现代机械设计方法支撑理论及相关问题研究.docx
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1、现代机械设计方法支撑理论及相关问题研究摘要:机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进,由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚,目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。综合运用文中四种类型设计方法是达到这一目标有效途径。虽然这些方法的综合运用涉及的领域较多,不仅与机械设计的领域知识有关,而且涉及系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识,但仍然是产品方案设计必须努力的方向。关键词:现代机械设计;系统化;结构模块化;产品特征;智能化随着近年来人类科学技术水平的加速发展,特别是计算机软硬件性能的持续提高,
2、以及计算机技术对各行各业全面深入的渗透,各技术领域的思维、观念和方法不断得以更新。机械设计作为一个具有几百年历史的技术领域,也在世界科技进步的大潮中获得了新生。目前,计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究,并初见成效。根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征,我们可以将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。一、系统化设计方法系统化设计于上世纪70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出,他们以系统理论为基础,制定了设计的一般模式,倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计的基础上,制定出标准VDI2221技术系统和产品的
3、开发设计方法。由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同,进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。具有代表性的系统化设计方法有设计元素法、图形建模法、“构思”“设计”法、矩阵设计法、键合图法,等等。二、结构模块化设计方法从规划产品的角度提出:定义设计任务时以功能化的产品结构为基础,引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务,即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解。这样,能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾,早期预测生产能力、费用,以及开发设计过程中计划的可调整性,由此提高设计效率和设计的可靠性,同时也降低新产品的成本。Feldmann将描述设计任务的功
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