现代机械设计方法设计出的产品比传统机械设计方法所设计出的产品在质量上更可靠、更安全,在外观上更自然、更吸引人,在总体功能上更人性化。显然,现代机械设计方法具有很多传统机械设计方法不能比的特点:(1)随着社会的发展,产品的更新换代很快,设计人员要不断的改善旧产品推出新产品。而在新产品的开发过程中,被动的传统机械设计方法已不能满足要求,需要主动性比较强的现代机械设计方法来适应。(2)现代社会的消费群体在追求先进产品的同时还要求产品的绿色环保性。传统的机械设计方法追求的是产品本身的质量和预定功能,而现代机械设计方法在追求产品预定性能的基础上还要考虑产品在原料的选取、工件的加工、产品的装配、产品的使用到产品的报废回收都需要考虑和环境的关系,保证产品的绿色性。(3)传统机械设计方法一般先根据设计思路制定出第一套方案并做出样机,然后对样机进行试验、评定并且不断的修改直到满意而形成第二套方案,期间耗费高、时间周期长。现代机械设计方法依据各种既定的条件,综合运用优化设计的方法,借助计算机软件设计仿真出产品,设计周期短,耗资低。
2.现代机械设计方法
现代机械设计方法实际上是把科学方法论运用到机械设计当中,它是以设计出的产品为目标的一系列设计方法和先进技术手段的完美结合。现代机械设计方法在不断的完善和改变中,但它以发展并完善设计理论、改进产品的设计方法、提高设计产品的质量和缩短设计周期为目标的宗旨是不会改变的。经归纳总结现代机械设计方法有创造性设计方法、系统分析设计方法、优化设计方法、有限元分析方法、反求工程设计等。
2.1系统分析设计方法
传统的分析设计方法一般是把要设计的对象分成独立的几部分来分别进行研究。因为各个部分的研究人员不能及时交流,导致所设计对象的各个部分是独立的,所以得出的结论往往是片面的、不完整的。现代系统分析设计方法把所设计的对象看成是一个完整的系统,用系统工程的方法来进行研究,并且在寻求最佳的设计方案时还要考虑产品或系统的制造过程和运行情况。即系统分析设计应同时考虑系统的开发、系统的制造和系统的运行这三个部分,只有这样才能验证出产品的设计效果。
2.2优化设计方法
现代化的优化设计方法已不再是传统的那种根据设计人员的经验或直观想法来确定结构方案,也不是再满足所设计产品要求的前提下,先确定设计方案再根据安全准则对产品的强度、刚度和寿命等分析计算,然后确定产品的尺寸等;而是不仅要考虑产品结构设计还要同时考虑产品的运输和产品的流通等各个方面。现代机械优化设计方法包含建立优化设计的数学模型和选择恰当的优化设计的方法。因为优化设计方法是根据在寻求数学模型的解决方法时得到产品解决的最优方案,所以设计人员要根据所设计产品的要求建立相应的数学模型,而数学模型一旦建立后,机械问题就变成了一个数学问题。设计人员根据数学模型的特点选择合适的优化设计方法,然后借助计算机软件等工具求出数学解,然后把求出的解应用到机械产品中,满足产品设计的要求。
2.3有限元分析方法
有限元分析方法是随着计算机的发展而迅速发展起来的一种现代化设计计算方法,它首先是应用在连续力学领域的数值分析方法,随后随着计算机的快速发展而扩展到热、磁等连续性分析领域。有限元分析方法的原理是将要分析的产品划分为有限的、独立而又相互联结的部分,这些部分一般都是常见的形状,比如在有限元分析软件ANSYS中,被分析的产品如果是平面则最好划分为四边形,如果是立体则最好划分为六面体。划分好单元后设计人员需要确定所分析产品的各个变量,然后建立单元函数进行单元求解,最后联立单元方程求解。概括起来说有限元分析方法可以分为三个阶段:前处理阶段是建立有限元模型并进行网格划分;处理阶段是进行参数的确定和单元的计算;后处理阶段是提取分析结果,得出结论。
2.4反求工程设计
反求工程也称为逆向工程,它是以先进的产品为研究对象,通过现代设计方法进行研究分析,探索并掌握产品应用的先进技术,然后设计出同类的先进产品的一系列方法和技术的总称。我国是制造业大国而非制造业强国,要想达到制造业强国关键是人才和技术,外国有很多机械设计方法和技术领先于我们,但他们对我国采取封锁的政策。研究表明运用反求工程设计掌握先进产品的关键技术可以使设计人员的研究周期缩短百分a之四十以上,极大的提高了设计速度。可见研究反求工程设计对我国的技术发展有很重要的意义。一个先进成熟的产品,要在了解掌握原设计的基础上设计出同类有竞争性的新产品也是有一定的难度的,所以反求工程是一种先被动后主动的创造性活动,并非产品设计的逆过程。
现代设计方法范文2
关键词 现代设计方法 改革 探究式教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
0 前言
现代设计方法课程是我校机械设计制造及其自动化专业的专业课,是一门综合性课程,它融汇了当今科学技术的精华,涵盖了基础学科、计算机及机械学科的大部分内容,与各相关学科紧密相联。现代设计方法课程的特点是设计方法种类繁多、理论性很强,部分基础理论知识复杂且抽象,涉及到高等数学、工程数学、机械制图、数学建模、数值分析、
美学法则等基础及专业知识。①②根据本课程内容的特点,如果单纯运用板书教学方法,学生会感到枯燥乏味,失去学习的兴趣;多媒体教学虽然具有传递的信息量大、生动、形象直观及便于理解的优点,但是仍不能使学生亲身感触到现代设计手段在实际产品设计过程中的显著优势。因而,有必要对现代设计方法的教学方法和手段进行全方位的改革,从而调动学生学习的积极性和主动性,提高学生应用现代设计方法解决实际工程问题的能力。
1 现代设计方法内容简介
(1)计算机辅助设计CAD。主要讲述现代CAD技术的内涵及主要研究内容;工程数据处理方法;计算机绘图基本原理及机械工程图的绘制。(2)计算机辅助工程CAE。主要讲述在现代设计方法中,对产品及其重要零部件进行力学分析及优化分析计算的有限元法。(3)机械优化设计。主要讲述借助于最优化数值计算方法在计算机上寻求工程最优方案的数值解法。(4)可靠性设计。主要讲述产品的可靠性指标及量值,对可靠性指标进行合理的分配,再把规定的可靠性指标设计到产品中去。
2 教学方法及手段改革探索
现代设计方法理论内容的整个教学过程以多媒体课件教学为主线,板书教学为辅助手段进行。每一独立授课环节的多媒体课件都是根据授课内容的具体特点采用不同表现形式进行制作,③并附之与讲解内容相关的成功案例。例如理论性较强的内容,多媒体课件的制作为纲领性的,具体内容讲解以板书为主,将所用到具体基础学科知识依据学生所用教材给予提示,具体到章节;实践性较强的内容,以实际应用案例为导向,实施启发性教学,④使现代设计概念先入为主,增强学生学习的能动性。为使学生能够充分理解消化所学知识,根据授课进度安排上机训练。利用比较教学法,将传统机械设计方法设计的减速器关键部件及整体模型用现代设计手段进行重现,比较二者的设计结果。
2.1 计算机辅助设计CAD阶段
(1)工程数据处理。播放精选的相关视频资料,使学生体会传统设计与现代设计过程中查询工程数据的不同手段和方法,从而理解对传统纸质记载的工程数据进行处理的必要性。选用机械设计课程设计中所用到的典型数表和线图,根据其不同特点采用不同方法进行工程数据处理,常用方法是程序化和建立工程数据库。课后安排上机练习,主要熟悉工程数据的各种处理方法。建议学生自由选择机械设计课程设计过程中曾用过的数表或线图进行处理,同学之间最好不要重复,以尽可能多地处理工程数据。所有结果留待后续设计使用。(2)关键零部件的三维模型建立。结合工程应用软件Solidworks讲述不同的产品建模方法,重点讲述特征建模方法。上机练习时,同学们分成几个小组,尝试采用调用程序或检索数据库的方法进行齿轮和轴的几何尺寸设计。设计过程中及时发现工程数据处理结果的不合理及不正确性并进行修改。
2.2 计算机辅助工程CAE阶段
有限元基本理论部分涉及大量高等数学公式的推导,知识点比较分散、零碎,学生听课时感觉枯燥、乏味,不感兴趣,不利于集中注意力。因而,该部分内容的讲解主要注重关键问题的处理方法,对于繁琐的公式推导仅给予简单的处理说明,并给出具体参考资料让学生课下参阅。本章内容主要包括结构离散化、单元分析、整体分析及后续结果处理。每一个知识环节讲解完毕,通过上机训练,利用Ansys软件进行演示,将理论知识与实际应用结合起来。
上机练习课时,学生练习使用Ansys应用软件,将设计过的齿轮和轴等减速器的关键零部件进行应力、应变及变形分析。
2.3 机械优化设计阶段
传统产品设计过程中,为保证产品能满足使用及寿命要求,关键零部件的设计和选用会在强度、刚度和寿命等方面有冗余,最终导致产品整体尺寸大,体积重,从而造成材料浪费。采用机械优化设计的思想可以使产品在满足使用要求的同时,具有最优的结构尺寸,从而减小产品总体额尺寸、降低产品的重量,达到节省使用空间、节约材料和降低产品成本的目的。
结合实例讲解优化设计数学模型的建立、最优化求解方法的选择及问题的求解步骤。通过上机练习,采用机械优化设计思想设计斜齿轮减速器的关键零部件,并以减速器中心距最小为目标,进行减速器的优化设计。
2.4 可靠性设计阶段
在产品设计过程中,为消除产品可能存在的潜在缺陷和薄弱环节,防止产品使用过程中发生故障,采用可靠性设计知识进行产品设计,以确保产品满足规定的固有可靠性要求。可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分,是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节,是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。
讲解可靠性的相关知识,结合实例讲解可靠性模型的建立,使学生掌握把规的可靠性指标值直接设计到零件中去,使它们能够保证可靠性指标值的实现。
3 创新设计能力培养
常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导,以实践经验为基础,运用图表和手册等技术资料,进行设计计算、绘图和编写设计说明的过程。现代设计方法强调以计算机为工具,以工程软件为基础,运用现代设计理念进行的机械设计。机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术知识,进行创新构思、设计出具有新颖性、创造性及实用性机械产品的一种实践活动。
在讲授现代设计方法的同时,使学生了解现代设计手段和技术的发展使产品设计过程更方便、快捷、高效,但常规设计仍然是最基本的设计方法,是机械设计课程的根本内容。关键是要能够将所学习的新手段、新方法应用于实际工程领域,进行产品创新设计。结合大学生学术科技活动,进一步加强学生创新设计能力的培养。
4 结论
针对不同类型的知识采用不同的授课方法,多媒体演示与实际操作及训练相结合,具体内容讲解过程中,穿插实际应用案例,采用探究式教学方法进行讲解。将采用传统设计方法已经完成的减速器设计贯穿于现代设计方法的整个教学过程,在学习现代设计基本理论的同时进行实际应用训练。在熟知的减速器设计过程中,使学生对现代设计的理论、思想、手段和方法有所掌握,增强学生对新知识的渴求,利于激发学生学习的兴趣、提高学习积极性及能动性。
中国交通教育研究会项目:交教研1202-78;山东交通学院教育研究课题与教学改革资助项目
注释
① 钟志华,周彦伟.现代设计方法[M].武汉:武汉理工大学出版社,2007.
② 曹金榜.现代设计技术与机械产品[M].北京:机械工业出版社,1987.
现代设计方法范文3
关键词:节材;设计;景观
1 “节材”设计的必要性
近年来,人类社会在各个方面都进入了高速发展阶段,世界经济格局发生巨大变化,城市化进程加快,全球人口迅速增长,人们的生活条件从而也得到了不断改善。但这一切都是以大量消耗地球资源为代价,能源短缺问题已经成为全世界共同关注的问题。2012年党的十报告首次提出“美丽中国”的概念,大力推进生态文明建设,把生态文明建设纳入中国特色社会主义总布局。在这样的背景下,提倡可持续发展的景观设计变成为了时代的主题,而材料的合理使用是实现可持续景观设计的主要途径。
2 “节材”设计的方法研究
2.1 大量选用本土材料
随着科技和交通的发展,就材料而言,地区性的限制已经不再存在,大量的外地名贵建筑材料充斥着整个景观设计领域,取代了许多原本应该采用本土材料的建材市场。然而地方材料不仅是体现地域特色、彰显地域文化的优良载体,而且在园林建设中大量使用地方材料,是节约资金、减少成本的重要措施。所以,在进行节约型景观设计时应首先考虑使用造价便宜,资源消耗少的本土建筑材料,包括乡土植物,各种乡土建筑材料。当然,景观设计的用材思路并不是狭义的仅考虑选择造价低的材料,而是要更广泛地考虑到你所选择的材料,从开采、生产、加工、运输等各个环节对环境的影响,甚至包括这个材料的整个生命周期、整个物流过程,包括对资源的消耗、污染的污染以及栖息地的丧失所进行的生态代价。
2.2 充分利用废弃材料
废弃材料主要是指被大众认为是垃圾的物品,包括各行业无用的或用旧的废品、残缺品、边角料的工业垃圾,也包括我们生活中淘汰的日用品等生活垃圾,还包括建筑施工现场遗留的各种废弃建材,如废转、废瓦、废钢、废石材等。设计者应该扩展设计思路,挖掘认为是废弃垃圾材料的特于新的功能,可以大大节约资源和能源的消耗。
首先要选择符合本次景观设计风格和主题的废弃材料,其次须按不同的质地、规格、颜色对废弃材料进行归类,可以把体型规格大,且有一定艺术造型的大件的各种废弃材料,如废弃机器零件、废弃汽车、废弃枯木等材料作为景观雕塑的雏形材料,设计师更多的考虑是以资源节约为设计的原则,如何将这些废弃的材料通过设计师的再创造转变成一个新的景观雕塑。充分利用废弃陶瓷碎片,废弃玻璃碎片绚丽的色彩、光亮的釉色,以及不规则几何形的自然裂痕完美地组合成有机的整体,作为各种景观构筑物的贴面材料,不但可以起到良好的装饰美化作用,而且其大面积独特、新奇的各种碎片的拼贴艺术构成了现代景观一道独特的风景,极大地提升了景观的功能和内涵。而对于一些艺术价值不高的废弃建筑垃圾,设计时也可以选择作为底料回填到地表深沟、道路基础垫层。
景观设计不仅仅是修好一条路、一个花园、一个别墅,更重要的是通过生态设计改善我们的生存环境,是为生存而进行的设计。生态学观点认为,大自然没有垃圾,在自然系统中,物质和能量是一个“源――消费中心――汇”构成头尾相接的闭合循环流。景观设计师的任务不是制造出更多的建筑垃圾进行二次污染,而是要思考如何运用生态学的理论、用专业的方法、艺术的眼光,来解决、消化这些认为是垃圾的废弃材料,将它们变废为宝,重新用于新的设计之中。
2.3 推广使用新型材料
景观设计的“节材”思想不但要挖掘本地材料、利用废弃材料,同时还要通过科学技术手段积极研发和利用新型的生态环保材料,以顺应现代文明的发展,满足人民的物质需求和精神需求。例如,以景观设计常用材料―木材为例,天然木材虽然是可再生资源,但由于在现代建筑行业和景观行业中大量普及,使得木材资源日趋紧张,对天然木材的过量砍伐将会导致生态环境的破坏,因此,采用木塑材料代替天然木材逐渐成为一种趋势。木塑材料不仅具有天然木材的视觉效果,良好的物理和力学性能,而且还有很好的耐水性、抗腐蚀、无毒、无污染、无辐射,更重要的是木塑材料还可以100%回收再生,因此,现代景观设计中我们倡导大量运用新型的环保型材料。
3 总结
如今的建筑行业,可用于景观设计的材料数以万计,但在材料的使用的上如何改变传统以贵为美的审美标准,树立生态、节约的思想,扩展材料使用的新途径,建立一套新的用材理念,是我们新一代景观设计师要考虑的问题。
参考文献
现代设计方法范文4
一、民族特色融合平面设计
我国是具有五十六个民族的国家,多民族大杂居小聚居,实现了和平、融洽的共同发展。在这发展过程中,各个民族相互学习,但同时又保护了自己民族的特色文化。比如说蒙古族的摔跤、蒙古包、那达慕大会,彝族的火把节、彝族年等具有民族代表性的东西,无论是节日还是装饰品都属于民族特色文化的组成部分。本文主要以彝族为例,阐述彝族传统的民族文化对于现代平面设计的借鉴之处。彝族人喜爱黑色和红色,所以彝族人的服饰大多是以红色和黑色为基调,彝族人敬拜火神,所以对火又敬又惧,很多服饰、日用品上都会用到火的图腾。彝族人的审美艺术便在于此,色彩是红、黑,图腾大多是烈火、雄鹰。这样的文化如果运用到现代平面设计中来,设计一个类似于彝族火焰图腾的或者是就将火焰图腾进行改变,形成一个现代化的产物,一来可以促进对彝族文化的传播,二来可以促进现代平面设计中的艺术表现方法的改进。举一个例子,西南民族大学是一所拥有全国五十六个民族的高校,其学校的校徽就具有民族特色,设计成弓箭形状,整体轮廓呈弧形,中间一根柱子将弧形分开,柱子上端冲破了弧形,顶端是箭头的形状。这样的设计体现民族特色,是民族文化与平面设计相融合的完美典范。
二、与毛笔相关的元素融入进现代平面设计中
将与毛笔相关的元素融入进现代平面设计,很多人可能觉得并不现实。我国的毛笔文化传承了这么长的时间,越到后期喜欢的人越少,能够传承的人也就越少,究其原因,无非就是因为它的色彩单调、技巧困难。能够熟练运用毛笔写字作画的人屈指可数,很多人即便想学,一觉得有难度之后就放弃,导致学得不深,无法得到精髓。将这样的元素融入现代平面设计,也是可以达到两个目标,目标也大抵相同,也是传承和改进两个方面。但是其实这样做没什么不可,试想,如果将一副墨画搬到平面设计中去,再配上几个遒劲的毛笔字体,其效果虽无法达到五彩斑斓,但却有另外的一种美感。平面设计的效果可能无法在这样的融合之中达到顶尖,可能也无法让大多数的人喜欢,但实际上,这样的融合显然更具艺术底蕴,其视觉效果也会给人一种耳目一新之感。比如说在《西游记》这样题材的动漫之中经常会用到这样的素材,很多时候对一朵云的表现就是靠的一个墨笔,只需要一点,就给人留下无限的想象空间。
三、一些特殊的汉字与平面设计的融合
现在通用的汉字是由象形文字发展而来,所谓象形文字,就是指写的字像画画一样,字和所表达的图画是一致的。这样的字并不少,最简单是就是水和山两个字。水的象形字就是三道竖立着的波浪,就像是水流动一般。而山字的象形字则是三座山峰连绵起伏。如果将汉字融入进平面设计中去,岂不是又会有很多的新鲜元素?举个常见的例子,中国银行的标志图案是外面一个圆圈,中间一个口字,口字的上下两端有竖线和圆相连。这个图形乍一看可能看不出什么端倪来,但实际上却是有很多的寓意在里面。整个大圆类似于古代的铜钱,代表是金融行业,中间类似是一个“中”字,表示它是中国银行。这个设计很巧妙的将汉字融入进了平面设计里面,可以说是这个方面是一个巅峰之作。
四、传统元素的综合利用
海报设计属于平面设计的范畴,在很多海报设计之中,对于中国传统元素的利用显得更能够得心应手。很多海报之中,单一的元素已经无法满足海报所包含的意义,也彰显不出其价值。所以这时候就需要将各元素综合利用起来,只要利用得当,其效果只会更好。这样的例子也是很常见的,并且很多都利用得特别好,本文所举的例子是《舌尖上的中国》中的一张海报,海报其实很简单,由长城和一碗面条组成,看似很简单,但组合起来效果却异常的好。其细节上而言,一碗面条上飘出香气,萦绕盘旋向上,香气的尽头紧接着便是一截长城,整体颜色是金色。颜色的设计也很有特色,因为香气和长城合起来便像是一条龙一样,而在中国传统之中,龙是金色的。这张海报的成功之处并非三言两语可以讲清,但它的艺术效果却显而易见。由此也告诉平面设计的设计者们,将传统元素结合起来实现合理的组合搭配是一条展现其艺术效果的很好的道路。
五、总结
现代设计方法范文5
关键词:现代机械;设计方法;发展趋势
中图分类号:TU85文献标识码: A
引言
时代在发展,科技在进步,各项新工艺、新材料、新方式也越来越多地应用到机械设计领域。为了一种功能的实现,可以有多种方法和载体可供选择,面对激烈的竞争环境,要让设计的产品在市场上占有一席之地,除了让自己的机械系统能够实现预期的相应功能之外,还要具有操作方便、运行可靠、物美价廉、环保性强等特性。因此,对机械设计师的要求也日益提高,传统的设计方法和设计理念已经不能满足设计需求,设计师必须完全精通电、机、液等各个方面的综合性技术,才能够设计出同时兼顾性能和价格的机械系统。
1、现代机械设计的特点
1.1创新性。
现代机械设计以先进的设计理论和设计工具为依托,能充分发挥设计者的创造性思维能力,运用用各种创造性的方法和手段,开发出具有创新性的产品。现代机械在机械性能的稳定性以及测验等方面,能够利用计算机完成工作的模拟和再现。这种操作大大节省了时间,能够直观地观察到工作的结果并保证质量水平。此外,它能够节约预备和其他相关细节工作的时间,使得工作的合理性和速度都得到提升。
1.1 开放性
在传统的机械设计当中,最大的缺点便是不去看或很少去看自身以外的广阔天地,只关心自身的狭小区域,坐井观天,同时乐于接受传统的机械设计方法,乐于驾轻就熟,从而造成了信息堵塞,思维单一、呆滞,缺乏创造性。而开放性思维恰恰就解决了这一大问题,它将对于一个事物的研究作为一个开放的系统来思考,同时也注重研究事物与外部的一切联系,从而掌握该事物及其发展的规律。
1.2 独创性
要进行现代机械创新设计,首要前提便是要学会独立思考,勇于突破陈旧的思想、观念,敢于直抒己见,从而构筑一个开放、独特、鲜颖的思维形态,从一个全新的角度来分析问题。
1.3 多向性
在现代机械创新设计当中,为了解决一个问题,需充分发挥自己的想象力,从不同的角度去思考和探索,以获得尽可能多的解法和思路。现代机械产品的多样性与多向性的创造性思维是紧密联系的。
2、现代机械设计方法的应用
2.1提高产品性能的设计
机械产品必须具有优良的性能,只有良好的性能才能够保证机械产品的生命力,提高产品优良性能的设计方法有很多,最重要的内容和特点有:(1)能够消除并及时的预防产品可能产生的故障,这种技术特点是围绕产品的可靠性而设计的,主要是研究产品和系统所产生的故障的原因,来提出相应的解决方案。(2)能够提高材料抵御破坏能力的设计方法技术。当材料和结构在外界因素如高温、电荷强度等的影响作用下,其性能会受到较大的影响,所以,其设计的重点是要提高产品的结构承受能力以及抗疲劳强度,来提高产品在各种工作环境中的使用寿命。(3)解决物体表面的摩擦和等问题的设计技术。这种设计技术综合运用了摩擦学的理论研究方法和基本数据,将产品的磨损降低到最低的水平,目的是为了降低产品原材料的消耗,节约了部分能源,同时提高机械装置的可靠性,有效的提高设备的使用寿命,提高其在市场中的竞争力。(4)防腐蚀的设计技术。这种设计技术要科学合理的选择材料并制定出相应的加工工艺,来提高产品的抗腐蚀能力,防腐蚀的设计加工方法能够有效的延长产品使用周期以及使用效率。
2.2机械设计中专业的现代设计方法
当前我国社会不断发展进步,科学技术也不甘落后,紧随步伐,计算机专业人员同机械设计人员共同开发设计计算机软件,应用此软件的机械产品可以随时掌握产品的损伤、失效和破坏运行原理,并且产品的各零部件和机械的动态行为可得到定量分析,使得设计程序保持稳定,这就是专业的现代设计方法。一些例子可以说明,如摩擦学的设计、强度设计和温度场的分析。
3、现代机械设计的发展趋势
3.1系统性
我们应该将机械产品看作是一个完整的系统,并通过对计算机的应用实现人和环境之间的协调发展,运用各种现代化的设计理论和方法对总系统进行分解,为了达到系统优化的目标而对各子系统进行协调和匹配。之所以说现代机械设计方法是对传统设计方法的继承和发展,是因为现代机械设计将传统设计经验提高到更高的水平,使其更具逻辑性、理性等特点。有两种代表性的设计方法,一种是德国提倡的,另一种是美国提倡的,德国所提倡的设计方法以功能―原理―结构为模型,美国所提倡的设计方法是在知识等其他条件不允许的情况下,运用创造方法,进行辩证思维而形成的新设计,两种机械设计方法各有所长,都在产品开发中取得显著成效。
3.2生态化
随着科技的逐渐发展,人们了解到环境因素对经济发展有非常重要的影响。因此出现了绿色生态的理念。机械设计制造的绿色设计,主要就是最大化的使用资源取得新型的绿色产品设计。产品设计的时候,以产品环境的属性为重点,不但要满足环境的要求,也要保证产品的经济性以及基本功能。绿色产品不但要有指定的使用功能,也不可以对四周的环境和人的健康带来损害。推动可持续发展战略,就会向生态化的发展道路走去。现代机械设计重视生态化,不但可以降低资源损耗,也可以提高产品的使用质量和竞争力。
3.3智能化
由于广泛使用范例推理和约束满足的设计方法,智能CAD技术得以诞生。人们为了继续推进CAD系统的创造力,结合人工智能和CAD技术,得到很好的效果。当前社会把有智能的专家系统用在了方案综合和设计评价当中,同时这几年也产生了模糊设计和模糊评定方法,主要用于机械设计的多解性。现代机械设计普遍存在智能化和技能化优点,由于这些特性的存在,使得只有将人工智能和专家系统等技术通CAD技术有机结合,才可以让CAD技术本身也具有智能化的特点,通过这样的途径提高计算机系统之间的集成率。就目前机械设计的发展方向来看,计算机是设计师们首选的工具,计算机可以将机械产品的各种情况通过建立模型的方式直观的表现出来,接着进行智能化操作,最终可以实现提高产品设计方案的效率,因此,机械设计智能化是现在机械设计的必经之路。
3.4随机和动态性
任何机械产品的完成都是在随机动态状况下进行的,然而,传统的机械设计方法受各种条件的制约,因而只能在静态情况下进行分析设计,即使对动态状况进行考虑,也只是凭借相关经验对数据进行修正而已,并不能对机械产品的实际运行行为进行真实、客观的反映,而现代机械设计方法则不同,它主要是在考虑载荷谱、零部件损伤的条件下来进行设计的,使得设计的成功率更高,同时也符合可持续发展战略的相关要求。
3.5微型化
20世纪80年代末,机械自动化逐渐向微观领域发展。微电子设备伴随着科技的发展和逐渐更新,小型的机械自动化产品,灵活性强、耗能少,普遍应用在生物技术、医疗科研、军事等高端范围。机械自动化朝微型化发展,主要在于微机械技术,加工微机械产品,应当要使用精细加工法。在超精密的技术之内,主要有光刻和蚀刻两种。机械自动化还将伴随时代的发展不断向纳米和微米的领域发展。
结束语
与传统的机械设计相比,现代机械设计具有自身设计新理念和新思路。而现代机械设计离不开创新思维,创新思维是社会发展的源泉,是现代机械设计中重要的组成部分。机械设计人员只有树立创新思维的理念,并结合自身丰富的实践经验和扎实的理论知识,同时充分利用现代计算机技术的优势,发挥主观能动性,才能够设计出满足人们对于产品越来越高的要求,从而促进我国现代机械设计发展。
参考文献
[1]黄乾欢,柴睿,黄磊.现代机械设计方法初探[J].中国科技信息,2014,07:178-179.
现代设计方法范文6
关键词:农业机械;现代化设计;方法综述
Abstract: with the constant improvement of China's social and economic development level, agricultural production and development of scale expands unceasingly. In the long history of agricultural development, agricultural machinery played an indispensable role. The development of modern science and technology, great changes have taken place in agricultural machinery design method. Agricultural producers in agricultural development and gradually expanded at the same time, more concerned about the development of agricultural machinery modernization, and through the improvement of technology and design, to improve the using efficiency of agricultural machinery and the efficiency of agricultural production. This article will review the brief analysis of agricultural machinery modernization design method of related content, to promote the further improve the level of agricultural machinery modernization, for agricultural production revenue to play a positive role in promoting.
Key words: agricultural machinery; Modern design; Methods review
中图分类号:S23文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
在我国社会经济的发展过程中,始终离不开农业机械所发挥的作用。现代设计方法的主要内容涉及新理论与计算机应用相结合的产物,其设计方法以思维科学、设计理论系统工程为基础方法,并以计算机为主要工具进行各种方案、图样以及程序的总和。对于农业机械现代化设计方法的综述内容,我们仍然在不断的探索过程中,在明确现代化设计方法的含义以及核心发展事项的基础之上,搭建设计平台,在以利于软件优化参数的核心发展目标中,重视建设平台涉及到的创新方法规律、优化软件设计、试验台架、优化软件设计及现代设计方法等方面工作的发展动态。在不断的研究中,我们发现现代化设计方法的突出优点是缩短周期、降低发生的成本以及提高精准度。
一、创新方法的建立
随着科研实践活动水平的不断提高,在农业机械现代化设计的过程中,农业机械的创新具有一定的特殊性以及普遍性。在农业机械发展过程中应用的创新方法,主要是指建立全新的机构,使之在现有的科技条件下,完成传统机构无法满足的技术要求。只有在实践的不断发展中,逐渐完善出传统机构所不具备的技术措施,才能在一定程度上确保农业机械现代化水平的不断提高。在实际工作中,建立的机构创新可以从发现机构创新元素以及找到实现创新元素的相关的技术施工方案,使之可以为农业机械的现代化设计工作做出积极的促进作用。但是我们也必须明确,发现机构创新元素以及找到实现创新元素的相关的技术施工方案,在实施的过程中都需要克服一定的困难,并且会依据现实条件的变化,使施工技术方案的难度不断变化。
二、优化软件设计
从理论层面分析,现代设计方法的主要内容涉及新理论与计算机应用相结合的产物,其设计方法以思维科学、设计理论系统工程为基础方法,并以计算机为主要工具进行各种方案、图样以及程序的总和。在现代化软件工作中,主要包括市场上可以见到的出售中的以及自编的软件。随着市场出售软件功能的逐步强化,相关的研究人员必须在实践的科研中掌握一定的软件管理与使用技能。
一般而言,我们需要掌握的软件方法应在实践的科研中不断的总结,而不是一味的依靠一些理论知识来强化农业机械的使用技巧。毕竟理论与实践的运用之间还存在一定的差距。依据目前软件发展的水平,虽然市场软件的所具备的功能足以完成农业机械的虚拟制造、试验以及重要的测试工作,但是缺少二次开发的技术,使之无法完成其核心的参数优化设计工作。这将在一定程度上,极大的影响农业机械现代化的虚拟制造、试验以及测试的相关工作的完成情况,并影响其验证农业机械内部优化参数的相关标准。
三、试验台架
在农业机械现代化设计工作中,为了完成农业机械内部的优化以及虚拟制造、试验、测试的工作,我们必须考虑农业机械试验台架及其核心部件的科研工作。在农业机械实际的优化操作工作中,必须借助试验台架来完成农业机械部分核心部件的优化检测以及可靠性的相关试验。相关的科研人员只有确保农业机械部分核心部件的优化参数符合施工的技术标准,以及确保所有试验工序的质量前提下,才能组织相关的工作人员对农业机械进行整体设计完善的工作。并按照相关的工作程序,进行田间的试验活动,在实践中检验农业机械的各个部件的性能。并记录好试验的细节性工作,使相关的技术人员可以通过现场的试验结果,借助现代科技的力量以及专业的设备来深入研究农业机械核心部件的优化设计工作。
四、现代设计方法的优点
在农业机械现代化设计的相关实践中,科研人员不断的完善试验过程中出现的问题,同时将对农业机械的 参数优化、虚拟制造以及农业机械的试验、测试归结为现代化设计方法的核心内容,并在此核心内容的指导下,取得了一定的成果。相对而言,农业机械现代化设计方法的优点主要集中在可以在缩短周期的基础上,实现降低科研成本以及提高精准度的相关目标。大多数的农业机械的现代化设计工作,都需要利用计算机绘制相关的制作图纸以及在符合标准的试验台架上进行不断的虚拟制造、测试来完成的,在一定程度上减少了农业机械科研活动季节影响的问题。同时,在采用先进优化方法的作用下,可以提高试验样机的成功率,以达到有效的降低科研的成本。
五、现代设计方法
在农业机械现代化设计的相关工作中,现代化的设计方法始终发挥着至关重要的作用。因此,在农业机械现代化设计的工作中,我们仍致力于不断的探索过程中。在农业机械现代化方法设计的工作中,优化参数的设计工作是非常重要的。相关的科研人员可以利用现有的科技设备,通过一定的目标函数的计算,在不断的改变参数的试验过程中,最终确定最为合理的设计参数。因此,农业机械的现代化设计方法,需要在不断的实践过程中去探究。
总结:
在实际生活中,我们必须重视对农业机械现代化设计方法综述的相关内容。并在实践的探索中不断研究农业机械现代化设计的方法。相关工作人员必须明确在现有的发展理论中,农业机械的发展离不开现代化的设计软件。在现代化软件工作中,自编的软件需要相关科研人员付出巨大的努力进行研究工作,才能确保农业机械设计的缺陷最小化,才能进一步优化设计参数。使之可以有效的维护农业机械设备的老化、及时的解决机械设备的相关问题。因此在实际工作中,我们必须重视农业机械参数优化的相关工作,使之可以有效的促进农业机械现代化的发展。
参考文献:
[1]曾杰.鲁东.计算机辅助设计(CAD)在农业机械中的应用及实践[J].中国农机化,2000(04).