現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)

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現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】機(jī)械 計(jì)算機(jī) 設(shè)計(jì) 探索

機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算，并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過(guò)程，其目標(biāo)是在各種限定的條件下設(shè)計(jì)出最好的機(jī)械，即做出優(yōu)化設(shè)計(jì)。隨著科技的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)水平發(fā)展得很快。多種設(shè)計(jì)技術(shù)和理論交叉融合，使得機(jī)械設(shè)計(jì)方法進(jìn)一步拓展，設(shè)計(jì)手段也更加精確化和智能化。

1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)概述

1.1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

在20世紀(jì)60年代初期，人們將機(jī)械設(shè)計(jì)方案的過(guò)程分為不同的設(shè)計(jì)階段，如用戶體驗(yàn)階段、設(shè)計(jì)方案階段、技術(shù)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)階段等。但是隨著科技的不斷發(fā)展，產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展不再單純依賴于設(shè)計(jì)者的思想靈感或經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，而是逐漸發(fā)展成為一門科學(xué)，并且是以知識(shí)為基礎(chǔ)，具有科學(xué)設(shè)計(jì)手段的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)。隨后，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)又引進(jìn)了多種不同的設(shè)計(jì)方法理念，例如系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，這些都為我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念增色不少。

1.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)種類繁多，其結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)可以從實(shí)現(xiàn)功能的角度來(lái)考查，其中包括系統(tǒng)功能、傳統(tǒng)功能、執(zhí)行功能和操作功能等，這些功能都可以用來(lái)協(xié)助機(jī)械的運(yùn)作，每一種功能都有其自身的特點(diǎn)。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法一般都是憑借計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或其他一些現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備，引進(jìn)先進(jìn)的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念及方法，創(chuàng)造出具有現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)的作品?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的主要工具也是計(jì)算機(jī)，如利用計(jì)算機(jī)計(jì)算、分析、繪圖等，可以大大提高現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。

2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法

2.1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)化

設(shè)計(jì)的優(yōu)化就是通過(guò)不同的方式進(jìn)行方式的優(yōu)化，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣的優(yōu)化是為了保證設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品一方而具有外在的品質(zhì)保證，另一方面是保證產(chǎn)品的內(nèi)在的質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計(jì)一般分為兩種方式。

2.1.1數(shù)學(xué)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

我們說(shuō)的數(shù)學(xué)規(guī)劃法，就是把數(shù)學(xué)規(guī)劃的理論作為基礎(chǔ)，是一種嚴(yán)格意義上的優(yōu)化方法。這種算法對(duì)理論依據(jù)有很高的要求，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)流程的規(guī)格也有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)檫@種規(guī)劃方法在計(jì)算的過(guò)程中要進(jìn)行很多的迭代，并對(duì)數(shù)學(xué)模型要求高性態(tài)。所以這樣的優(yōu)化方式的適用范圍很小，適用于目標(biāo)明確，容易建立數(shù)學(xué)模型或者結(jié)構(gòu)不復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)中。

2.1.2人工智能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)是我國(guó)人民創(chuàng)造型勞動(dòng)中的一種，機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程需要進(jìn)行以下四個(gè)步驟，任務(wù)的明確，設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)技術(shù)以及設(shè)計(jì)施工，并且每個(gè)環(huán)節(jié)都要及時(shí)地對(duì)建立的模型進(jìn)行仔細(xì)分析，對(duì)設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行修改與合理性評(píng)價(jià)。人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)活動(dòng)有下面兩種，一直對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)值的計(jì)算，內(nèi)容主要是大量的繪圖與計(jì)算分析；二是對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)以及推理，內(nèi)容主要是方案的提出，方案的優(yōu)化以及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等方面。因?yàn)樗伎己屯评硎沁@種優(yōu)化活動(dòng)的基礎(chǔ)，所以這就要求設(shè)計(jì)人員要有豐富的專業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

作為機(jī)械設(shè)計(jì)重要的內(nèi)容，設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)以及推理設(shè)計(jì)的結(jié)果對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起養(yǎng)關(guān)鍵性的作用，在這種情況下使用人工智能技術(shù)能為設(shè)計(jì)中的非數(shù)值計(jì)算工作提供保障。

2.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的并行設(shè)計(jì)

我們說(shuō)的機(jī)械設(shè)計(jì)的并行設(shè)計(jì)就是在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，通過(guò)應(yīng)用IT技術(shù)中的CAM或者CAD技術(shù)，以集成或者并成的方式對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)出合適的生產(chǎn)步驟。這種設(shè)計(jì)方法要求機(jī)械設(shè)計(jì)人員，從設(shè)計(jì)的最初階段就要對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，包括生產(chǎn)周期內(nèi)的設(shè)計(jì)，測(cè)試，工藝規(guī)劃以及配置進(jìn)行細(xì)致的考慮和規(guī)劃，將產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的報(bào)廢等一切可能發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行分析，最大限度地對(duì)用戶的需求進(jìn)行把握。根據(jù)設(shè)計(jì)的效果，通過(guò)對(duì)并行設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，能有效地保證產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的一次成功率，還能夠增強(qiáng)企業(yè)的自身管理以及提高資源的利用率，減少生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益。

2.3現(xiàn)代機(jī)械的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)

一般來(lái)說(shuō)，所謂的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)，就是通過(guò)利用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，將分布在不同地方的設(shè)計(jì)資源以及設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一，以協(xié)同工作中的機(jī)制以及平而支撐工具為基礎(chǔ)對(duì)信息進(jìn)行有效的管理，進(jìn)而完成對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)以及設(shè)計(jì)工作。隨著現(xiàn)代IT技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代中的寬帶也得到了很大程度上的提高，所以利用現(xiàn)代化中多媒體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸特性，一方面能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了解，另一方面還能建立起數(shù)據(jù)平臺(tái)，這個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)是以web為基礎(chǔ)的，進(jìn)而解決web中數(shù)據(jù)的修改、訪問(wèn)以及傳輸工作，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，進(jìn)一步滿足現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的技術(shù)要求。

結(jié)語(yǔ)

總之，我們?cè)谖磥?lái)的工作中，首先要進(jìn)一步分析市場(chǎng)需求、國(guó)家的發(fā)展方向，居民對(duì)機(jī)械設(shè)備的具體訴求，之后采用有效的方式進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，保證現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法可以長(zhǎng)久地被應(yīng)用，最后再應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)和加工工作中。相信在日后的相關(guān)工作中，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法能夠取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

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現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)范文第2篇

關(guān)鍵詞： 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì) 系統(tǒng)化 結(jié)構(gòu)模塊化 產(chǎn)品特征 智能化

隨著近年來(lái)人類科學(xué)技術(shù)水平的加速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)軟硬件性能的持續(xù)提高，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)各行各業(yè)全面深入的滲透，各技術(shù)領(lǐng)域的思維、觀念和方法不斷得以更新。機(jī)械設(shè)計(jì)作為一個(gè)具有幾百年歷史的技術(shù)領(lǐng)域，也在世界科技進(jìn)步的大潮中獲得了新生。目前，計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的設(shè)計(jì)繪圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究，并初見(jiàn)成效。

根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)學(xué)者進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)所用方法的主要特征，我們可以將方案的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法概括為下述四大類型。

一、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法

系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是：將設(shè)計(jì)看成由若干個(gè)設(shè)計(jì)要素組成的一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)設(shè)計(jì)要素具有獨(dú)立性，各個(gè)要素間存在著有機(jī)的聯(lián)系，并具有層次性。所有的設(shè)計(jì)要素結(jié)合后，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。

系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想于上世紀(jì)70年代由德國(guó)學(xué)者Pahl和Beitz教授提出，他們以系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，制定了設(shè)計(jì)的一般模式，倡導(dǎo)設(shè)計(jì)工作應(yīng)具備條理性。德國(guó)工程師協(xié)會(huì)在這一設(shè)計(jì)思想的基礎(chǔ)上，制定出標(biāo)準(zhǔn)VDI2221技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法。

由于每個(gè)設(shè)計(jì)者研究問(wèn)題的角度以及考慮問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)不同，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)采用的具體研究方法亦存在差異。具有代表性的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法有設(shè)計(jì)元素法、圖形建模法、“構(gòu)思”―“設(shè)計(jì)”法、矩陣設(shè)計(jì)法、鍵合圖法，等等。

二、結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法

從規(guī)劃產(chǎn)品的角度提出：定義設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，引用已有的產(chǎn)品解（如通用零件部件等）描述設(shè)計(jì)任務(wù)，即分解任務(wù)時(shí)就考慮每個(gè)分任務(wù)是否存在對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品解。這樣，能夠在產(chǎn)品規(guī)劃階段就消除設(shè)計(jì)任務(wù)中可能存在的矛盾，早期預(yù)測(cè)生產(chǎn)能力、費(fèi)用，以及開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)劃的可調(diào)整性，由此提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)的可靠性，同時(shí)也降低新產(chǎn)品的成本。Feldmann將描述設(shè)計(jì)任務(wù)的功能化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為四層：（1）產(chǎn)品（2）功能組成（3）主要功能組件（4）功能元件。并采用面向應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化特征目錄，對(duì)功能元件進(jìn)行更為具體的定性和定量描述。同時(shí)研制出適合于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)早期和設(shè)計(jì)初期使用的工具軟件STRAT。

這種方法認(rèn)為專用機(jī)械中多數(shù)功能可以采用已有的產(chǎn)品解，而具有新型解的專用功能只是少數(shù)。因此，在專用機(jī)械設(shè)計(jì)中采用功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)于評(píng)價(jià)專用機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造風(fēng)險(xiǎn)十分有利。

這種方法提倡在產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上，將產(chǎn)品分解成具有某種功能的一個(gè)或幾個(gè)模塊化的基本結(jié)構(gòu)，通過(guò)選擇和組合這些模塊化基本結(jié)構(gòu)組建成不同的產(chǎn)品。這些基本結(jié)構(gòu)可以是零件、部件，甚至是一個(gè)系統(tǒng)。理想的模塊化基本結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口（連接和配合部），并且是系列化、通用化、集成化、層次化、靈便化、經(jīng)濟(jì)化，具有互換性、相容性和相關(guān)性。我國(guó)結(jié)合軟件構(gòu)件技術(shù)和CAD技術(shù)，將變形設(shè)計(jì)與組合設(shè)計(jì)相結(jié)合，根據(jù)分級(jí)模塊化原理，將加工中心機(jī)床由大到小分為產(chǎn)品級(jí)、部件級(jí)、組件級(jí)和元件級(jí)，并利用專家知識(shí)和CAD技術(shù)將它們組合成不同品種、不同規(guī)格的功能模塊，再由這些功能模塊組合成不同的加工中心總體方案。

這種方法以設(shè)計(jì)為目錄作為選擇變異機(jī)械結(jié)構(gòu)的工具，提出將設(shè)計(jì)的解元素進(jìn)行完整的、結(jié)構(gòu)化的編排，形成解集設(shè)計(jì)目錄。并在解集設(shè)計(jì)目錄中列出評(píng)論每一個(gè)解的附加信息，非常有利于設(shè)計(jì)工程師選擇解元素。

根據(jù)機(jī)械零部件的連接特征，將其歸納成四種類型：

1）元件間直接定位，并具有自調(diào)整性的部件；

2）結(jié)構(gòu)上具有共性的組合件；

3）具有嵌套式結(jié)構(gòu)及嵌套式元件的連接；

4）具有模塊化結(jié)構(gòu)和模塊化元件的連接，并采用準(zhǔn)符號(hào)表示典型元件和元件間的連接規(guī)則，由此實(shí)現(xiàn)元件間聯(lián)接的算法化和概念的可視化。

在進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)時(shí)，用“功能建立”模塊對(duì)功能進(jìn)行分解，并規(guī)定功能分解的最佳“?；背潭仁枪δ芘c機(jī)構(gòu)型式的一一對(duì)應(yīng)?！敖Y(jié)構(gòu)建立”模塊則作為功能解的選擇對(duì)象，以便于實(shí)現(xiàn)映射算法。

三、基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)方法

基于產(chǎn)品特征知識(shí)設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是：用計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的語(yǔ)言描述產(chǎn)品的特征及其設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)，建立相應(yīng)的知識(shí)庫(kù)及推理機(jī)，再利用已存儲(chǔ)的領(lǐng)域知識(shí)和建立的推理機(jī)制實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。

機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)主要是依據(jù)產(chǎn)品所具有的特征，以及設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推量和決策，完成機(jī)構(gòu)的型、數(shù)綜合。欲實(shí)現(xiàn)這一階段的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，必須研究知識(shí)的自動(dòng)獲取、表達(dá)、集成、協(xié)調(diào)、管理和使用。

四、智能化設(shè)計(jì)方法

智能化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是：根據(jù)設(shè)計(jì)方法學(xué)理論，借助于三維圖形軟件、智能化設(shè)計(jì)軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以及多媒體、超媒體工具進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、表達(dá)產(chǎn)品的構(gòu)思、描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。在利用數(shù)學(xué)系統(tǒng)理論的同時(shí)，我們考慮了系統(tǒng)工程理論、產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法學(xué)VDI2221，研制出適合于產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期使用的多媒體開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件MUSE。上述各種方法并不是完全孤立的，各類方法之間都存在一定程度上的聯(lián)系。

機(jī)械產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)正朝著計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn)、智能化設(shè)計(jì)和滿足異地協(xié)同設(shè)計(jì)制造需求的方向邁進(jìn)，由于產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法的研究起步較晚，目前還沒(méi)有成熟的、能夠達(dá)到上述目標(biāo)的方案設(shè)計(jì)工具軟件。我認(rèn)為，綜合運(yùn)用文中四種類型設(shè)計(jì)方法是達(dá)到這一目標(biāo)的有效途徑。雖然這些方法的綜合運(yùn)用涉及的領(lǐng)域較多，不僅與機(jī)械設(shè)計(jì)的領(lǐng)域知識(shí)有關(guān)，而且涉及系統(tǒng)工程理論、人工智能理論、計(jì)算機(jī)軟硬件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各方面的領(lǐng)域知識(shí)，但仍然是產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)必須努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

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現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)范文第3篇

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù) 機(jī)械設(shè)計(jì) 綠色創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：TD767 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）13-0265-01

在機(jī)械工程領(lǐng)域，機(jī)械設(shè)計(jì)是非常重要和關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它直接決定了機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平、研發(fā)周期、經(jīng)濟(jì)效益以及實(shí)際性能水平。所謂的機(jī)械設(shè)計(jì)主要是指，在深刻理解、熟練掌握機(jī)械工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)和需要達(dá)成的效果來(lái)構(gòu)思、計(jì)算以及分析機(jī)械的結(jié)構(gòu)形式、能量傳遞模式、方式、運(yùn)動(dòng)形式、零件尺寸和形狀等，并將分析結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為具體描述。在以上過(guò)程中，需要綜合考慮各種因素，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。時(shí)代和科技的進(jìn)步突出了現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的重要性。筆者在本文中以現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)為主要研究對(duì)象，分析和探討了在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的相關(guān)情況。

1 基于IT技術(shù)的設(shè)計(jì)技術(shù)

1.1 仿真與虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)

計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)的大量的設(shè)計(jì)軟件，如：PROE、CAD、ANSYS、SOLIDWORKS等。這些仿真畫圖軟件形成了更為強(qiáng)大的人機(jī)交互系統(tǒng)。所謂仿真便是以計(jì)算機(jī)為工具，通過(guò)軟件模擬出與實(shí)際想適應(yīng)的系統(tǒng)模型，通過(guò)改變控制條件研究模型運(yùn)行結(jié)果的計(jì)算機(jī)與機(jī)械相結(jié)合的技術(shù)。當(dāng)然，工具不是無(wú)所不能的，而是為人所用的，軟件只是輔助設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，沒(méi)有設(shè)計(jì)師的工作，軟件是不會(huì)自動(dòng)完成任何設(shè)計(jì)的。虛擬設(shè)計(jì)即是在這種多維化人機(jī)交互信息環(huán)境中從事設(shè)計(jì)的技術(shù)。目前投入使用的虛擬設(shè)計(jì)采用的是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換輸出利用現(xiàn)有的CAD系統(tǒng)進(jìn)行建模的環(huán)境系統(tǒng)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)是在支撐平面和高效的協(xié)同工作機(jī)制下完善信息管理將分散的設(shè)計(jì)工作流和資源有機(jī)的統(tǒng)一起來(lái)從而完成產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)上大量數(shù)據(jù)傳輸和分布的數(shù)據(jù)庫(kù)管理成為現(xiàn)實(shí)，從而解決了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的訪問(wèn)、傳輸、修改等問(wèn)題，構(gòu)造一個(gè)三維的網(wǎng)絡(luò)機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)。

1.3 并行設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)每下一個(gè)分支工作必須等上一個(gè)結(jié)束后才能開(kāi)始，這是低效的串行設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)缺乏信息交換以及可操作性。并行設(shè)計(jì)作為一種設(shè)計(jì)哲理，是在原有信息集成基礎(chǔ)上，集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品。并行設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)功能上和過(guò)程上的集成，在優(yōu)化和重組產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜胰后w協(xié)同工作。從任何產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)看，并行設(shè)計(jì)采用每個(gè)時(shí)刻可容納的設(shè)計(jì)過(guò)程相應(yīng)增加，使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程盡可能同時(shí)進(jìn)行。并行設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是并發(fā)個(gè)協(xié)同，并發(fā)是指設(shè)計(jì)活動(dòng)的并發(fā)進(jìn)行，協(xié)同是指多學(xué)科設(shè)計(jì)隊(duì)伍活動(dòng)的協(xié)作。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以使得并行設(shè)計(jì)成為機(jī)械設(shè)計(jì)的重要方法之一。

1.4 智能設(shè)計(jì)

智能設(shè)計(jì)的發(fā)展，從根本上取決于對(duì)設(shè)計(jì)本質(zhì)的理解，智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)不僅僅是對(duì)人腦某些思維特征的模擬，而且需要具有自學(xué)習(xí)適應(yīng)的能力，能夠較好地支持設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化。我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)提出了強(qiáng)烈的創(chuàng)新要求。在當(dāng)前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系中，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)不僅要求特立獨(dú)行，還要求簡(jiǎn)單方便效率的設(shè)計(jì)。

2 基于數(shù)學(xué)知識(shí)的設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1 有限元設(shè)計(jì)

有限元法又稱有限單元法，是求解偏微分方程的一種有效的數(shù)值方法。有限元法發(fā)展至今天，已經(jīng)成為工程數(shù)值分析的有力工具，取得了巨大的進(jìn)展，利用它成功地解決了一大批有重大意義的問(wèn)題，很多通用程序和專用程序投入了實(shí)際應(yīng)用，而且應(yīng)用愈加廣泛，已拓展到諸多領(lǐng)域。

2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)

優(yōu)化設(shè)計(jì)就是在滿足特定的約束條件下，利用建立數(shù)學(xué)模型的方法來(lái)求取設(shè)計(jì)的最佳值。優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是最優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)象，其手段便是依靠先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助軟件。因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)還可以被看作為通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)模擬達(dá)到最佳設(shè)計(jì)方案的現(xiàn)代科技手段。優(yōu)化設(shè)計(jì)大體上包括兩點(diǎn)內(nèi)容：首先，建立符合實(shí)際的數(shù)學(xué)模型，把設(shè)計(jì)要求抽象為約束條件和函數(shù)；其次，根據(jù)所建立的模型利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的求解從而得到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。任何機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，總是要求滿足一定的工作條件、載荷和工藝等方面要求，并在強(qiáng)度、剛度、壽命、尺寸范圍及其他一些技術(shù)要求的限制條件下尋找一組設(shè)計(jì)參數(shù)。

2.3 可靠性設(shè)計(jì)

產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段將載荷、強(qiáng)度等有關(guān)設(shè)計(jì)量及其影響因素作為隨機(jī)變量對(duì)待，應(yīng)用可靠性數(shù)學(xué)理論與方法，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品滿足預(yù)期的可靠性要求。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段的主要內(nèi)容還包括預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)對(duì)象的可靠度、找出并消除薄弱環(huán)節(jié)、不同設(shè)計(jì)方案之間的可靠性指標(biāo)比較等，可分為定量分析與定性分析兩個(gè)方面。定量分析是應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)方法、布爾代數(shù)、馬爾可夫過(guò)程理論、故障樹(shù)分析等計(jì)算產(chǎn)品的失效概率。定性分析是通過(guò)故障模式、影響及致命度分析、事件樹(shù)分析、故障樹(shù)分析等對(duì)事故種類、原因、后果等進(jìn)行羅列和分析。

3 基于新概念的設(shè)計(jì)技術(shù)

3.1 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)

由于綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)新的改變，因此無(wú)論在國(guó)外或在國(guó)內(nèi)，人們對(duì)于這一新概念有著各種不同的稱呼。有綠色設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)、面向環(huán)境的設(shè)計(jì)，也有人根據(jù)產(chǎn)品生命周期不同階段所進(jìn)行的綠色設(shè)計(jì)，而分別稱為“面向包裝的設(shè)計(jì)”、面向使用的設(shè)計(jì)、面向維修的設(shè)計(jì)、面向拆卸的設(shè)計(jì)、面向回收的設(shè)計(jì)等。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)從產(chǎn)品安全生命周期出發(fā)，考慮了生命周期各個(gè)階段對(duì)環(huán)境的影響。特別是在產(chǎn)品生命終止后，綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須考慮廢棄產(chǎn)品如何回收。再生和利用。只有這樣才能使廢棄產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響減至最小，才能最大限度地提高資源的循環(huán)利用率。

3.2 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以分為三個(gè)過(guò)程：直覺(jué)思維、邏輯思維、創(chuàng)造過(guò)程。直覺(jué)思維對(duì)事物內(nèi)部各種關(guān)系的領(lǐng)悟過(guò)程是一種在下意識(shí)狀態(tài)下完成的過(guò)程，具有強(qiáng)烈的靈感凸顯特點(diǎn)。邏輯思維是運(yùn)用邏輯推理的思維對(duì)自己提出的創(chuàng)造目標(biāo)進(jìn)行分析，把復(fù)雜問(wèn)題分解為若干小問(wèn)題，求出每個(gè)分支的解，再將各個(gè)分支綜合起來(lái)從而逼近目標(biāo)。創(chuàng)造過(guò)程是提出一個(gè)創(chuàng)造目標(biāo)，這個(gè)目標(biāo)本身也可能就是一個(gè)創(chuàng)造靈感；為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，必須進(jìn)行分析和邏輯推理；這個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)難關(guān)，必須經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)才能找到最終解；而這些解法的發(fā)現(xiàn)，往往又帶有突發(fā)性、直覺(jué)性，最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造目標(biāo)。

4 結(jié)論

伴隨著科技日新月異的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)的相互融合，工程技術(shù)人員需要不斷提高自己的能力，在機(jī)械設(shè)計(jì)中靈活運(yùn)用各種現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，只有這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品才能滿足社會(huì)市場(chǎng)的需求。

參考文獻(xiàn)

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現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)范文第4篇

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法、礦山機(jī)械設(shè)計(jì)、優(yōu)勢(shì)、要點(diǎn)、應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的重要意義

眾所周知，在煤礦生產(chǎn)過(guò)程和其他類型礦產(chǎn)資源的開(kāi)采過(guò)程中環(huán)節(jié)是十分復(fù)雜的。而在這其中礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的作用就顯得尤為重要，更關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)運(yùn)行。礦山機(jī)械設(shè)備是礦山整個(gè)開(kāi)采過(guò)程的中堅(jiān)力量，因此我們必須重視對(duì)礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)研究。特別值得一提的是礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)劣還關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的安全、效率和產(chǎn)出礦石質(zhì)量?，F(xiàn)階段，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，科學(xué)水平也在不斷提高，如何將日新月異的科技應(yīng)用于礦山機(jī)械設(shè)計(jì)體系當(dāng)中，是今后我們所要面對(duì)的一大重要課題。

二、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)所在

當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新可以說(shuō)是日新月異，而傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念中一些舊的、保守的設(shè)計(jì)思想占據(jù)了主流位置。相較于以往的生產(chǎn)需求層次，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代礦山的生產(chǎn)需求?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)理念秉承著生態(tài)、智能、綠色的原則，相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法相比現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法有以下三個(gè)特點(diǎn)：1、高效性；2、安全性；3、智能性。

三、礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)分析

第一，在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中首推應(yīng)以人文本的設(shè)計(jì)理念。這點(diǎn)毋容置疑，任何一種機(jī)械設(shè)計(jì)理念中，必須要強(qiáng)調(diào)人的特殊作用。在整個(gè)以人為本的設(shè)計(jì)理念里還包括其他多方面內(nèi)容，比如礦山機(jī)械由于其體型和功能的要求一般都會(huì)存在噪音大的問(wèn)題。如何盡量的削減噪音對(duì)人體構(gòu)成的傷害，依然是現(xiàn)階段人們研究的首要課題。相關(guān)專家研究表明，人長(zhǎng)期處于噪音當(dāng)中，整個(gè)身體機(jī)能都會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，其最容易看到的外在表現(xiàn)就是經(jīng)常發(fā)生嘔吐和眩暈現(xiàn)象。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，一旦外在環(huán)境的音量超過(guò)八十五分貝，人體的整個(gè)大腦皮層就會(huì)處于興奮和難以抑制的狀態(tài)。這時(shí)，礦山機(jī)械的操作者因?yàn)檫@種噪音環(huán)境的影響就很容易發(fā)生事故。因此，在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中要以操作者即以人為本，盡可能的進(jìn)行降噪系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，盡量運(yùn)用科學(xué)技術(shù)來(lái)進(jìn)行合理降噪合理除噪。特別值得一提的是，現(xiàn)階段我國(guó)礦山機(jī)械設(shè)計(jì)上的自動(dòng)化程度還很不夠，現(xiàn)在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)要點(diǎn)應(yīng)當(dāng)放在方便舒適的操作系統(tǒng)上。盡量人性化設(shè)計(jì)好整個(gè)工作臺(tái)的構(gòu)造，再比如說(shuō)操作臺(tái)的位置，針對(duì)人體眼睛的最佳角度來(lái)設(shè)計(jì)操作臺(tái)的角度。人的眼睛最佳視角是左右在六十度、上下三十度左右，盡量滿足這個(gè)原則就可以有效的減輕操作者的疲勞感。

第二，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的高效性、安全性、智能性的特點(diǎn)，要求我們礦山機(jī)械設(shè)計(jì)人員一定要把握好這些，綜合設(shè)計(jì)好人體的基本數(shù)據(jù)和生理指標(biāo)，然后綜合這些具體的數(shù)據(jù)和指標(biāo)再結(jié)合實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣，我們?cè)O(shè)計(jì)出來(lái)的方案才是完善的、符合人性化需求和現(xiàn)代生產(chǎn)需求的。

四、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

首先，我們來(lái)談?wù)勱P(guān)于仿生學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。我們可以這么理解，一件工業(yè)產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)會(huì)同時(shí)作用于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)三個(gè)特定行業(yè)。因此，整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)的基本理念應(yīng)該滿足這三方面的需求。下面讓我們就這三方面的內(nèi)容具體談一下關(guān)于工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用。

第一，關(guān)于形態(tài)的仿生設(shè)計(jì)。在這方面筆者想要闡述的核心思想是形態(tài)仿生設(shè)計(jì)的來(lái)源都是大自然。大自然形形的生物為仿生設(shè)計(jì)提供了無(wú)窮無(wú)盡的素材?，F(xiàn)代的優(yōu)秀設(shè)計(jì)師就是從大自然中提取靈感，以生物的形態(tài)來(lái)對(duì)礦山機(jī)械進(jìn)行系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，用生物的自然形態(tài)來(lái)獲得更好的生產(chǎn)力來(lái)源。這點(diǎn)毋容置疑，物競(jìng)天擇的自然生態(tài)法則決定了在自然界中存在的生物都有其適合生態(tài)環(huán)境的特殊能力?，F(xiàn)階段，形態(tài)仿生設(shè)計(jì)的理念越來(lái)越被現(xiàn)代礦山機(jī)械設(shè)計(jì)者所重視，通過(guò)系統(tǒng)化的分析和數(shù)據(jù)提取，更多的設(shè)計(jì)者完成了對(duì)礦山機(jī)械的生態(tài)外形改造，并應(yīng)用于具體的礦山機(jī)械制造當(dāng)中。

第二，關(guān)于功能的仿生設(shè)計(jì).所謂的功能仿生設(shè)計(jì)理念是通過(guò)對(duì)整個(gè)自然界的生物本身構(gòu)造和功能進(jìn)行系統(tǒng)的分析后提取數(shù)據(jù)，再根據(jù)礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的具體需求加以功能性融合。功能仿生設(shè)計(jì)源于自然生物的本身，自然生物本身所具有的功能是我們值得借鑒和模仿的，并且可以最大限度的應(yīng)用于當(dāng)前礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的需求當(dāng)中。當(dāng)這些自然功能和實(shí)際功能能夠完美的融合之后就會(huì)衍生出現(xiàn)代礦山機(jī)械的新時(shí)期功能。這對(duì)于整個(gè)礦山機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)而言具有的優(yōu)勢(shì)是無(wú)法估計(jì)的，也是今后礦山機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的方向之一。

其次，讓我們來(lái)談?wù)勱P(guān)于綠色設(shè)計(jì)理念在整個(gè)礦山機(jī)械設(shè)計(jì)體系中的具體應(yīng)用問(wèn)題。

第一，關(guān)于設(shè)計(jì)方法探討。礦山機(jī)械在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生很多有害物質(zhì)，對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生直接的影響，比如礦山機(jī)械的配套動(dòng)力設(shè)備大多都是柴油機(jī)，因?yàn)椴裼蜋C(jī)在工作中會(huì)出現(xiàn)較大的噪聲以及排放較多的顆粒物，尤其是那種大缸徑的柴油機(jī)，其產(chǎn)生的噪聲以及顆粒物等都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較嚴(yán)重的影響。所以對(duì)于礦山機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)就是基于環(huán)保技術(shù)的設(shè)計(jì)。

從整體系統(tǒng)的角度出發(fā)，綠色設(shè)計(jì)就是整個(gè)系統(tǒng)的核心所在，在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中就是針對(duì)其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，比如可拆卸的設(shè)計(jì)，以及對(duì)于選擇材料方面、環(huán)境設(shè)計(jì)方面、包裝設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新。其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是對(duì)于環(huán)境的影響評(píng)價(jià)，這一點(diǎn)是要貫穿在整個(gè)系統(tǒng)全過(guò)程中，主要用于企業(yè)礦山機(jī)械設(shè)備的戰(zhàn)略性開(kāi)發(fā)以及設(shè)計(jì)和制作過(guò)程。

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立，主要可以從生態(tài)平衡以及廢棄處理等幾個(gè)方面。其中對(duì)于美觀以及使用的舒適度、礦山機(jī)械的零部件和廢棄部件的回收都是要貫穿在設(shè)計(jì)、制造以及使用和回收全過(guò)程中。因?yàn)閷?duì)于礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)以及開(kāi)發(fā)中，在各個(gè)階段其工作都是交叉進(jìn)行的，所以就必須要建立一個(gè)完善的環(huán)境來(lái)讓內(nèi)部可以交叉運(yùn)用。一方面，要把各類信息進(jìn)行篩選后及時(shí)傳達(dá)給決策者，另一方面就是有利于反復(fù)使用。

第二，關(guān)于礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)中的技術(shù)分析。經(jīng)過(guò)一段時(shí)期發(fā)展之后，在礦山機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)中，最為核心的技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)：第一就是針對(duì)數(shù)據(jù)管理的技術(shù)，第二就是針對(duì)建模以及仿真技術(shù)，第三就是針對(duì)評(píng)價(jià)方面的技術(shù)。關(guān)于數(shù)據(jù)管理技術(shù)，這里我們會(huì)提到一個(gè)術(shù)語(yǔ)，那就是Pdm，也就是數(shù)據(jù)管理技術(shù)是在對(duì)礦山機(jī)械進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)中一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)，也是在礦山機(jī)械整個(gè)生命周期中每個(gè)環(huán)節(jié)都需要的一種對(duì)于大量數(shù)據(jù)和信息，包括了綠色資源以及工程規(guī)范和技術(shù)文檔等進(jìn)行管理的技術(shù)，可以按照要求把數(shù)據(jù)或者信息傳遞給指定位置的指定工作人員。另一方面關(guān)于建模數(shù)字化仿真技術(shù)，為了可以達(dá)到在礦山機(jī)械中進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)的目的，可以通過(guò)大量收集和整理設(shè)計(jì)、運(yùn)行中的數(shù)據(jù)和信息來(lái)建立礦山機(jī)械的生命周期模型。在建模的基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)在不同部門之間的協(xié)同合作，利用這種仿真技術(shù)來(lái)對(duì)礦山機(jī)械的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)、制作和測(cè)試以及后期回收和二次處理等進(jìn)行全方位的仿真，這樣可以更好的發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題以便解決問(wèn)題。再者就是綠色度的評(píng)價(jià)，對(duì)于礦山機(jī)械的綠色度的評(píng)價(jià)，除了有操作性的指標(biāo)以及保養(yǎng)性指標(biāo)之外，還有經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)以及環(huán)保性的指標(biāo)，在評(píng)價(jià)的過(guò)程中應(yīng)該重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)機(jī)械對(duì)于環(huán)境的負(fù)面影響，其中對(duì)于操作性的指標(biāo)就是對(duì)傳統(tǒng)的對(duì)于功能合理性以及安全性指標(biāo)的綜合；保養(yǎng)性指標(biāo)就是對(duì)其可靠性的延伸；經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)中，包含了因?yàn)榭紤]礦山機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)而有可能會(huì)增加的成本，比如說(shuō)對(duì)于廢棄物的處理等；環(huán)保性的指標(biāo)就是在綠色設(shè)計(jì)有的評(píng)價(jià)體系，要對(duì)于礦山機(jī)械生命周期內(nèi)的所有過(guò)程都進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，礦山機(jī)械設(shè)計(jì)在整個(gè)礦山開(kāi)采工程中起到的作用是十分巨大的。作為新時(shí)代的礦山機(jī)械設(shè)計(jì)者，我們一定要與時(shí)代同行，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代礦山機(jī)械設(shè)計(jì)理念，努力打造，智能化、精密化、人性化的新時(shí)代礦山機(jī)械。同時(shí)，我們礦山機(jī)械設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)努力提高自身素質(zhì)和修養(yǎng)，提升歷史使命感和社會(huì)責(zé)任感，為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)增磚添瓦。

參考文獻(xiàn)：

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現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)范文第5篇

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代；機(jī)械工程；設(shè)計(jì)；特點(diǎn)；創(chuàng)新

中圖分類號(hào)： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中，創(chuàng)新思維有多種工作的手段。如果將這些手段與方法合理應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)當(dāng)中，則會(huì)收到巨大的回報(bào)。對(duì)于機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計(jì)而言，能夠有效地提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平，最終能夠快速確定自己的設(shè)計(jì)目標(biāo)，向著自己的目標(biāo)前進(jìn)。此外，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不斷地進(jìn)行創(chuàng)新與探索，能夠有效拓展設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新思維，提高其設(shè)計(jì)的能力，樹(shù)立正確的技術(shù)創(chuàng)新理念，提高自己的創(chuàng)新意識(shí)。

1.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)基本概述及特點(diǎn)

1.1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

長(zhǎng)期以來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)一直被當(dāng)作一門設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)進(jìn)行研究的，但自從引入了系統(tǒng)科學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)已逐步發(fā)展成為一門設(shè)計(jì)科學(xué)，是機(jī)械設(shè)計(jì)走向了理性化、高層次化。并且隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法上進(jìn)行了繼承、創(chuàng)新和發(fā)展，成為了一門多專業(yè)、多學(xué)科交叉的綜合性很強(qiáng)的技術(shù)科學(xué)，即將微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行有機(jī)綜合，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的最優(yōu)化。

1.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

現(xiàn)代械種類繁多，其制造工藝也很復(fù)雜。按功能的角度分類，包括能動(dòng)、傳輸、運(yùn)轉(zhuǎn)、操作以及最終的控制等方面，每一方面又可以分為更為細(xì)小復(fù)雜的小系統(tǒng)?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)同樣種類繁多，結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)按實(shí)現(xiàn)功能的角度進(jìn)行考查，包括系統(tǒng)功能、傳統(tǒng)功能、執(zhí)行功能和操作功能等，這些功能都是用來(lái)協(xié)助機(jī)械的運(yùn)行，每一種功能也都具有其自身的特點(diǎn)和作用?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法一般都是利用計(jì)算機(jī)或者其他現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備，引入先進(jìn)的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念與方法，并創(chuàng)造出具有現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)的產(chǎn)品。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：

（1）動(dòng)態(tài)性。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)不僅需要考慮產(chǎn)品的靜態(tài)特性，而且需要考慮產(chǎn)品在各種實(shí)際工作狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)特性，其中包括產(chǎn)品與外界的物質(zhì)流、能量流和信息流的交換。

（2）創(chuàng)新性。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)以先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)工具為基礎(chǔ)，能夠充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新思維能力，利用各種創(chuàng)造性的方法和手段，研發(fā)出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品。

（3）計(jì)算機(jī)化。計(jì)算機(jī)的誕生極大促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展，并且已經(jīng)滲透到了機(jī)械設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，許多現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法都得依靠計(jì)算機(jī)，例如系統(tǒng)仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)等。

（4）系統(tǒng)性。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)非常注重用系統(tǒng)的觀點(diǎn)看問(wèn)題，把產(chǎn)品看做是具有特定功能、相互聯(lián)系的各個(gè)組成部分所構(gòu)成的一個(gè)整體，并且考慮產(chǎn)品與外界的聯(lián)系。

（5）前瞻性。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期，就需要考慮產(chǎn)品各個(gè)階段和生命周期全過(guò)程的要求，將可能發(fā)生的故障的可能性降到最低。

2.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的規(guī)律

在進(jìn)行新的設(shè)計(jì)或改進(jìn)老的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)者應(yīng)遵循一種理性化的規(guī)律,一步步地進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣才有利于對(duì)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行科學(xué)的管理?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)律分四個(gè)步驟:①確定設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系;②確定設(shè)計(jì)的物理關(guān)系;③確定設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)關(guān)系;④確定總體設(shè)計(jì)。四個(gè)步驟中各含七個(gè)過(guò)程:①將機(jī)械基礎(chǔ)特性化;②確定計(jì)算數(shù)據(jù);③應(yīng)用收集數(shù)據(jù);④確定處理數(shù)據(jù)的原則;⑤確定應(yīng)用的數(shù)學(xué)方法;⑥優(yōu)化準(zhǔn)則;⑦將計(jì)算結(jié)果具體化。

3.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新措施

3.1系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)方式

原有的機(jī)械設(shè)計(jì)方式十分關(guān)注機(jī)械產(chǎn)品預(yù)期功能的實(shí)現(xiàn)，而現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)方式已經(jīng)打破這種觀念，機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)始向智能化、信息化、系統(tǒng)化以及柔性化的道路前進(jìn)。從系統(tǒng)角度來(lái)看，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)以及控制技術(shù)將機(jī)械產(chǎn)品的制造工藝、使用功能以及性能等都提升到一定的高度，并且將原有機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，從而有效促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此在機(jī)械工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，機(jī)械產(chǎn)品必將朝系統(tǒng)化方向發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化以及控制技術(shù)是一項(xiàng)改進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)械的有效手段。

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的功能要求越來(lái)越高，技術(shù)工藝越來(lái)越復(fù)雜，使用期限越來(lái)越短，人們更新?lián)Q代的速度越來(lái)越快，家用電器在使用幾年之后就會(huì)更換。但是家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)方法上，則無(wú)法更上時(shí)展的步伐，不能滿足人們對(duì)產(chǎn)品的需要。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的繪圖設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)算、生產(chǎn)規(guī)劃以及加工制造等方面，已經(jīng)獲得較為廣泛的分析與研究，并且獲得了一定的成果，但是機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的初期方案，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則難以達(dá)到其設(shè)計(jì)的要求。

系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)方式就是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從抽象分解到具體，依層次進(jìn)行，將每一層所要達(dá)成的方法與目標(biāo)都加以制定，使其能從淺到深從抽象到具體相連，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化。系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)的基本特征有：它是把設(shè)計(jì)當(dāng)作由多個(gè)設(shè)計(jì)要素所構(gòu)成的系統(tǒng)，其中的設(shè)計(jì)要素是獨(dú)立存在的，要素之間又是相連，富有一定的層次性，將全部設(shè)計(jì)要素組成之后，那么就能達(dá)成系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

在進(jìn)行系統(tǒng)化機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，為了達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，一般會(huì)將一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)分成幾個(gè)子系統(tǒng)，其中子系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，且相互聯(lián)系，這樣就能設(shè)計(jì)變得更加簡(jiǎn)便?？梢砸罁?jù)實(shí)際的需要，在對(duì)分解后的子系統(tǒng)進(jìn)行再次分解，從而使設(shè)計(jì)與分析工作更加的簡(jiǎn)單。

3.2計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)方式

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)作為電子信息技術(shù)中的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。在機(jī)械設(shè)計(jì)中加入該技術(shù)，能充分將計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，例如繪圖功能、計(jì)算功能，從而有效提升機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的精確度以及速度，并進(jìn)一步發(fā)展設(shè)計(jì)人員的能力與技能。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方式將計(jì)算機(jī)的速度快、精確度高、有識(shí)別判斷、繪圖以及圖像顯示等功能與人類的創(chuàng)造、智慧等有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而在最大限度上降低設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量水平。

計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的方法有四個(gè)步驟，具體為：第一步，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：通常情況下，機(jī)械的零部件都擁有現(xiàn)成的數(shù)學(xué)模型，對(duì)于沒(méi)有現(xiàn)成模型的，首先就必須構(gòu)建一個(gè)準(zhǔn)確的模型。第二步，對(duì)程序框圖進(jìn)行設(shè)計(jì)：程序框圖的設(shè)計(jì)一般是依據(jù)人工計(jì)算的步驟完成的。第三步，通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言對(duì)程序進(jìn)行編制：按照程序框圖進(jìn)行編制。第四步，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試：在編制好程序之后，首先對(duì)源程序進(jìn)行認(rèn)真檢查，之后輸?shù)接?jì)算機(jī)中，開(kāi)始進(jìn)行試算，然后再試算程序適用范圍的轉(zhuǎn)折點(diǎn)以及界限等，注意所計(jì)算出來(lái)的結(jié)果必須和人工結(jié)果相一致。

4.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的研究進(jìn)展

隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法理論不斷地被大眾所認(rèn)知，滿足市場(chǎng)化發(fā)展的需求。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法理論，吸收了各個(gè)相關(guān)的學(xué)科之長(zhǎng)，并且綜合運(yùn)用了各個(gè)學(xué)科知識(shí)并且進(jìn)行整體優(yōu)化，形成了自身的設(shè)計(jì)理念。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和控制技術(shù)等學(xué)科的快速發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)將更加的科學(xué)和實(shí)用，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品原理更加的科學(xué)、結(jié)構(gòu)更加的新穎、實(shí)用性也更強(qiáng)?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展可以概括為以下三個(gè)方面：在層次上向系統(tǒng)化、集成化的方向發(fā)展；在功能上向輕型化、小型化、多功能方向發(fā)展；在性能上向高性能、高精度、高效率和智能化的方向發(fā)展。

5.結(jié)語(yǔ)

總之,只有掌握好現(xiàn)代科學(xué)知識(shí),運(yùn)用好現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)和工具,保持創(chuàng)新意識(shí),才能為工業(yè)企業(yè)的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造一個(gè)較寬松的技術(shù)環(huán)境。既然現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比,已經(jīng)發(fā)生了很大的變化,當(dāng)然也就必須改革以往的傳統(tǒng)教學(xué)模式,才能培養(yǎng)出真正的高素質(zhì)人才,以適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的需要。

參考文獻(xiàn)：

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