论文部分内容阅读
摘 要:现代机械设计理论与方法对于现代机械设计具有重要的指导作用,但在其发展过程中还存在着严重的不足之处。本文从现代机械设计理论与方法的发展进程谈起,对其种类和特点进行了简单阐述,并结合其不足之处,大胆预测了其未来发展趋势,以期为国内机械设计理论与方法的研究提供一定的理论借鉴与参考。
关键词:现代机械设计;理论与方法;种类;特点;发展趋势
1 前言
随着社会经济的快速发展,以计算机技术为代表的现代科学技术水平的发展也进入了飞速发展的新时期。在这种情况下,现代机械设计理论与方法也受到了极大的影响。科学技术的发展拓展了现代机械设计理论与方法的涵盖范围。使更多的技术理论与方法得到了有机地结合,同时,还提升了现代机械设计理论与方法的自动化与精确化程度。进入新的历史时期,现代机械的设计理论与方法要适应国际化机械产品市场竞争的需要,不断地从机械产品的质量、功能以及结构等方面进行改进。
2 现代机械设计理论与方法的发展进程
从机械设计理论与方法的总体发展进程来看,可以分为两个阶段,第一个阶段是从十七世纪开始的以机械设计的直观感觉和经验作为设计基础的传统设计阶段,在这个阶段,机械设计过多运用了现有的设计手册与相关公式。传统设计阶段具有明显的特点,运用原有的设计手册和相关公式的设计方法使得整体的机械设计过程显得极其死板,缺乏创新性,并且设计成本也相对较高,机械制造的周期也较长,使得机械设计理论与方法很难满足市场需求,理论与实践没能有机结合,严重制约和影响了机械设计理论与方法,以及机械制造业的进一步发展。第二个阶段是从二十世纪中后期到现在,这个阶段被称为现代设计阶段。
3 现代機械设计理论与方法的种类与特点
3.1现代机械设计理论与方法的种类
我国在现代机械设计理论与方法的研究方面自成一派,我国在机械设计学领域,更多地强调了实用性的要求,理论与实践要相互结合,从实践中不断地总结理论中存在的不足,并加以弥补,使得我国在机械设计理论方面的研究更加的系统化。现代机械设计理论与方法的系统化过程,使其逐渐形成了不同的类型。第一,是以智能化著称的设计理论与方法。这个类型的机械设计更多地运用了现代计算机软件技术,使设计理论与方法在三维图形以及媒体工具上得以进行展现,突出了设计学理论在机械设计过程中的重要作用。第二,是以系统化著称的设计理论与方法。这个类型的机械设计将机械整体分解成为了不同的设计阶段,通过对不同阶段或部分的设计研究,从而使各个部分能够实现最终的有机结合。这个类型的机械设计坚持的是矛盾统一的原则,既强调各个部分的独立性,又重视各个部分的内在联系。在这个类型的机械设计理论中,具有代表性的设计方法有图形建模法、元素法以及构思设计法等。第三,是以产品的特征知识作为基础的设计理论与方法。这种类型的设计理论与方法是建立在对机械产品具有较高的认知程度的基础之上的,通过对机械产品整体构成及相关原理知识的了解,建立相应的推理机制和知识体系,为以后的相关机械产品的制造提供借鉴和参考。第四,是以机械产品的功能作为主要设计理念的设计理论与方法,这种类型的设计理论与方法以模块化结构设计为主要设计手段。现代机械设计理论与方法的各个种类之间有着必然的联系,每个种类并不是孤立的,相互之间保持着一定的渗透性和共享性。
3.2现代机械设计理论与方法的特点
在机械设计的传统设计阶段,由于计理论与方法单一,机械设计者只能根机械设计的要求,以原有的机械设计经作为理论基础,结合相关的数学公式和力学公式,运用类比、模拟等方式展开机械设计。传统机械设计阶段受当时设计条件的影响较大,不具备深入研究的物质与实践基础,导致传统设计阶段的机械产品整体技术含量较低,新产品的研发过程相对缓慢,使得传统设计阶段的机械产品容易出现同一问题。
4 现代机械设计理论与方法的不足之处
4.1基础性理论研究相对欠缺
从现代机械设计理论与方法的本质来看,其并不具有较高的理论性,而这一点也是现代机械设计理论与方法在发展过程中存在的难点。出现这一问题的主要原因,是我国在现代机械设计理论层面缺乏对基础性理论的研究。基础性理论可以分为通用型和专用型,而我国的研究多半停留在通用型的机械设计基础性理论,对于具有专业性质的机械设计基础性理论的研究过于分散,不利于我国现代机械设计理论与方法的整体发展。
4.2具有现代设计理念的机械设计创新不足
创新是时代发展的根本动力,现代机械设计理论与方法也是如此。我国对于现代机械设计理论与方法的研究更多地是向国外先进理念的借鉴和学习,而缺乏自己独立的产品设计。使得我国的机械产品从外观和功能上都与其他国家的同类型产品十分接近,而机械产品的研发要与我国社会经济发展水平和相对的市场需求相适应,照搬照抄只能是越来越脱离实际。
5 现代机械设计理论与方法的发展趋势
5.1环保型设计
所谓环保型设计,就是在可持续发展战略的指导下,充分利用能源和资源,使得机械产品从整体上符合低耗减排的要求。这就要求在机械设计过程中将环境保护作为产品开发的前提和基础,同时还要确保产品的质量和功能不会因此而受到影响。环保型设计理念的引入,将极大地提升机械产品的运行效率,降低对环境的污染。环保型设计理念不仅是现代机械设计理论与方法的必然发展方向,也是所有行业设计理论的共同发展趋势。
5.2智能型设计
智能型设计就是要在机械产品中,设计安装能够为操作者提供产品运行过程中基本参数以及各个组成部分的运行情况的智能装置。这就要求在机械产品设计过程中要运用现代人工智能与计算机辅助技术,使人们能够及时地获得关于机械产品运行中的所有参数及各个构成要件的基本情况,这样就便于设计者按照产品运行中的缺陷对产品设计进行改进,不断提升机械产品的技术含量。
6 结论
现代机械设计理论与方法经历了漫长的发展过程,已经逐步形成了具有创新性、系统性、前瞻性以及融合性设计理论,但在现代机械基础性设计理论与创新性的研究方面还十分欠缺。这也为我国的现代机械设计理论与方法的发展指明了方向。
参考文献
[1]张劲.现代机械设计的理论与方法及研究进展[J].林区教学,2017,12:6-8.
[2]蔡郭生,王笃雄.基于现代机械设计理论方法特点与研究进展的探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015,06:94-95.
关键词:现代机械设计;理论与方法;种类;特点;发展趋势
1 前言
随着社会经济的快速发展,以计算机技术为代表的现代科学技术水平的发展也进入了飞速发展的新时期。在这种情况下,现代机械设计理论与方法也受到了极大的影响。科学技术的发展拓展了现代机械设计理论与方法的涵盖范围。使更多的技术理论与方法得到了有机地结合,同时,还提升了现代机械设计理论与方法的自动化与精确化程度。进入新的历史时期,现代机械的设计理论与方法要适应国际化机械产品市场竞争的需要,不断地从机械产品的质量、功能以及结构等方面进行改进。
2 现代机械设计理论与方法的发展进程
从机械设计理论与方法的总体发展进程来看,可以分为两个阶段,第一个阶段是从十七世纪开始的以机械设计的直观感觉和经验作为设计基础的传统设计阶段,在这个阶段,机械设计过多运用了现有的设计手册与相关公式。传统设计阶段具有明显的特点,运用原有的设计手册和相关公式的设计方法使得整体的机械设计过程显得极其死板,缺乏创新性,并且设计成本也相对较高,机械制造的周期也较长,使得机械设计理论与方法很难满足市场需求,理论与实践没能有机结合,严重制约和影响了机械设计理论与方法,以及机械制造业的进一步发展。第二个阶段是从二十世纪中后期到现在,这个阶段被称为现代设计阶段。
3 现代機械设计理论与方法的种类与特点
3.1现代机械设计理论与方法的种类
我国在现代机械设计理论与方法的研究方面自成一派,我国在机械设计学领域,更多地强调了实用性的要求,理论与实践要相互结合,从实践中不断地总结理论中存在的不足,并加以弥补,使得我国在机械设计理论方面的研究更加的系统化。现代机械设计理论与方法的系统化过程,使其逐渐形成了不同的类型。第一,是以智能化著称的设计理论与方法。这个类型的机械设计更多地运用了现代计算机软件技术,使设计理论与方法在三维图形以及媒体工具上得以进行展现,突出了设计学理论在机械设计过程中的重要作用。第二,是以系统化著称的设计理论与方法。这个类型的机械设计将机械整体分解成为了不同的设计阶段,通过对不同阶段或部分的设计研究,从而使各个部分能够实现最终的有机结合。这个类型的机械设计坚持的是矛盾统一的原则,既强调各个部分的独立性,又重视各个部分的内在联系。在这个类型的机械设计理论中,具有代表性的设计方法有图形建模法、元素法以及构思设计法等。第三,是以产品的特征知识作为基础的设计理论与方法。这种类型的设计理论与方法是建立在对机械产品具有较高的认知程度的基础之上的,通过对机械产品整体构成及相关原理知识的了解,建立相应的推理机制和知识体系,为以后的相关机械产品的制造提供借鉴和参考。第四,是以机械产品的功能作为主要设计理念的设计理论与方法,这种类型的设计理论与方法以模块化结构设计为主要设计手段。现代机械设计理论与方法的各个种类之间有着必然的联系,每个种类并不是孤立的,相互之间保持着一定的渗透性和共享性。
3.2现代机械设计理论与方法的特点
在机械设计的传统设计阶段,由于计理论与方法单一,机械设计者只能根机械设计的要求,以原有的机械设计经作为理论基础,结合相关的数学公式和力学公式,运用类比、模拟等方式展开机械设计。传统机械设计阶段受当时设计条件的影响较大,不具备深入研究的物质与实践基础,导致传统设计阶段的机械产品整体技术含量较低,新产品的研发过程相对缓慢,使得传统设计阶段的机械产品容易出现同一问题。
4 现代机械设计理论与方法的不足之处
4.1基础性理论研究相对欠缺
从现代机械设计理论与方法的本质来看,其并不具有较高的理论性,而这一点也是现代机械设计理论与方法在发展过程中存在的难点。出现这一问题的主要原因,是我国在现代机械设计理论层面缺乏对基础性理论的研究。基础性理论可以分为通用型和专用型,而我国的研究多半停留在通用型的机械设计基础性理论,对于具有专业性质的机械设计基础性理论的研究过于分散,不利于我国现代机械设计理论与方法的整体发展。
4.2具有现代设计理念的机械设计创新不足
创新是时代发展的根本动力,现代机械设计理论与方法也是如此。我国对于现代机械设计理论与方法的研究更多地是向国外先进理念的借鉴和学习,而缺乏自己独立的产品设计。使得我国的机械产品从外观和功能上都与其他国家的同类型产品十分接近,而机械产品的研发要与我国社会经济发展水平和相对的市场需求相适应,照搬照抄只能是越来越脱离实际。
5 现代机械设计理论与方法的发展趋势
5.1环保型设计
所谓环保型设计,就是在可持续发展战略的指导下,充分利用能源和资源,使得机械产品从整体上符合低耗减排的要求。这就要求在机械设计过程中将环境保护作为产品开发的前提和基础,同时还要确保产品的质量和功能不会因此而受到影响。环保型设计理念的引入,将极大地提升机械产品的运行效率,降低对环境的污染。环保型设计理念不仅是现代机械设计理论与方法的必然发展方向,也是所有行业设计理论的共同发展趋势。
5.2智能型设计
智能型设计就是要在机械产品中,设计安装能够为操作者提供产品运行过程中基本参数以及各个组成部分的运行情况的智能装置。这就要求在机械产品设计过程中要运用现代人工智能与计算机辅助技术,使人们能够及时地获得关于机械产品运行中的所有参数及各个构成要件的基本情况,这样就便于设计者按照产品运行中的缺陷对产品设计进行改进,不断提升机械产品的技术含量。
6 结论
现代机械设计理论与方法经历了漫长的发展过程,已经逐步形成了具有创新性、系统性、前瞻性以及融合性设计理论,但在现代机械基础性设计理论与创新性的研究方面还十分欠缺。这也为我国的现代机械设计理论与方法的发展指明了方向。
参考文献
[1]张劲.现代机械设计的理论与方法及研究进展[J].林区教学,2017,12:6-8.
[2]蔡郭生,王笃雄.基于现代机械设计理论方法特点与研究进展的探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015,06:94-95.