導(dǎo)語：機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計發(fā)展現(xiàn)況分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

隨著我國利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)信息處理技術(shù)的飛速進步與發(fā)展，全球世界范圍內(nèi)的產(chǎn)品市場競爭也越來越激烈，產(chǎn)品的技術(shù)品種不斷更新?lián)Q代變化速度不斷加快，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷得到提高。生產(chǎn)正在逐漸以小批量、多生產(chǎn)品種的專業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式逐漸取代以前單一或多個生產(chǎn)品種的大批量生產(chǎn)。在這樣一種產(chǎn)品采用的是小批量規(guī)模生產(chǎn)的銷售方式下，必須盡量地縮短相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計制造生產(chǎn)周期，降低相關(guān)產(chǎn)品的銷售價格和生產(chǎn)成本，才能真正進一步提高其所在市場上的競爭力和所需要占有的份比。因此，運用這種現(xiàn)代化的工業(yè)設(shè)計管理手段和生產(chǎn)方法將有機會有效適應(yīng)當今設(shè)計市場劇烈質(zhì)量競爭的發(fā)展趨勢，提升工業(yè)設(shè)計的產(chǎn)品質(zhì)量，并且大大縮短產(chǎn)品設(shè)計的生產(chǎn)周期。

1機械結(jié)構(gòu)動態(tài)設(shè)計概述

機械設(shè)計產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計動態(tài)分析設(shè)計主要流程指的就是通過對各種車床機械設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性特征進行系統(tǒng)分析，對其機械動力學(xué)和機械模型結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)建構(gòu)，并在整個工業(yè)機床機械設(shè)計技術(shù)工作中，能夠得到廣泛研究運用的一種機械設(shè)計工作流程。動態(tài)化的仿真機械部件結(jié)構(gòu)模型產(chǎn)品設(shè)計，可以對傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計在現(xiàn)階段中可能發(fā)現(xiàn)的一些存在比較薄弱的制造工序和工藝項目，依照產(chǎn)品模型本身所需要仿真的實際狀況模型對其進行實時調(diào)整和不斷改良。在進行內(nèi)部動態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作過程中，不僅應(yīng)該有效和選擇設(shè)計變量參數(shù)信息，對于初始化的參數(shù)和經(jīng)過修改后的其他參數(shù)信息，都應(yīng)該對此進行不斷完善和及時維護，確保各種機械設(shè)備產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計動態(tài)化和設(shè)計運行狀況的最佳和優(yōu)化，對于各種機械設(shè)備產(chǎn)品的使用時間表動態(tài)設(shè)計也應(yīng)該要對此進行不斷強化。為能夠確保生產(chǎn)精細化工程機械制造產(chǎn)品的各種動態(tài)軟件設(shè)計技術(shù)能夠充分滿足當下各類機械產(chǎn)品的動態(tài)設(shè)計應(yīng)用需要，應(yīng)該嚴格地要求確保各種動態(tài)產(chǎn)品設(shè)計的基本模型和穩(wěn)定，對其動態(tài)設(shè)計的操作方法和進行產(chǎn)品設(shè)計時的技術(shù)流程進行嚴格規(guī)范。

2機械優(yōu)化設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀

隨著不斷進步的科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟，越來越迅速地更新?lián)Q代的產(chǎn)品，多個性質(zhì)、小批量生產(chǎn)的方式正在逐步替代傳統(tǒng)的大批量單一制造模式。為使企業(yè)能夠有效地增加其市場占有率和國內(nèi)競爭力，依據(jù)如何降低成本及縮短生產(chǎn)周期的原則，就要考慮如何進行小批量生產(chǎn)。現(xiàn)階段，已經(jīng)將先進的技術(shù)應(yīng)用到冶金、建筑、紡織、機械、交通、航空飛行等各個領(lǐng)域，在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用和優(yōu)化。21世紀以后，就開始更加注意優(yōu)化和使用設(shè)計的技術(shù)，需要專業(yè)的相關(guān)人才充分認識和掌握。

3機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用

3.1設(shè)計過程綜合各個學(xué)科

由于現(xiàn)代工業(yè)機械制造產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計是一個極其復(fù)雜的過程，因此往往會涉及更多的學(xué)科專業(yè)知識，如算法、數(shù)據(jù)分析、查找戰(zhàn)略以及電子計算機技術(shù)。所以在進行課程設(shè)計的過程中，一定要特別注意做到要從許多學(xué)科角度考慮自己的課程設(shè)計。首先，需要從建筑工程總體的視角，將整個建筑設(shè)計管理系統(tǒng)劃分成為多個具有不同設(shè)計內(nèi)容的板塊，然后通過運用自己相應(yīng)的基礎(chǔ)知識對其中各板塊進行目標函數(shù)的確定，函數(shù)的變量和優(yōu)化方法的選擇等等設(shè)定，把每個獨立的板塊都設(shè)計好，其次，要根據(jù)每個板塊之間的特點和內(nèi)在關(guān)系將它們重新緊密地連接在一起，有機地緊密組合在一起，最終制定出完整的設(shè)計。

3.2進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的施工人員需要有較強的綜合技術(shù)素質(zhì)

機械行業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計總體外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅僅是因為需要設(shè)計技術(shù)人員對于民用機械行業(yè)的一些相關(guān)設(shè)計專門知識需要具備一定的基本了解，還必須還需要熟練掌握以下3個基本知識方面的設(shè)計技術(shù)掌握能力：（1）必須具備專業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)建模的設(shè)計能力，工程設(shè)計者所自己的產(chǎn)品設(shè)計和所生產(chǎn)制作出來的設(shè)計方案都不僅是因為需要一套規(guī)范，并且也是因為規(guī)范需要被其他的設(shè)計人所能夠熟悉和充分理解，所以也認為需要設(shè)計技術(shù)人員必須需要具備一定的專業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)建模設(shè)計技術(shù)掌握能力，用一種符合數(shù)學(xué)的設(shè)計語言規(guī)范的將實際設(shè)計發(fā)現(xiàn)的問題和把實際設(shè)計的所有內(nèi)容都通過描述表現(xiàn)出來，建立和構(gòu)建一套一個可以直接幫助有效解決實際設(shè)計問題的機械設(shè)計管理模型。（2）由于提高其對問題正確求解的分析能力，設(shè)計師不僅必須學(xué)習(xí)會通過問題建模，還要努力學(xué)習(xí)會通過問題求解分析模型函數(shù)中的一些不同參數(shù)中的變量，掌握不同的應(yīng)用類型分析模型中各種不同參數(shù)中的變量，以便于在問題求解的整個過程中，更快、準確地分析并得出正確的問題答案，例如，在設(shè)計應(yīng)用各種隨機變量分析模型時，為能夠使及時能夠更好地進行判斷和及時確定一個隨機變量的變量值及它的目標變量函數(shù)，就必須對應(yīng)用隨機變量分析模型的各種參數(shù)變量進行正確求解，以便而且能夠及時得到較好的實際應(yīng)用。（3）缺乏正確處理設(shè)計問題的判斷能力,設(shè)計方案在加工完成后，還常常需要針對產(chǎn)品設(shè)計方案的技術(shù)準確性能夠進行一個可行性的預(yù)估評價，后期將來還會大量投入精力到產(chǎn)品設(shè)計方案加工和產(chǎn)品制造的整個操作過程，這一系列的操作過程都已經(jīng)是常常需要經(jīng)過許多幾個人的辛苦共同努力才可以能夠真正做到，難免會因此導(dǎo)致設(shè)計出現(xiàn)一些設(shè)計差錯，如果在這個操作過程中只有一個人真正愿意能夠?qū)λM行一個全程性的追溯，那么，將會能夠大大降低一次設(shè)計錯誤事件出現(xiàn)的可能概率。

4結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的類型

4.1優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)拓撲

一般而言，傳統(tǒng)的機械優(yōu)化設(shè)計基本上是為進行機械零部件的設(shè)計和優(yōu)化所采取的結(jié)構(gòu)參數(shù)，但是，并沒有太多地注重改善機械部件的拓撲結(jié)構(gòu)。隨著不斷提高對于設(shè)計與優(yōu)化各種機械產(chǎn)品的認識，逐漸引入機械產(chǎn)品的設(shè)計概念，人們更加嚴謹?shù)匾?guī)范對優(yōu)化結(jié)構(gòu)的要求，也越來越多地進行對優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)的拓撲。

4.2優(yōu)化設(shè)計機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)動態(tài)

優(yōu)化機械設(shè)計產(chǎn)品的整體動態(tài)控制性能將嚴重地直接影響機械設(shè)計的實際使用壽命與勞動強度，實現(xiàn)最終需要優(yōu)化機械設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的一個根本途徑就是還需要不斷提高經(jīng)過優(yōu)化后的機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的整體動態(tài)控制性能。分析這些結(jié)構(gòu)的后期動態(tài)應(yīng)用性能雖然往往屬于一個復(fù)雜的研究過程，特別是需要引起注意，尤其是對于一些性能比較大型的原始結(jié)構(gòu)而言，但是，在研究分析這些結(jié)構(gòu)動態(tài)性能結(jié)構(gòu)的過程同時也往往會力求使其性能具有一定的應(yīng)用價值，以便于全面地分析搜集與其性能相關(guān)的原始結(jié)構(gòu)材料，影響并達到該類結(jié)構(gòu)產(chǎn)品后期技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用的實際效果。

4.3優(yōu)化設(shè)計多科學(xué)結(jié)構(gòu)

在發(fā)展優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計中，對于產(chǎn)品機械部件結(jié)構(gòu)的研究應(yīng)用，很多時候，如果單純地只是簡單地想去分析某個設(shè)計方面的可能影響，往往這種可能性就會直接影響導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計中就會出現(xiàn)不可能完全符合所實際預(yù)期的需要優(yōu)化設(shè)計結(jié)果，因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)更好地發(fā)展優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計的最終目標，就往往需要從整體性、系統(tǒng)化的三個角度入手來研究發(fā)展對需要優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)。mdo結(jié)構(gòu)理論被廣泛認為是新興的一種機械優(yōu)化結(jié)構(gòu)工藝理論，不少機械技術(shù)行業(yè)專家也已經(jīng)積極開始深入地學(xué)習(xí)研究上述結(jié)構(gòu)理論，為以后進一步地開發(fā)研究生產(chǎn)機械先進結(jié)構(gòu)優(yōu)化工藝產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)保障，以便于及時實現(xiàn)對機械優(yōu)化結(jié)構(gòu)工藝產(chǎn)品的研究全局性。

5機械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展趨勢

具體而言，現(xiàn)代裝備設(shè)計技術(shù)的發(fā)展趨勢主要包括以下幾個方面：第一，產(chǎn)品質(zhì)量高成本的壓力已經(jīng)給裝備設(shè)計市場競爭者帶來嚴酷的挑戰(zhàn)。第二，環(huán)境及其生態(tài)功能的屬性正在逐步與產(chǎn)品功能的屬性相媲美。第三，設(shè)計的運行管理和生產(chǎn)制造必須以其所滿足的內(nèi)容為基礎(chǔ)，而不是簡單地將其應(yīng)用于實際生產(chǎn)中；第四，即設(shè)計的獨立性逐步向工作中的協(xié)同操縱轉(zhuǎn)型，甚至可以是并行運作狀態(tài)；第五，能夠充分挖掘出個體潛力的創(chuàng)新性，這就使得人們更加注重高科技數(shù)字化建設(shè)。

6結(jié)語

以上就我國工程機械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了深入的研究。在當代的社會，機械設(shè)計和技術(shù)的關(guān)系影響整個機械和裝備制造業(yè)的生存和發(fā)展，因此，這一問題值得進行深入的研究，發(fā)現(xiàn)它的發(fā)展目標和現(xiàn)狀，并且對它的發(fā)展趨勢進行推測，從而正確地把握良好的機械設(shè)計和技術(shù)的未來發(fā)展。

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作者：裴煜 萬新峰 程輝 邱順利 單位：武漢第二船舶研究設(shè)計所