機械系統(tǒng)設(shè)計論文

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1、現(xiàn)代設(shè)計方法在機械系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：機制1222學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：鄔昌峰老師完成日期：2013年6月11日評語部分：評閱成績：評閱教師：評閱日期：現(xiàn)代設(shè)計方法在機械系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用1吳玉濤（1，河南工程學(xué)院機械工程學(xué)院河南鄭州451191）摘要：現(xiàn)代設(shè)計方法是基于理論形成的方法，這種設(shè)計方法現(xiàn)已成為機械系統(tǒng)設(shè)計的一個重要工具，并占據(jù)著重要的地位，本文通過分析其特點從而能探究其在機械系統(tǒng)設(shè)計中的實際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：現(xiàn)代設(shè)計，理論，機械系統(tǒng)，設(shè)計，應(yīng)用Moderndesignmethodsinmechanicalsystemsdesign1Wuyutao(1,H

2、enaninstituteofengineering,Schoolofmechanicalengineering,ZhengzhouHenan451191China)Abstract:Moderndesignmethodisbasedonthetheoryofthemethod,thedesignmethodhasbecomeanimportanttoolinmechanicalsystemdesign,andoccupiestheimportantposition,inthispaper,byanalyzingitscharacteristicsandtoexploreitspractic

3、alapplicationindesignofmechanicalsystems.Keywords:moderndesign;method;mechanicalsystems;design;application1引言近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和禁忌的全球化，機械技術(shù)與各個學(xué)科不斷交叉、融合，制造業(yè)不斷地向高速化、輕量化、虛擬化方向發(fā)展，用戶對參評的需求越來越個性化、多樣化。而設(shè)計理論是對產(chǎn)品設(shè)計原理和機理的科學(xué)總結(jié)，是使產(chǎn)品滿足設(shè)計要求以及設(shè)計原則的依據(jù)?；谠O(shè)計理論和設(shè)計方法，以及產(chǎn)品設(shè)計過程為研究對象，通過傳統(tǒng)經(jīng)驗的吸收、現(xiàn)代科技的運用、科學(xué)方法論的指導(dǎo)和方法學(xué)的實現(xiàn)，從而形成和發(fā)展了

4、現(xiàn)代設(shè)計理論與方法這門新興的多元交叉學(xué)科，它以電子計算機為手段，運用工程設(shè)計的新理論和新方法，是使計算結(jié)果達(dá)到最優(yōu)化，使設(shè)計過程高效化和自動化?，F(xiàn)如今隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對機械產(chǎn)品功能要求的日益增多，機械產(chǎn)品呈現(xiàn)出復(fù)雜性增加、壽命周期縮短、更新?lián)Q代速度加快等特點。而傳統(tǒng)的基于二維的機械產(chǎn)品設(shè)計人力物力投資大，設(shè)計周期長，設(shè)計精度低，已不能滿足現(xiàn)代市場對機械產(chǎn)品的需求。因此，使用新的方法，提高產(chǎn)品的設(shè)計效率、縮短設(shè)計周期、加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并增強產(chǎn)品的市場競爭力，成為企業(yè)生存之本，而現(xiàn)代設(shè)計方法理論正是實現(xiàn)這一目的的有力工具。2現(xiàn)代設(shè)計方法的內(nèi)容及在機械系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計方

5、法是隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用而在設(shè)計領(lǐng)域發(fā)展起來的一門新興的多元交叉學(xué)科。以滿足市場產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時間、成本、價格綜合效益最優(yōu)為目的,以計算機輔助設(shè)計技術(shù)為主體,以知識為依托,以多種科學(xué)方法及技術(shù)為手段，研究、改進(jìn)、創(chuàng)造產(chǎn)品和工藝等活動過程所用到的技術(shù)和知識群體的總稱?，F(xiàn)代設(shè)計方法的內(nèi)容眾多而豐富，它們是由相互獨立又有機聯(lián)系的各種發(fā)放論構(gòu)成，主要的現(xiàn)代設(shè)計方法有:虛擬設(shè)計、并行設(shè)計、綠色設(shè)計、可靠性設(shè)計、智能優(yōu)化設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、動態(tài)設(shè)計、模塊化設(shè)計、計算機仿真設(shè)計、人機學(xué)設(shè)計、摩擦學(xué)設(shè)計、反求設(shè)計、疲勞設(shè)計等。本文研究可靠性設(shè)計、反求設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、人

6、機學(xué)設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、綠色設(shè)計、六現(xiàn)代設(shè)計方法在機械系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用。2.1可靠性設(shè)計可靠性優(yōu)化設(shè)計方法是在常規(guī)優(yōu)化設(shè)計方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合可靠性設(shè)計理論發(fā)展起來的一種有效的優(yōu)化設(shè)計方法。它將可靠性分析理論與數(shù)學(xué)規(guī)劃方法有機地結(jié)合在一起,也就是在優(yōu)化設(shè)計中將設(shè)計參數(shù)作為隨機變量,以產(chǎn)品的可靠度作為目標(biāo)函數(shù)或約束條件,運用最優(yōu)化方法得到在概率意義下的最佳設(shè)計的一種數(shù)值計算方法。由于它彌補了單一可靠性設(shè)計或優(yōu)化設(shè)計的不足,使設(shè)計不僅符合工況運行要求,而且得出最優(yōu)的設(shè)計參數(shù),因而更具有工程實用價值,對它的研究已成為目前國內(nèi)外學(xué)者積極探索和研究的重要領(lǐng)域之一。優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的3個要素是目標(biāo)函數(shù)、約束條

7、件和設(shè)計變量。相對于常規(guī)的優(yōu)化設(shè)計,可靠性優(yōu)化設(shè)計的特點在于將可靠性設(shè)計引入優(yōu)化設(shè)計當(dāng)中。將可靠性設(shè)計理論與優(yōu)化技術(shù)結(jié)合起來通常有下面兩種方法:(1)要求結(jié)構(gòu)或零部件在滿足一定性能的條件下,使其可靠度達(dá)到最大?？砂纯煽啃灾笜?biāo)建立一個目標(biāo)函數(shù),而按設(shè)計其他要求建立另一個或多個目標(biāo)函數(shù),然后進(jìn)行多目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化設(shè)計其數(shù)學(xué)模型如下:maxR(X)minFi(X)(i=1,2,?,q)stGj(X)﹙j=1,2?,m﹚