现代设计方法在机械设计中的应用

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现代机械设计的创新设计理论与方法研究

现代机械设计的创新设计理论与方法研究

3、绿色设计
绿色设计是指在产品设计过程中充分考虑环境因素,以减少对环境的负面影 响。在机械设计中,绿色设计理念可以实现资源优化利用、降低能耗和减少废弃 物排放,为构建可持续发展社会做出贡献。
成果 现代机械设计创新设计理论与方法研究的成果主要体现在以下几个方面: 1、形成了较为完善的现代机械设计创新理论体系,为设计师提供了系统的 创新设计理论指导;
随着科技的不断进步,现代机械设计的创新方法将会有更多的发展和应用, 同时也将推动机械制造业的可持续发展。
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现代机械设计的创新设计理论与方 来自研究01 引言03 方法
目录
02 背景 04 参考内容
引言
随着科技的飞速发展,现代机械设计领域对创新设计的需求日益迫切。创新 设计理论与方法的研究对推动机械设计行业发展具有重要意义。本次演示旨在探 讨现代机械设计创新设计理论与方法,以期为提高机械设计水平和产品质量提供 借鉴。
2、多种创新设计方法的应用,使机械产品设计质量得到显著提高,同时缩 短了设计周期;
3、将绿色设计理念贯穿于机械产品设计过程中,推动了机械制造业的可持 续发展;
4、为机械行业培养了一批具备创新思维和创新能力的设计师,提高了行业 整体竞争力。
4、为机械行业培养了一批具备 创新思维和创新能力的设计师, 提高了行业整体竞争力。
利用计算机辅助设计和仿真分析软件,实现转向架的智能化设计。通过对不 同设计方案进行仿真分析和优化,得出最佳设计方案。同时,利用智能化算法对 设计方案进行自动化调整和改进,以满足更高的性能要求。
结论
现代机械设计的创新方法对于提高设计效率和性能具有重要意义。功能模块 设计、参数化设计和智能化设计等方法是机械设计领域常见的创新方法,这些方 法具有各自的优势和适用范围。通过将这些方法应用于实际案例中,能够充分发 挥创新方法在机械设计领域的应用价值。

论CAD技术在机械设计中的应用

论CAD技术在机械设计中的应用

论CAD技术在机械设计中的应用在机械设计中,CAD技术是一种非常重要的工具和技术,在现代机械设计领域广泛应用。

CAD技术不仅可以提高机械设计效率和精度,而且可以简化机械设计过程和降低成本。

本文将探讨CAD技术在机械设计中的应用。

CAD技术在机械设计中具有很多优势。

首先,CAD技术可以大幅提高机械设计的效率。

相比传统的手工绘图方式,CAD技术可以大幅减少机械设计师的工作量,使机械设计师可以更快地完成机械设计任务。

其次,CAD技术可以大幅提高机械设计的精度。

机械设计师可以通过CAD软件进行精确的测量和绘制,避免了传统的手工绘图过程中可能出现的误差。

此外,CAD技术还可以简化机械设计的过程。

通过CAD软件,机械设计师可以更方便地建模、组件和装配机械部件,使设计过程更加简便。

最后,CAD技术还可以降低机械设计的成本。

相比传统的手工绘图过程,CAD设计可以减少设计成本和设计周期,使机械制造商可以更快地将产品推向市场,提高竞争力。

CAD技术在机械设计中应用非常广泛。

具体来说,CAD技术主要应用于以下几个方面:(1)机械部件的建模和制图。

机械设计师可以利用CAD软件进行机械部件的建模和制图。

通过CAD软件,机械设计师可以更方便地设计各种机械部件的形态和结构,实现机械部件的高精度建模,并能利用CAD软件自动生成标准的制图文件。

(3)CAD技术在机械制造中的应用。

在机械制造中,CAD技术应用非常广泛。

CAD技术不仅可以通过软件模拟机械设计,为机械制造提供了可靠、精确的数据支持,还可以大幅提高机械加工的效率和精度。

通过CAD技术,机械制造商可以快速呈现机械部件的设计三维模型,为加工带来方便,大幅提高加工功率,降低浪费率,同时也减少机械故障率,使机械产品质量更高。

(4)CAD技术在机械产品维修中的应用。

很多机械产品的售后服务和维修需要CAD技术的支持。

通过CAD技术,机械维修员可以通过三维模型,迅速找到需要更换或修理的机械部件,同时可以确定更换或修理时所需要的工具和方法,从而实现机械产品的有效维修。

2024版机械基础(全套课件487P)

2024版机械基础(全套课件487P)

机械基础(全套课件487P)contents •机械基础概述•机械设计基础知识•机械制造工艺与装备•液压与气压传动技术•机械工程材料及其选用•典型零部件设计计算与校核•现代设计方法在机械设计中的应用目录01机械基础概述机械定义与分类机械定义机械分类机械发展历史及现状发展历史机械的发展经历了古代机械、近代机械和现代机械三个阶段。

古代机械以简单工具和器械为主,近代机械开始引入蒸汽机和电动机等动力源,现代机械则向自动化、智能化方向发展。

现状当前,机械工业已经成为国民经济的重要支柱,涉及领域广泛,包括航空航天、汽车制造、能源化工等。

同时,随着科技的进步,现代机械设计制造水平不断提高,新材料、新工艺和新技术的应用推动了机械工业的发展。

本课程目标与要求课程目标课程要求02机械设计基础知识机械设计基本原则设计方法设计流程030201机械设计基本原则与方法连杆机构凸轮机构齿轮机构蜗杆传动机构常用机构及工作原理液压传动通过液体在密闭系统中的压力传递运动和动力,具有无级调速、易于实现自动化等优点。

利用蜗杆和蜗轮的啮合传递运动和动力,具有大传动比、结构紧凑等优点。

齿轮传动通过齿轮副的啮合传递运动和动力,具有传动效率高、结构紧凑等优点。

带传动通过带与带轮之间的摩擦传递运动和动力,具有结构简单、链传动传动装置类型与特点03机械制造工艺与装备铸造、锻造和焊接工艺铸造工艺锻造工艺焊接工艺切削加工方法及设备车削加工讲解车削的原理、特点及应用,包括车床的种类、结构、性能及选用。

铣削加工介绍铣削的原理、特点及应用,包括铣床的种类、结构、性能及选用。

磨削加工阐述磨削的原理、特点及应用,包括磨床的种类、结构、性能及选用。

介绍电火花加工的原理、特点及应用,包括电火花机床的种类、结构、性能及选用。

电火花加工激光加工超声加工水射流加工详述激光加工的原理、特点及应用,包括激光切割、激光焊接等。

阐述超声加工的原理、特点及应用,包括超声振动切削、超声磨削等。

数字化技术在机械设计中的应用

数字化技术在机械设计中的应用

数字化技术在机械设计中的应用数字化技术已经成为了现代机械设计中不可或缺的一部分。

随着科技的不断发展,数字化技术在机械设计领域正在得到广泛应用。

其中包括了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程分析(CAE)等一系列数字化技术。

这些技术可以为机械设计提供更高效、更准确、更智能的解决方案。

下面就针对数字化技术在机械设计中的应用进行详细的分析。

首先,数字化技术为机械设计提供了更准确的数据处理能力。

通过采用数学模型和图形描述,CAD软件可以快速地对机械设计进行建模和仿真分析,大大提高了设计效率和精度。

此外,CAM则可以快速地进行加工路径的计算和编程,实现数控加工的自动化。

CAE则可以通过各类工程分析软件完成有限元分析、计算流体力学等模拟计算工作。

数字化技术的应用使得机械设计人员可以更加直观的、方便的获取和处理设计数据,减少了设计时间和成本。

其次,数字化技术为机械设计提供了更灵活多样的设计手段。

现在的CAD软件已经可以支持3D建模和实物仿真等功能,这些功能可以实现真实的观察和操作,方便了机械设计人员的工作。

相对传统的手工设计、制作方法,数字化技术也有其巨大的优势。

例如,传统机械设计存在许多误差的可能,而使用CAD软件可以大大降低误差,并且可以快速反映到模型上,方便检查修改,时间成本大大减少。

此外,设计的图纸和模型也可以通过网络传输,达到在线交流和协作的目的,不同地区的设计人员可以互相交流经验、共同海选问题,达成共识。

再次,数字化技术为机械设计提供了更加可视化的设计体验。

在数字化技术的帮助下,设计人员可以通过3D建模软件沉浸到机械设计的虚拟世界中,真正感受到自己的设计成果。

此外,借助各种交互式沟通工具,如AR/VR技术、三维打印技术等,设计人员可以更深入地了解自己的设计成果,并快速实现样品制作与生产验证。

因此,数字化技术的应用提高了机械设计人员的参与感和创造力,使机械设计工作更加有趣、高效、前沿。

CAD在机械设计中的应用案例解析

CAD在机械设计中的应用案例解析

CAD在机械设计中的应用案例解析在现代机械设计领域,计算机辅助设计(CAD)已经成为不可或缺的工具。

它极大地改变了机械设计的方式,提高了设计效率和质量。

接下来,让我们通过一些具体的应用案例来深入了解 CAD 在机械设计中的重要作用。

一、某汽车零部件设计案例在汽车制造中,零部件的设计精度和性能要求极高。

以发动机的缸体设计为例,传统的设计方法往往需要大量的手工绘图和计算,不仅费时费力,而且容易出现误差。

使用 CAD 软件后,设计人员可以先根据设计要求构建三维模型。

通过对发动机工作原理和性能参数的分析,精确地确定缸体的形状、尺寸和内部结构。

在建模过程中,可以实时调整参数,直观地看到设计的变化对整体性能的影响。

例如,在优化缸体的冷却水道设计时,利用CAD 的流体分析功能,可以模拟冷却液在水道中的流动情况,从而找出可能存在的局部过热区域,并对水道形状进行改进,以提高冷却效果。

此外,CAD 还能方便地与其他软件进行数据交互。

比如将缸体模型导入有限元分析软件,对其进行强度和刚度分析,确保在各种工况下缸体都能承受相应的载荷而不发生损坏。

二、某数控机床外壳设计案例数控机床作为高精度加工设备,其外壳不仅要具备良好的外观,更要满足结构强度和稳定性的要求。

在设计过程中,使用 CAD 软件可以快速创建外壳的初步模型。

根据机床的工作空间和运动范围,合理规划外壳的尺寸和形状。

同时,考虑到操作人员的便利性和安全性,设计合适的观察窗口、操作面板和防护门等。

通过 CAD 的装配功能,可以将各个零部件组装在一起,检查是否存在干涉和装配困难的问题。

例如,在确定防护门的开合角度和行程时,可以在装配模型中进行模拟,确保其在工作过程中不会与其他部件发生碰撞。

在材料选择方面,利用 CAD 中的材料库,可以快速了解不同材料的性能特点,并根据实际需求进行选择。

同时,对所选材料的成本进行评估,以达到性能与成本的最佳平衡。

三、某复杂机械传动系统设计案例对于复杂的机械传动系统,如多级齿轮传动系统,设计的难度较大。

数字化设计在机械设计制造技术中的应用

数字化设计在机械设计制造技术中的应用

数字化设计在机械设计制造技术中的应用摘要:在我国科技水平快速提升的前提下,机械生产自动化已经在我国得到了大范围的使用,在提升生产效率的同时也促进了机械工业的发展。

,在新的时代背景之下,机械制造产业相关的设计工作也应当紧跟时代发展步伐,以数字化和智能化作为主要发展方向,积极主动地迎接数字化设计技术的融合,更好地借助该项技术的优势,推动机械制造的发展,在不断追求高质量制造工艺的同时,也为我国整体经济的发展提供有力支持。

基于此,本文主要分析了数字化设计在机械设计制造技术中的应用。

关键词:数字化设计;机械设计制造;应用中图分类号:TP311文献标识码:A引言随着社会经济的持续发展,未来机械设计以及机械制造产业将会迎来更进一步的发展。

在机械加工制造中灵活运用数字化技术,不仅仅可以提高机械加工制造的效率,同时还具有较高的机械加工精度,能保证产品质量,而且还可以在一定程度上控制加工制造的成本。

因此,如何准确把握行业未来的发展趋向,使相关产业取得更深入的发展,使企业的国际竞争力得到不断提升,这是相关产业必须要认真思考的问题。

1机械设计制造及其自动化的发展现况机械设计及其自动化作为一门新兴的学科,在现代设计中取得了很好的效果。

机械自动化也就是将自动化技术应用到机械制造行业中,以此来提升工作效率。

因此,目前人们急需解决的问题是提升机械设计制造及其自动化水平。

如今,尽管我国的机械设计制造及其自动化得到了快速的发展,但是,与一些制造业大国相比较而言仍然存在着一定的距离。

在开展机械设计工作的时候,我国在CAD和cmd方面仍然不足,从而影响了整个机械设计制造及其自动化的发展。

在我国机械设计制造及其自动化管理工作中也存在着传统管理方法无法满足现代化发展需要以及理念更新不及时等方面的问题[1]。

2数字化设计在机械设计制造技术中的应用2.1农业机械设计制造中应用农业作为我国基础性产业之一,历来备受社会各界的关注,政府方面也给予了农业发展的高度重视,尤其是21世纪以来,在农业生产领域中所使用的各种先进技术类别不断增加,大型机械设备进入农业生产领域使得农业的生产效率大幅度提升,逐渐取代传统的人工生产方式,表现出自动化、智能化特征。

CAD技术在机械设计与制造中的应用

CAD技术在机械设计与制造中的应用

CAD 技术在机械设计与制造中的应用摘要:随着我国经济的不断发展,我国工业实力也不断的提升。

工业的发展离不开机械的运作,机械是由各种零部件组成的,其设计程序相对复杂,所以借助现代化信息技术对其进行设计是我国机械设计制造行业的主要发展趋势。

三维CAD技术,即计算机辅助设计技术,设计人员借用计算机与相关的图形设计设备进行计算、建模以及产品制图等工作。

计算机存储大量的设计信息,包括数字、文字以及图像形式,方便设计人员检索与调用,设计人员通过设计草图,计算机处理草图制成工程图,极大提高了设计人员的工作效率,以及产品设计的科学性。

鉴于此,文章对CAD技术在机械设计与制造中的应用进行了分析,以供参考。

关键词:CAD技术;机械设计;应用要点1、CAD技术概述CAD技术(ComputerAidedDesign)是计算机的辅助设计系统,可以帮助技术人员工作。

CAD系统包含两部分,第一部分是硬件系统,它主要分为输入设备、输出设备、工作站和计算机。

第二部分是软件系统,它是由辅助模型和CAD软件构成(数据管理、CAD应用、交互图形)的。

CAD技术不仅降低了人类的工作压力,而且提高了工作效率,增加了经济收益。

将CAD技术与各专业技术结合,用计算机综合分析各项数据、并做出模型进行实验,最终做出最佳方案的决策,成本更低,速度更快,效率更高,既省时又省力。

2、CAD技术的特点2.1通过辅助设计,提升设计质量计算机辅助设计分二维设计和三位设计,随着3D技术的发展,如今CAD设计大多采用三维设计。

在具体设计过程中,设计人员一般会依据自己的设计知识构思出大概的设计思路,通过CAD技术可以清晰地将设计师的设计思路利用二维或者三维技术充分展示出来。

此项技术节省了产品设计的周期,降低了机械设计的技术难度,同时还可提高设计人员的思维水平设计的本质是指导生产现场生产制造,近年来尽管CAD技术发展迅速,但如何实现三维图形和生产现场的深度融合,彻底实现三维图纸的下现场是未来急需要解决的问题。

TRIZ理论及其在现代机械产品创新设计的应用

TRIZ理论及其在现代机械产品创新设计的应用

TRIZ 理论及其在现代机械产品创新设计的应用郭青山(黑龙江省教育厅,黑龙江哈尔滨150001)[摘要]将创造性思维方法、发明问题解决理论TRIZ 、质量功能配置QFD 、基于实例推理CBR 等方法相结合,进行机械产品的创新设计方法研究,提出了机械产品创新设计的集成化框架模型,为各种创新方法的综合运用提供了系统的分析手段。

[关键词]TRIZ ;机械产品;创新设计[中图分类号]G320[文献标识码]B[收稿日期]2012-01-06随着社会的进步和科学技术的发展,人们对产品设计的要求越来越高。

如何尽快地推出新产品来不断满足消费者个性化需求成为企业吸引消费者,进而占有更大市场份额的关键要素。

这就要求采用新的设计方法和手段来提高产品的功能,从而满足用户的需求,实现产品的创新设计。

发明问题解决理论TRIZ 的兴起为满足该要求提供了强有力的手段,除此之外还有许多重要的设计方法,如质量功能配置QFD 、基于实例推理CBR 等,这些方法在产品创新设计的某个步骤或方面存在自身的优势和不足,因此将它们与TRIZ 理论进行集成是现代产品创新设计的发展方向,是现代产品创新设计的需要。

一、TRIZ 理论TRIZ 是俄文“创新问题解决理论”的词头缩写,起源于苏联,英译为Theory of Inventive Problem Solving ,缩写为TIPS 。

1946年,以苏联海军专利部的专家开始对数以百万计的专利文献加以研究,经过5O 多年的发展,TRIZ 已经成为解决技术问题或发明问题的强有力的方法学,应用该理论已经解决了许多国家企业新产品开发中的难题。

该理论是基于知识、面向人的发明问题解决系统化方法学,且适用于各行业。

(一)TRIZ 理论体系TRIZ 理论体系以辩证法、系统论和认识论为哲学指导,以自然科学、系统科学和思维科学的分析和研究成果为根基和支柱,以技术系统进化法则为理论基础和核心思想,包括了解决工程矛盾问题和复杂发明问题所需的各种分析方法、解题工具和算法流程。

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浅析现代设计方法在机械设计中的优势 能源与机械工程学院 机械工程及其自动化系 丁瑞 20100501 摘要:阐述传统机械设计方法和机械系统的现代设计方法,并比较二者异同,体现现代设计方法的优势。 关键词:现代设计方法;传统设计方法;机械设计

一、引言 机械产品的设计从19 世纪中期的技术设计发展到现在已经历了一百多年的变迁和发展。其间任何产品生产的历史也就是人们追求先进产品与服务的创新设计、及其理论、方法与工具发展的历史。而人类也经历了漫长的创造创新和设计制造的历程。 近年来,随着科学技术的发展和经济的全球化,机械技术与各个学科不断交叉、融合,制造业不断地向高速化、轻量化、虚拟化方向发展,用户对产品的需求越来越个性化、多样化。机械产品的设计方法更趋于科学、完善,计算精度更高,计算速度更快。而机械设计在传统设计的基础上更趋于现代设计方法的应用。

二、传统机械设计方法 传统的机械设计是以直觉设计、经验设计、静态设计为基础的常规设计方法,主要分为以下几个阶段[1]: (1)直觉设计阶段 古代的设计是一种直觉设计。当时人们或是从自然现象中直接得到启示,或是全凭人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,单个手工艺人的经验或其头脑中的构思已很难满足这些要求。于是,手工艺人联合起来,互相协作。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,即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及提高生产率的要求。因此,利用图纸进行设计,使人类设计活动由直觉设计阶段进入到经验设计阶段。 (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实验研究得到加强,随着理论研究的深入、实验数据及设计经验的积累,已形成了一套半经验半理论的设计方法。这种方法以理论计算和长期设计实践而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据,通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。此阶段设计方法主要有三种[2]: ①理论设计 根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计称为理论设计.如对简单受拉杆的强度设计: 设计强度计算式σ≤σlim/s 或F/A≤σlim 式中: F:作用在杆上的外载荷;A:拉杆的横截面积;σlim:拉杆材料的极限应力;S:安全系数 可以利用上面公式直接求解杆件必须的横截面积,也可以按其他方法先初步设计杆件的横截面尺寸,然后用强度计算公式去校核.由于实际情况复杂多变,若安全系数选择过大,则产品傻、大、粗.若安全系数过小,则很难保证安全性[3]。 ②经验设计 根据某类零件已有的设计方法与经验关系式,或根据设计者个人的工作经验用类比办法所进行的设计叫经验设计.随着设计产品的技术系统越来越复杂。技术含量不断提高,产品更新发展速度加快,经验类比的设计方法已不能满足市场需要. ③模型实验设计 对于一些尺寸巨大而结构又很复杂的重要零件,尤其是一些重型整体机械零件,为了提高设计质量,可采用模型实验设计的方法。即把初步设计的零部件或机器制成小模型或小尺寸样机,经过实验的手段对其各方面的特性进行检验,根据实验结果对设计进行逐步的修改,从而达到完善。这样的设计过程叫做模型实验设计。

三、现代设计方法 现代设计方法是新兴的综合性、交叉性学科,是在研究设计竞争规律和分布式资源环境中的设计活动发展起来的,是应用科学的思想和方法创造出性能先进、结构合理产品的方法,是动态的、科学的、计算机化的方法。它将那些在科学领域内得到应用的所有科学方法论应用到机械设计中,变被动地重复分析产品的性能为主动地设计产品参数的过程,把静态的、经验的、手工的方法转变为科学的、动态的、计算机化的方法[4]。 现代设计方法在机械设计中有如下应用: (1)计算机辅助设计 计算机辅助设计(Computer Aided Design),简称CAD,它借助计算机进行信息处理,利用计算机具有运算速度快且准确、存储量大、逻辑判断功能强等特点, 通过人机交互作用完成设计工作。其相对于传统的设计方法有以下优点: ①显著提高了设计效率,缩短了设计周期;加快了机械零件和机械产品的更新换代,增强了产品的市场竞争能力; ②可以存储大量的设计信息和设计经验, 使缺乏设计经验的新手也能顺利完成设计任务; ③能在短时间内给出很多设计方案,并进行分析比较,从而获得最佳设计方案; ④使机械设计人员从繁重的重复性工作中得以解脱, 而将更多的时间和精力集中到创造性的工作上; ⑤与计算机辅助制造(CAM)、计算机管理自动化结合起来形成计算机集成制造系统(CIMS);从企业总效益最高出发,综合进行市场预测、产品设计、生产计划、制造和销售等一系列工作, 由此实现人力、物力和时间等各种资源的有效利用[5]。 (2)机械可靠性设计 机械可靠性设计是将概率论、数理统计、失效物力和机械学相结合而形成的一种综合性设计技术。其主要特点是将常规设计方法中所涉及到的设计变量,如载荷、应力、强度、寿命等,所具有的多值现象看成是服从某种分布规律的随机变量,用概率统计方法设计出符合机械产品可靠性指标要求的零部件和整机的主要参数和结构尺寸。 (3)机械系统及其优化设计 机械系统设计是应用系统的观点进行机械产品设计的一种设计方法。其过程一般包括计划、外部系统设计、内部系统设计和制造销售四个阶段。与传统设计相比, 传统设计注重内部系统设计,重点在于改善零件或子系统的特性, 而对于各零部件之间、内部与外部系统之间的相互作用和影响考虑较少。而当机械系统设计遵循系统的观点后, 就将内、外系统和各子系统之间的相互关系综合进行了研究, 把设计问题的物理模型转化为数学模型, 运用最优化的数学理论、选用适当的优化方法、借助计算机求解该数学模型,且通过各子系统的协调工作, 取长补短来实现整个系统最佳的总功能。 (4)模块化设计 模块化设计是在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上, 划分并设计出一系列功能模块, 通过模块的选择和组合就可以构成不同的产品, 以满足市场的不同需求。产品模块化的主要目标之一就是以尽可能少的模块种类和数量组成尽可能多的种类和规格的产品。模块化设计相对于传统设计具有以下特点: ①减少产品的设计和制造时间,缩短供货周期,有利于争取客户; ②有利于产品的更新换代和新产品的开发,增加企业对市场的快速反应能力; ③有利于提高产品质量,降低成本,增加产品的市场竞争能力; ④便于产品的维修。 除此之外,在现代设计方法中还需要运用其它相关先进的设计方法:如虚拟设计、创新设计技术、快速响应设计、全寿命周期设计技术、有限元设计(数值分析)、模糊设计等[6]。

四、现代设计方法与传统设计方法的比较 系统 准则 手段 依据

传统设计 静态 经验 手工 用户需求 现代设计 动态 科学 计算机 环境属性与产品基本属性 传统设计方法是以经验总结为基础,以长期设计实践和理论计算形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计准则的设计方法。这种设计方法带来了运用中出现的许多问题:零部件容易腐蚀损坏、容易疲劳损坏,断裂、表面剥落,零部件容易摩擦损坏等等。这些问题的出现,都是传统设计方法的局限性造成的。传统设计方法有很多局限:在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验,通过计算、类比分析等,以收敛思维方式,过早地确定方案,而这种方案设计既不充分又不系统,不强调创新,因此很难得到最优方案;在机械设计中,仅对重要的零件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算,其他零件只作类比设计,与实际工况有时相差较远,难免造成失误;传统设计方法偏重于考虑产品自身的功能的实现,忽略人―机―环境之间关系的重要性……总的来说,传统设计方法工作周期长,效率低、成本高,而且在分析计算过程中,由于受人工计算条件的限制,只能采用静态或近似的方法而难以按动态的方法精确计算,计算结果未能完全反应零部件的真正工作状态,影响了设计质量[7]。 随着现代科学技术的飞速发展、生产技术的需要和市场的激烈竞争力,设计产品的技术系统越来越复杂, 技术含量不断提高, 产品更新发展速度加快, 传统的设计方法显然已不能满足市场需要。而现代设计是传统设计方法的延伸和发展,是传统设计方法的深入、丰富和完善。随着设计实践经验的积累、设计理论的发展以及科学技术的进步,特别是的计算机技术的高速发展,使设计工作包括机械产品的设计过程产生了质的飞跃。现代设计方法保证了设计质量、加快了设计速度、避免或减少了设计失误,并适应了科学技术发展,使设计工作现代化,是动态的、科学的、计算机化的设计方法。

五、总结 现代设计方法是基于设计理论形成的,因而更具科学性和逻辑性。但一些方法还有完善和发展的过程,所以现代设计方法还不能完全取代传统设计方法,一些行之有效的经验方法目前仍在广泛使用,它们也是现代设计方法的重要组成。

参考文献: [1]张付祥,李文忠,. 现代设计方法在机械学科本科毕业设计中的应用[J]. 中国现代教育装备,2011,(11). [2]苏航,. 机械产品的现代设计方法及创新[J]. 改革与开放,2010,(4). [3]朱红萍,唐勰,. 关于现代产品设计方法的研究[J]. 沙洲职业工学院学报,2009,(1). [4]郭谆钦,王承文,. 现代设计方法在机械优化设计中的应用[J]. 机电产品开发与创新,2007,(2). [5]王万新,王会. 现代设计方法和传统机械设计的比较[J]. 德州学院学报(自然科学版),2002,(4). [6]武丽,. 机械产品的现代设计方法及其创新[J]. 科技创新导报,2008,(33). [7]张乃龙,乔爱科,赵京,. 用现代设计方法树立机械设计新理念[J]. 中国电力教育,2010,(15).

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