现代机械设计模式创新思索.docx

现代机械设计模式创新思索1前言现代设计方法是一种需要不断进行创造的活动是多种设计技术和设计方法的交叉应用现代设计方法比传统的设计方法更统一能够大大提高工作效率提高产品质量。随着科学技术的发展。人们对产品功能的要求日益增多更新速度加快在原有设计基础上进行创新研究越来越重要。2现代设计方法2．1计算机辅助设计计算机辅助设计简称CAI)利用计算机运算速度快、存储量大、运算准确、逻辑判断功能强等优点通过人机交互进行信息的处理完成设计工作。主要有以下特点：(1)由于可以存储大量的设计信息和设计经验。可以帮助缺乏设计经验的新手顺利完成工作。(2)计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAM)、计算机自动化管理结合起来形成计算机集成制造系统进行产品设计、市场预测、生产计划、制造和销售等一系列工作。以企业的最高效益为目标综合对人力、物力和时间各种资源进行最有效的利用。(3)还可以大大提高设计的效率加快产品的更新速度缩短设计周期增强市场竞争力。(4)设计人员不仅能在很短时间里给出多种设计方案分析比较后获得最佳设计方案：还可以从繁重的重复性工作中得到解脱有更多的时间和精力进行创造性工作。’22模块化设计模块化设计就是在对一定范围内的不同规格产品或相同功能不同性能的产品进行分析后划分并设计出一系列的功能模块。然后通过对模块进行组合就可以组成不同产品来满足市场需求。其目的主要是以尽可能少的模块种类和数量构成尽可能多规格的产品。模块化设计不仅有利于产品的更新换代还有利于提高产品的质量降低成本加快新产品的开发速度。23并行设计并行设计工程叉叫同步工程或集成工程主要并行的设计产品以及各种制造和支持过程的系统化方法。机械产品的设计采用串行设计的缺点主要在于在产品设计过程中必须要等到上一环节结束后才能进行后一环节设计不仅改动量大而且产品的开发周期长成本高。采用并行设计的核心在于要打破内部各个单元界限建立以人际关系为基础的协同工作模式。进一步提高产品质量、缩短产品上市时间等。2．4机械系统设计机械系统设计就是一种利用系统的观点进行产品的一系列设计的方法。设计过程包括计划、外部系统设计、内部系统设计以及制造销售阶段。传统设计注重内部系统设计其重点主要在于改善零件或一些子系统的特性但是很少考虑对于个零件之间或内部与外部之间的相互影响而系统设计要根据系统原则综合研究内部外部和各个子系统之间的相互关系协调各予系统之问的相互作用使整个系统的功能表现为最佳状态。2．5机械优化设计优化设计是把设计的实际工程问题的物理模型转化为相应的数学模型然后运用最优化设计理论选择合适的优化方法借助计算机进行求解。从而得到最佳设计方法。近年来优化设计常结合一些其他方法。形成新的优化设计方法。如和模糊化设计结合形成模糊优化设计：和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计。除此之外还有可靠性设计、机械动态设计、疲劳设计、反求工程、摩擦学设计以及创造性设计等。随着科学技术的飞速发展现代设计方法也在不断改善。3现代设计方法翻新研究3．1创新设计原则(1)生态效益最好原则要在设计过程中尽量选择污染较低的材料。避免使用有毒有害以及有辐射的材料。这是由于在产品制造和使用过程中都要求产品对周围环境要满足“零污染”原则。(2)安全可靠性原则机械产品品质的保证要通过产品的安全可靠性来体现。产品在强度刚度、稳定性、以及耐磨性均要满足设计要求对于一些重型机械要保证有一定的自锁和保险装置确保操作人员的人身安全。(3)经济效益最好原则经济最佳性要从设计以及制造两方面考虑设计上要选用正确的材料保证合理的原理方案：制造上要保证零件的加工工艺和装配工艺。设计的产品不仅要满足客户的功能要求还要保证成本低廉。3．2机械创新设计技术机械创新设计是指充分发挥设计者的创造性思维利用人类已有的科学技术成果设计出具有新颖性、实用性以及创造性的机械装置。机械创新设计技术和机械系统设计、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计等构成现代设计方法学库吸收了邻近学科有利的设计思想与设计方法是有待开发的一门新的设计技术方法。随着人工智能、专家系统、认识科学、思维科学以及人脑研究的发展机械创新设计日益受到人们的重视。一方面人工智能、专家系统、认识科学、思维科学、设计方法学等已经为创新设计提供了一定的理论基础：另一方面。创新设计的研究及发展有助于解释人类的创造思维机理还可以促进一系列科学的发展。实现专家系统及智能工程创新设计要求能为发明创造机械和改善现有机械性能提供有效的理论和方法。创新设计包括两方面的内容一是要改善生产生活中现有机械产品