随着经济和社会的发展,机械工程技术得到了前所未有的进步,机械技术在我们的生存发展中占据着越来越重要的地位,机械技术与人类社会的历史一样是源远流长。下文是我为大家搜集整理的关于对机械工程的认识论文3500字的内容,欢迎大家阅读参考!
浅析机械工程的技术创新
摘 要:自改革开放以来,我国的经济建设已经取得了很大的进步,也有了巨大的成就,尤其是我国的制造业也是发展迅猛。可是经济的发展支柱是工业经济,并且,在工业竞技的发展中,机械工程经济发挥着及其重要的作用,占有者很重要的地位,也是促进我国工业经济快速发展的重要组成部分,带领着我国的经济发展进入较为高超的发展阶段。但是,现在由于世贸组织的建立,世界的经济呈现一体化的发展趋势,因此我国的工业经济发展在面对世界各地的经济市场是有着很大的市场压力。而在压力面前就只有实现技术工程的创新才能更好地推进我国经济的发展,也能更好地面对复杂的国际环境。这就需要培养一批新型的技术创新人才。
关键词:机械工程;技术创新;创新人才
现代的机械工程是一个以自然科学为基础的并与生产实践中的经验技术相结合的,研究解决一些设计制造与安装运用维修的过程中遇到的问题,这一工程分为很多种类型,其中包括了:机械的制造、机械设计以及机械电子等还有更多的方面,同时,作为经济发展过程中最为重要的组成部分,也是最基础而产业,机械工程是所有工程领域的发展良好的前提。
1 机械工程的发展现状
经过很多呢的发展,现在的机械工程的面貌变得逐渐完善起来,并且逐渐成为国家经济发展的坚强的后盾,成为国家经济发展的重要保证,地位的不断突出使得机械工程成为国家的重要支柱产业。现在,机械干音的发展正处于最重要的发展阶段,所以在现阶段,在这个关键的阶段,这个行业的经济结构的发展与调整是现在的重中之重。
1.1 机械创新是现在的重中之重
现在的各国都拥有很强大的机械工程,而且,更重要的是,各国很注重机械行业的发展地位,不仅因为它有很强的连锁能力,还对其他各行各业有着极其重要的影响。所以,机械工程不仅仅能够影响其自身的发展,也能对这个国家的国民经济的发展起到决定性的作用,更是这个国家的经济发展的重要标志。
机械工程是以机械工业为基础的,而机械工业是以科学的技术物化为基础的,一个产业的结构优化必须依靠一些高新技术为前提的,这样才能做到技术的突破,达到将机械工程的真正作用发挥到极致的作用。机械工程其实就是以提高劳动生产率,将生产的经济性作为目标来触发新的机械技术的出现。不过,这有一定的风险,主要还是环保的压力,随着环保的不断普及,现在的机械工程也受到了很大的打击,所以,现在机械工程的发展将会把减轻甚至消除环境的污染作为当务之急,并将全力避免环境污染的发生,做到及时治理并减少污染的出现,促进机械工程工业包括社会经济结构的优化发展。
1.2 技术的创新――TRIS
TRIS理论是俄国的学者阿利赫舒列尔和他的朋友最先提出来的,是一种创新理论,能够适用于发明过程中出现的很多新问题,帮助人们找到这些问题的最快的解决办法。目前,国际上已经有了多个成功的专利研究,已经大大的充实了TRIS理论的发展。它能够有效的解释发明创造过程中的内在的定律以及创新原理,所要达到的目标就是完全的解决发明过程中的矛盾,最终获得最后的理想解释。
实践证明,TRIS理论明显是可以加快人们的创造和发明的进程的,最后可以通过创新获得高质量的成果。
2 机械创新的开发实现
我国的机械工程在很多的方面已经有了很大的进步,这位我们的机械创新提供了很大的帮助。
2.1 虚拟化应用
在现在这个科技发展迅猛的时代,我们必须合理的运用计算机以及信息技术的仿真技术,这是实现机械工程虚拟化应用的最基本的需要。
在对机械工程进行虚拟化的应用时,需要运用到一下较为先进的虚拟的仿真技术,这对于机械创新有着极其重要的作用。虚拟化应用在机械的制造过程中能够给予问题解决的相关技术帮助,也是能够有效的解决创新过程中出现的相关的问题,能够缩短它的产品的生产周期,并且在降低企业的很多的生产成本的基础上帮助企业得到综合力竞争的胜利。
2.2 智能化的应用
在机械创新的过程中将技术与先进的人工智能结合起来,进而取代人工操作,能够有效的实现机械创新的智能化。智能化的应用也大大提升了机械操作的时效性,也可以更好的处理创新过程中出现的一些突发性问题,避免更多的问题的出现。智能化在一定程度上对于企业的经济效率有很大的帮助,更能提高一家企业的综合竞争力。
2.3 集成化的应用
为了有效的到达提高整个企业制造水平的目的,集成化的应用可以很好的利用先进的信息技术来帮助企业达到其最终目的。并且,在实践过程中,集成化应用就是通过一些手段让企业的生产要素进行重组,将其组成另一个整体,通过它的整体效益的提高来促进企业产品制造的实用性,使企业在服务态度、自动化技术和实践发展等方面有一个相应的发展改善。并通过这些种种的完善,将企业的综合实力提高,以此来提高国际的竞争力。
3 机械创新的作用
3.1 有利于综合性人才的培养
在机械创新的过程中,具有基础的相关的理论知识是十分必要的,但是,最主要的还是要具备很强大的创新意识,为了促进机械工程这块的发展,还必须要注意培养创新性的人才,在培养这方面的人才时就要其具备最基本的专业的技能知识,在理论的基础上还有注意创新能力的培养以及创新意识的树立。
3.2 有利于提高机械工程的综合竞争力
随着经济的发展,和世界经济一体化的发展,我国的机械工程制造业的发展面临着很强大的世界各国的竞争压力,而我国的机械工程制造业要顶住这一系列的压力就必须注重机械设备的发明以及创新,不能一成不变,多多利用我国的创新型人才来促进我国的机械工程的发展。同时,还有学会将机械工程与自动化技术的结合,这样能够有效的提高我国的竞争实力水平。这样,才能够在当今这个竞争力很大的机械制造业中获得喘息的机会,并在技术的推进下加快国民的工作效率,进而在最后制造比较好的经济效益。
4 结语
在这个现代化的经济发展过程中,机械制造业占有主要地位,从而使得机械创新成为当务之急,由于一些制造业的竞争压力很大,对我国的机械工程发展有很大的影响,这就使得我国的机械工程的发展面临很严峻的市场环境压力。为了摆脱这一情况,我们必须将机械的创新与人才的培养还有技术的实践发展应用结合起来。这才能推进我国的经济发展以及机械工程创新的有效改善。
参考文献:
[1]陈鹏.浅析机械工程及自动化创新实践的发展[J].电子世界,2014(06):233.
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机械工程技术作为工业领域中不可缺少的生产手段,其有着举足轻重的作用,而且其还是提升国家经济水平的重要工具。下文是我为大家蒐集整理的的内容,欢迎大家阅读参考!
篇1
浅谈机械装置自动化技术
摘要:机械装置在工业生产中占有很重要的地位,特别是难度高、危险、工作量大的工程都是需要机械装置的使用。文章首先对机械装置自动化技术进行了简单的概述,之后着重分析了其实践应用。
关键字:机械装置;自动化技术;实践运用
在工业经济的大背景下,自动化技术一直处于不断发展之中,自动化至今为止并没有一个准确的定义,因为其在相关技术的支援下不断革新,当前的自动化技术主要将计算机技术和人工智慧技术作为基础,通过计算机程式来模拟人的思维,用机械装置代替人类进行各项活动,当前机械装置自动化技术已经被广泛应用于各个领域中。
1机械装置自动化技术概述
总结来说机械装置自动化技术具备以下优点:首先,能够节省大量人力,机械装置自动化被应用以后,很多产业真正实现了批量生产,一个机床甚至一个车间只需要一个操控人员,生产效率大大提升;其次,机械装置在计算机系统的操控下能够精确完成各项动作指令,只要指挥没有失误,机械动作就不会出现失误,可以说装置技术水平比经验最丰富的生产师傅还要高,因此产品质量明显提升;最后,该项技术的应用能够排除一些不确定因素的干扰,大大提升生产速度,人们可以根据标准生产速度预计月、季度以及年生产量,而且随着技术的进一步发展,生产速度仍有上升空间[1]。
2机械装置自动化技术的实践运用
2.1各类刀具的自动化应用
工业生产过程中离不开各类刀具,尤其是与金属加工相关的行业,切削过程中都要将刀具作为主要工具,机械装置自动化技术还不发达的年代,使用这些刀具时对人的依赖程度比较高,换刀以及走刀过程需要浪费很多时间,切削时还容易出现失误,随着机械装置自动化技术的发展,刀具的使用向着自动化的方向发展,普通机床以及自动机床在使用刀具时对人的依赖程度大大降低,工人们不再需要亲自动手完成选刀、换刀以及走刀等一些列过程,这些刀具会根据计算机程式自动完成这些动作,不仅节省时间,且不容易出现失误,技术人员只需要在操控室里观察整个过程,如果出现偏差直接在电脑中调整引数即可,既便捷又安全。
2.2运用于机械加工中
机械装置自动化技术在机械加工中的应用非常普遍,比较典型的就是自动化加工装置,自动化加工装置主要有两种型别,一种是全自动化,其能够完全实现回圈自动化加工,同时装卸工件的过程也完全实现自动化,另一种是半自动化,只能做到前半部分,装卸工件过程需要依靠人工,加工过程自动化可以代替人们绝大多数的体力劳动,甚至可以代替一部分脑力劳动。例如当前大多数机械加工过程所使用的都是数控机床,对加工过程进行自动化控制,能够按照人们的要求批量加工出各类零件,实现流水作业。
2.3运用于计算机辅助设计与工艺中
计算机辅助制造包含很多内容,需要计算机辅助设计提供帮助,从广义的角度来说,设计内容包括所有与物流相关事项,从狭义的角度来说,是指生产装备间的活动,我们可以将其理解为数控程式设计,无论是广义的角度理解还是从狭义的角度理解,设计中都要将机械装置自动化技术作为根本依据。而在一些辅助工艺的设计中,人们可以根据实际需要对工艺流程进行优化,提升程式设计效率的同时,还能提升技术的精准度。而无论是设计过程还是在生产过程,都涉及到大量与生产过程有关的资料,将这些资料集中在一起进行统一管理,包括生产物料资讯、生产工艺流程、年度生产计划、成本控制计划以及产品订单资讯等,这些资讯共同构成了生产过程的资讯流,资讯流的自动化管理实际上就是对整个产品生产周期的管理。
2.4运用于物流供输中
机械制造中有一个非常重要的环节就是物流供输,只有物流供输过程顺利进行,生产过程所需要的物料才能被及时运送到装置处或者是仓储处,机械生产过程才能持续下去。物流供输过程的自动化,就是在生产系统中输入物料名称,系统就会根据流程判断出该物料应该输送到何处,并作出输送指令,输送机械就会根据指令完成输送动作。物流供输系统中包括以下几项内容:其一是单机供料装置,该装置中包括五种机器,分别用于存料、隔料、上料以及输料,另外其中还包括一组定位装置,用来判断物料输送的具 *** 置;其二为连续输送装置,其中包括带式、棍式以及链式输送系统,还包括很多传送带,除此之外还有一个特殊的装置叫做返回装置,如果由于输入错误或者是指令错误导致物料运输失误,就可以启动该装置将物料运回;其三为运输小车,对于一些特殊物料就需要使用运输小车运输,例如钢厂会使用有轨小车运煤,使用悬挂车运输钢卷等;其四是工业机器人,由于位置特殊其他装置无法将物料输送到时,工业机器人就能发挥作用;其五的储存装置,其中包括中央刀库以及自动化立体仓库。
2.5应用于装配过程中
工业生产除了加工以外还有一个重要的过程就是转配,就是将加工好的零件按照技术要求组合在一起,形成基础部件或套件,最终装配成完整的产品,机械装置自动化技术最初发展起来的时候人们都将重点放在加工环节,而装配环节主要依靠人工,大量技术工人由加工环节向装配环节转移,但是实践表明人工装配无论如何也满足不了实际需求,于是人们开始研究自动化装配。零件装配质量会对产品质量产生直接影响,从技术角度来说,装配过程要比加工过程更加复杂,因为其不属于完全的流水化生产过程,需要自动化装配系统具有一定的判断力,能够自动判断出连线处或者是接触处是否符合标准要求,连线的是否牢靠等,这就需要人工智慧技术提供支援,使自动装配系统能够模仿人脑思维。
2.6应用于检测过程中
检测是所有工业生产过程中必须可少的环节,能够及时发现零件或者成品中存在的问题,避免一些不合格产品流入市场,例如汽车制造业就会对每一个零件进行检测,确认尺寸、材料等所有特性都符合标准要求以后才可以进行装配,同样装配完成以后仍旧要对装配情况进行检测,随着加工和装配过程的自动化,人工检测已经不能满足生产要求,各类自动化识别技术应运而生,例如,在对切削刀具的磨损情况进行检查时,就可以将电流讯号作为依据,也可以根据人工神经网路做出判断,自动化技术的应用大大提升了检测效率,也提升了检测结果的准确性。
机械装置自动化技术具有悠久的历史,在工业经济的发展中具有不可替代的作用,到目前为止其仍旧处于进一步发展中,在计算机技术以及人工智慧技术越来越发达的今天,机械装置自动化技术仍旧有非常大的发展空间。
参考文献
[1]黄学俊.自动化技术在机械装置制造中的应用[J].中国高新技术企业,2015,111330:60-61.
篇2
浅析机械结构优化设计的应用与展望
一、机械结构优化设计的关键技术与理论
机械结构优化设计中有许多的关键技术与理论,它们对机械结构优化设计的发展和应用起著十分重要的作用。归结起来,其中的主要关键技术与理论有以下几个方面:
机械结构优化设计的思想和理论;优化方法;建模技术;结构分析技术;结构重分析技术;敏度分析技术;软体开发技术。机械结构优化设计的研究与开发主要集中在这几个方面,不断有新的理论、方法与技术出现,也有一些其他学科的相关知识和新理论被引入结构优化设计,并且大大拓宽了该方法的应用领域和范围,为机械结构优化设计的发展注入了新的活力。
二、机械结构优化设计的应用
1.航空航天
航空航天技术代表着一个国家科学技术的综合水平与实力,大量的先进科学技术首先在航空航天领域推广应用或发明、开发,而机械结构优化设计发展最快、应用最广和作用最大的领域也在航空航天。由于该领域的特殊地位,机械结构优化设计得到了广泛的应用和充分的重视。目前,结构优化设计的大量研究集中在航空航天领域,同时也发表了大量的研究论文和研究报告。国内进行了有关飞机机身、飞机翼面、飞机结构整体、火箭发动机壳体、航空发动机轮盘、机身承力框架等结构优化设计方面的研究,发表了许多论文。而在国外,有关结构优化设计在航空航天工业中应用的研究更是层出不穷,发表了大量的研究报告和论文,一些著名的结构优化设计专家学者都在从事该领域的研究等。我国的航空航天工业已经取得了巨大的成功,其中机械结构优化设计应用是其重要的因素之一,而且必将成为越来越大的角色之一,为我国航海空航天事业的发展做出很大的贡献。
2.船舶工业
船舶结构优化设计方法的研究相对起步较晚,我国开始研究船舶结构优化设计比国外晚了近十年。但是,我国的船舶结构优化设计也取得了较大的成果,在潜艇结构、中小型集装箱结构、油船剖面、潜艇外部液压舱等结构优化设计方面进行了研究,提高了相关研究物件的效能,为船舶设计提供了一种可靠、精确的设计方法。
3.通用机械和机床
通用机械和机床的结构优化设计也是一个机械结构优化设计成功应用的领域,把有限元技术与优化技术结合起来,机械结构优化设计对大型复杂机械结构件的设计是一种有效、精确的方法。由于一般的机械零部件都是连续体结构,结构分析非常复杂,进行结构优化设计比较困难。国内的相关研究比较突出,发表了大量的研究论文和报告,陈立周、孙焕纯等根据机械设计中离散设计变数较多的情况,提出了离散设计变数结构优化设计方法;孙靖民、米成秋对机床床身等部件进行了结构优化设计;赒济等研究了圆柱拉压弹簧动载下的结构优化设计;钟毅芳、唐增宝等进行了液力传动系和双级齿轮减速器的结构优化设计研究;方宗德等完成了斜齿轮三维修形的优化设计;秦东晨、方刚等完成了复杂箱形梁的结构优化设计研究等。通过这些研究工作的开展,通用机械和机床的设计有了一种快速、有效、可靠的设计方法,提高机械产品的设计水平。
4.汽车工业
汽车工业是一个不断创新、发展的重要行业,各个国家和地区都十分重视汽车工业的发展。因此,先进的机械结构优化设计方法也就在此行业得到推广和应用,国内外出现了大量的研究成果。冯振东等进行了万向节传动布局的支承动态结构优化设计;田振中研究了特种汽车车身的结构优化设计;冯国胜对汽车车架的结构优化设计进行了研究;章一鸣等研究了汽车悬挂系统的优化设计;上官文斌等进行了发动机悬置系统的优化设计;秦东晨等对汽车车身进行了结构优化设计等。汽车工业已经成为机械结构优化设计广泛应用的一个领域。
三、机械结构优化设计的展望
结构优化设计随着最优化方法的不断发展和改善,已逐渐得以发展。
拓扑优化、材料优化和形状优化的整合在机械结构和部件设计中具有重要的实用价值,是近年来出现的并行设计的重要组成部分,仍将是下一步研究工作的重点。拓扑优化能够为结构的方案设计提供科学的依据,使复杂结构和部件在概念设计阶段即可灵活地、理性地优选方案,有望用于大型实际结构优化设计求解。拓扑优化研究中提出的均匀化方法等,可以将材料选择,布局优化和形状优化整合一体,为并行地设计材料、工艺和结构提供科学的手段,有关方法的研究,实用化软体开发及应用是有意义的。但是要处理庞大的有限元和优化模型计算量增大,应力约束处理、对“多孔状”材料分布圆整化,单元消失可能会对计算模型造成病态等问题。
动态特性优化是机械系统和结构设计应用研究的一个重要方向。特征向量、动力响应量的灵敏度分析、高度密集频率的动力学问题的分析和优化设计,大型动力优化问题的建模和求解方法,非线性分析在优化中的应用,使优化技术的作用从对设计方案的优化延伸到加工工艺过程的优化,仍是极富有研究和应用价值。
结构优化技术在工程设计中的进一步推广应用仍具实用价值,要解决优化设计的有限元模型的庞大性,解决结构优化与多学科设计问题交叉问题。对于机构、结构和机械装置的可靠性与健壮性是大型工业装备设计时十分关心的问题,综合考虑可靠度,健壮性及成本的全效能优化设计理论、方法及其应用,将给出更为接近实际的结果,应予重视。在这类问题的研究中,对包括模糊性和随机性的不确定因素应予注意。为促进优化设计为工程实际服务,进一步开展实用性,通用性的结构化设计软体的开发和完善工作也是十分迫切的。
随着科学技术和工业化程序的快速发展,机械工程制造业有了较大的发展。下文是我为大家蒐集整理的的内容,欢迎大家阅读参考!
试谈机械工程可靠性设计
随着科学技术的飞速发展,人们不仅需要多功能的产品,而且还需要产品能够可靠地实现其所具有的功能。因此,以产品可靠性为目的的可靠性设计应运而生,并得到迅速发展和广泛应用。
1可靠性设计及其发展
为了了解可靠性设计技术,我们必须首先了解什么是产品的可靠性。可靠性的经典定义是:“产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力。”定义中的“产品”是作为单位研究和分别试验物件的任何元件、器件、装置或系统,甚至可以把人的作用也包括进去。在产品设计中,应用可靠性的理论和技术、根据需要和可能、优先考虑可靠性要求。在满足效能、费用、时间等条件下,使设计的产品具有满意的可靠性要求,这就是产品的可靠性设计。可靠性设计不仅涉及传统设计技术,而且还与系统工程、价值工程、环境工程、工程心理学、质量控制技术和计算机技术等密切相关。因此,它是一个多学科、多技术相融合的新兴技术。它不但应用于产品的设计过程,而且还广泛应用于产品的制造生产、试验、使用、维护、管理等各个环节。因此,这项新兴技术在军工、航空、航天、电子、机械等工业领域得到广泛的应用。
1.1可靠性的发展史
人类从开始研究可靠性技术至今,大约经历了60余年的历史。研究其发展过程,可归纳为初期研究、形成发展和进一步国际化三个阶段。
1初期研究阶段20世纪30~4O年代:二次世界大战爆发后,美国参战的飞机、军舰等重要军事装备常因故障贻误战机,为此军事装备的可靠性问题逐渐引起了人们的关注,开始着手研究如何避免和减少这些“意外”事故的发生并最早提出了产品的定量可靠性问题。接着美国、德国的专家针对飞机、V一Ⅱ火箭诱导装置的可靠性又提出了相应的指标。1942年美国麻省理工学院的一个研究室对真空管的可靠性进行了相当深入的研究。所有这些都表明可靠性研究已进入了定量研究的初期阶段。
2形成发展阶段2o世纪50—60年代:在这一时期,世界上一些工业发达的国家,如美国、前苏联、原西德、日本等对可靠性开始了有组织的研究工作,并取得了许多重要成果,基本上确定了可靠性研究的理论基础和研究方向,使可靠性研究进入了一个新的发展阶段。这一时期,研究范围不断扩大,从电子产品扩充套件到机械产品,从军工产品扩充套件到民用产品,可靠性技术进一步完善,理论研究不断深入,为可靠性设计技术的进一步国际化奠定了基础。3国际化阶段20世纪70年代后:随着可靠性技术的不断发展和广泛应用,其优越性越来越受到世界各国的高度重视,并相继投入了大量的人力物力开展这项研究工作。各种国际学术会议的召开、国际可靠性和可维护性技术委员会的成立,标志著可靠性设计技术已经进入了国际化时代。
1.2我国可靠性研究现状
我国对可靠性的研究起步较晚,直到20世纪80年代才得到了较快发展,个别行业还成立了可靠性学术组织,开展了对可靠性技术人才的培养,制定了一系列的可靠性标准。但从总体来看,理论研究较多,实际应用较少,与工业发达国家相比还有较大差距。
2可靠性设计在机械中的应用
产品的可靠性贯穿于其整个寿命周期,目前机械工程设计中的可靠性设计主要应用在产品的设计、制造、使用和维修等方面。
2.1机械产品的设计
机械产品设计包括整机产品设计及其零部件设计。对整机产品可将其作为一个系统进行设计,设计的方式主要有以下两种:第一种方式是根据零部件的可靠性预测结果,计算产品系统的可靠性指标,这就是系统的可靠性预测,其结果只要满足指标要求即可,如果不能满足要求就要按第二种方式进行设计;第二种方式是对零部件进行可靠性分配,即把系统指标分配到各个零部件上,可靠性分配方法主要有等分配法、再分配法、比例分配法和综合评分分配法四种。零部件设计时,应尽量采用标准件或质量成熟的零件,一般零部件可按类比法设计,重要的零件按概率法设计,对一些关键零部件还应进行可靠性试验。对产品的可靠性应进行评审、修改、再评审、再修改,直到满足指标要求为止。另外,还要进行人机系统的设计,这方面主要包括操作性和适应性设计。
2.2制造过程可靠性设计
制造过程的可靠性设计是保证产品质量的关键,除了要选用可靠性好的先进加工装置和工艺装备外,重点是对工艺方案和工艺流程的设计。产品的工艺流程相当于一个系统,每一个工艺方案或工序相当于一个子系统。每一个子系统的可靠度设计都要综合考虑装置、工艺装备、工艺材料及操作人员的素质等因素,确定出合理的子系统可靠度指标,然后按子系统之间的关系串联、并联或混联得出系统的预测可靠度如自动线、流水线等的设计。
2.3使用维修的可靠性设计
产品以可靠性为中心维修应采用逻辑分析决断法,科学地制定维修内容和优选维修方式,合理确定使用期,以控制机械装置使用的可靠性。机械产品的可维修性与可靠性一样,其是机械装置本身的一个可靠性指标。在对产品进行可靠性设计时就要考虑其维修性,使设计的产品在使用过程中做到故障易发现、易检查、易修复,力求防患于未然。对产品进行维修性设计时要以最低的费用来维护和提高装置的可靠性水平,尽量减少排除故障所用的维修时间。因此,要在可靠性理论的基础上制定合理、经济的维修规则,采用先进的故障诊断技术和合理的维修方式如视情维修方法、监控事后维修方法,使用标准的维修工具及装置,提高维修人员的技术水平,使机械维修工作进一步走向科学化和现代化。
3小结
常规优化设计方法在设计中没有考虑可靠性指标,因此不能反映产品执行的真实情况;而可靠性设计方法在设计中不考虑成本、重量、体积等指标。对某些设计问题,仅采用优化设计方法或仅采用可靠性设计方法,都很难得到理想的设计结果,而可靠性优化设计方法将优化技术与可靠性设计理论有机地结合在一起,弥补了各自的不足。随着机械产品的日益大型化、复杂化,可靠性优化设计方法在机械工程产品设计中的应用将会越来越广泛。
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随着现代化的不断向前发展,不断更新换代,不断进步的步伐,机械工程方面的发展同样也不甘落后。下面是由我整理的机械学术论文,谢谢你的阅读。
机械学术论文篇一
机械制造中的机械设计技术分析
摘 要:随着现代化的不断向前发展,不断更新换代,不断进步的步伐,机械工程方面的发展同样也不甘落后。在机械工程中,一个不可或缺的组成部分就是机械设计,可以说机械设计是非常重要的一个方面了,现代化的设计水平与各方面都有相应的联系,如产品的性能问题、质量问题的研究等,同时也关乎到了一个企业的经济效益的发展问题。随着近几年来科学技术水平的不断发展,现代技术也应用的越来越广了,在机械设计中的应用也非常常见了,并且还有新的设计技术不断涌现。
关键词:机械制造;机械设计;设计技术;分析;
中图分类号:C35文献标识码: A
引言:在机械工程领域,机械设计是非常重要和关键的环节,它直接决定了机械产品的技术水平、研发周期、经济效益以及实际性能水平。所谓的机械设计主要是指,在深刻理解、熟练掌握机械工作原理的基础上,根据设计目标和需要达成的效果来构思、计算以及分析机械的结构形式、能量传递模式、润滑方式、运动形式、零件尺寸和形状等,并将分析结果和计算数据转变成为具体描述。在以上过程中,需要综合考虑各种因素,并对其进行统筹协调。时代和科技的进步突出了现代设计技术的重要性。本文以现代设计技术为主要研究对象,分析和探讨了在机械设计中应用现代设计技术的相关情况。
一、 基于IT技术的设计技术
1、 仿真与虚拟设计技术
计算机的不断发展,出现的大量的设计软件,如:PROE、CAD、ANSYS、SOLIDWORKS等。这些仿真画图软件形成了更为强大的人机交互系统。所谓仿真便是以计算机为工具,通过软件模拟出与实际想适应的系统模型,通过改变控制条件研究模型运行结果的计算机与机械相结合的技术。当然,工具不是无所不能的,而是为人所用的,软件只是辅助设计师进行设计工作,没有设计师的工作,软件是不会自动完成任何设计的。虚拟设计即是在这种多维化人机交互信息环境中从事设计的技术。目前投入使用的虚拟设计采用的是通过对数据格式进行适当的转换输出利用现有的CAD系统进行建模的环境系统。
2、 网络协同技术
网络协同设计是在支撑平面和高效的协同工作机制下完善信息管理将分散的设计工作流和资源有机的统一起来从而完成产品的开发设计。网络技术的发展使得网络上大量数据传输和分布的数据库管理成为现实,从而解决了数据在网络上的访问、传输、修改等问题,构造一个三维的网络机械设计平台。
3、 并行设计
传统的机械设计每下一个分支工作必须等上一个结束后才能开始,这是低效的串行设计,这种设计缺乏信息交换以及可操作性。并行设计作为一种设计哲理,是在原有信息集成基础上,集成地、并行地设计产品。并行设计更强调功能上和过程上的集成,在优化和重组产品开发过程的同时,实现多学科领域专家群体协同工作。从任何产品设计来看,并行设计采用每个时刻可容纳的设计过程相应增加,使整个设计过程尽可能同时进行。并行设计的特点是并发个协同,并发是指设计活动的并发进行,协同是指多学科设计队伍活动的协作。网络技术的发展以使得并行设计成为机械设计的重要方法之一。
4、 智能设计
智能设计的发展,从根本上取决于对设计本质的理解,智能设计系统不仅仅是对人脑某些思维特征的模拟,而且需要具有自学习适应的能力,能够较好地支持设计过程自动化。我国市场经济的发展对产品设计与开发提出了强烈的创新要求。在当前的市场经济体系中,对产品设计不仅要求特立独行,还要求简单方便效率的设计。
二、基于数学知识的设计技术
1、 有限元设计
有限元法又称有限单元法,是求解偏微分方程的一种有效的数值方法。有限元法发展至今天,已经成为工程数值分析的有力工具,取得了巨大的进展,利用它成功地解决了一大批有重大意义的问题,很多通用程序和专用程序投入了实际应用,而且应用愈加广泛,已拓展到诸多领域。
2、 优化设计
优化设计就是在满足特定的约束条件下,利用建立数学模型的方法来求取设计的最佳值。优化设计的目标就是最优化设计对象,其手段便是依靠先进的计算机辅助软件。因此,优化设计还可以被看作为通过计算机语言来模拟达到最佳设计方案的现代科技手段。优化设计大体上包括两点内容:首先,建立符合实际的数学模型,把设计要求抽象为约束条件和函数;其次,根据所建立的模型利用计算机进行数学模型的求解从而得到优化设计方案。任何机械设计问题,总是要求满足一定的工作条件、载荷和工艺等方面要求,并在强度、刚度、寿命、尺寸范围及其他一些技术要求的限制条件下寻找一组设计参数。
3、可靠性设计
产品可靠性设计是指在产品的开发设计阶段将载荷、强度等有关设计量及其影响因素作为随机变量对待,应用可靠性数学理论与方法,使所设计的产品满足预期的可靠性要求。产品开发设计阶段的主要内容还包括预测设计对象的可靠度、找出并消除薄弱环节、不同设计方案之间的可靠性指标比较等,可分为定量分析与定性分析两个方面。定量分析是应用概率统计方法、布尔代数、马尔可夫过程理论、故障树分析等计算产品的失效概率。定性分析是通过故障模式、影响及致命度分析、事件树分析、故障树分析等对事故种类、原因、后果等进行罗列和分析。
三、 机械设计技术分析
机械设计是机械制造的前提和基础,对机械制造过程中的具体流程、操作以及问题解决都有一定的知道与规划,因此机械设计对机械制造而言非常重要。机械设计过程中设计到很多领域以及学科知识,随着社会发展,对设计技术层面的要求也越来越高,机械设计所应用到的层面也越来越广泛,下面将从机械设计的规划、方案、技术以及发展趋势等方面对机械设计的技术进行具体分析。
1、 初期规划设计分析
机械设计的初期规划设计流程和操作与计算机软件需求分析设计非常相似,都是在设计之前就要对机器性能以及具体设计要求进行充分的调查和分析,并整理数据得出相关重要结果和信息,这些信息包括所设计的机器应该具备哪些功能和特点,怎样确保制造流程更加便捷高效等等。机械设计的初期规划是机械设计的基础,是机械设计如何进行的引导和约束条件,也是机械制造工程的约束条件。
2、方案分析
在机械设计过程中,方案设计是在初期规划基础上对机械设计构想的具体实施,机械设计的方案设计是机械设计的关键,是机械设计成功与否的决定性因素,在方案设计过程中所要注意的问题也要多于机械设计其他环节,方案设计还要克服设计创想与设计实践之间的差距,避免设计方案的不可实施,确保机械制造安全有效。这就要求设计方案要同时考虑到机械制造的创新技术和机械自身性能及要求两个方面,二者相互渗透,缺一不可,这样才能确保机械设计的设计方案可实行、有创新。机械设计中的方案设计主要包括工作原理运用、机械结构认识、运动方式设计、零件设计与选取、制图以及检查等方面,这些因素构成了机械设计中方案设计的具体流程。
3、 技术设计分析
机械设计中的技术设计是整个设计过程中的灵魂,对于技术层面的要求最为严格,该流程主要是针对设计图纸的具体计算与核对。在技术设计过程中,设计师及相关人员还应将总设计图纸与设计草图进行认真比对并分析,避免出现严重错误,对每个设计环节以及设计部分都要进行严格审查,一旦出现错误或者漏洞,设计人员及工作人员要及时处理并做好校对工作。可以说技术设计环节是对整个设计过程的全面掌控,要求最高,审查也应该最为严格。
结语 :随着科技的不断进步与发展,机械设计对技术的要求越来越高,要想使设计的产品满足全球化经济市场的竞争与需求,必须将现代科学技术应用于机械设计的领域。相关的工程技术人员也应适应时代的需求,拓展设计思维,灵活运用现代设计技术,提高产品的市场竞争力。
参考文献:
[1]董立立,赵益萍,梁林泉,朱煜,段广洪.机械优化设计理论方法研究综述[J].机床与液压,2010
[2]张冠军,陈立人.我国石油机械制造业热处理的现状与展望[J].金属热处理,2010,
机械学术论文篇二
机械设计与机械制造技术探讨
摘 要:随着我们国家社会主义经济在不断的发展,机械制造工程越来越多。而机械设计和机械制造是密不可分的,机械制造要以机械设计作为前提,在经过设计以后才能进行制造,同时,也能更好的保证制造的流畅性。良好的机械设计能够提高机械产品的性能,同时,对机器的质量以及可靠性有很大的影响。本文针对机械设计技术以及机械制造技术进行了分析。
关键词:机械设计;机械制造;技术探讨
中图分类号:TD402文献标识码: A
前言:在机械工程当中,机械设计是指机械设计人员按照机械原理对机器的结构、运动方式、能力以及力的传递方式进行设计,对不同的零部件进行组织构思。在进行设计时,可以对制造的需要进行满足,以此为依据来设计方案。
1、 机械设计与机械制造的背景
就在1969年美国的《机械设计概论》杂志主刊上已登载了机电一体化这一概念。随后,机电一体化进行了持续的拓展。英国机械制造工程师会所在1986年为现代化机械论述了这样的定义:现代化机械是“根据计算机讯息网络调控的,用以实现包含机械动力、运转和能量流动等动力学任务的机械或机电零部件互相联系的体系”。它和前面所提到的机电一体化是相同的,所以能说现代化机械自然是指机电一体化体系。20世纪80年代国际机械和单位理念联合协会进行了如下的定义:机电一体化是精密机械系统、电子调控和体系思想在机械设计和机械制造流程中的协作融合。所以又能说机电一体化根本上是在机械设计和机械制造与其自动化基础上的拓展。把以往的机械设计制造与现代的机械自动化实施了对比,显示出具有自动化的特性是现代化机械和以往的机械在性能上的根本区别。机械自动化在所有行业的运用和拓展,表现出机械自动化的优势和功效。就是功能多样化、高效率节奏、高度可信率、节约材料、节约资源,持续完善人们生产生活的多元化需要。
2、 机械设计的技术分析
2.1 机械设计的初期计划设计分析
机械设计要进行初期的计划设计,其在工作方面和计算机软件的设计需求析比较类似,在设计之前要对机器设计的要求进行调查和分析,在分析要求的过程中,对机器应该具备的功能也要进行掌握。以此作为机械设计的基础,然后在设计以及制造过程中要对相应的约束条件进行规定。
2.2 机械设计的设计方案分析
在机械设计中,方案设计是关键的部分,方案也是设计的灵魂,其决定着设计的成败。在设计阶段,会遇到很多的问题,主要要面对的问题就是实际和理论之间的矛盾。方案设计不仅仅要符合机器本身的性能,同时,在功能方面也要进
行满足。在方案设计方面,对检验人员对机器开发、认识以及创新方面都要进行重视。在设计阶段,主要的步骤可以简单概括为对工作原理进行定义、对机器结构进行确定、对机器运动方式进行设计、对零部件的选取与设计进行判断、对制图进行设计以及对初步设计进行调查。
2.3 机械设计的主要技术设计分析
机械设计中,对技术层面的要求最为严格,在这个阶段要对设计图纸进行校对,同时,要对图纸进行计算,对设计总图和部分草图要进行对比和核对分析。在机械设计方面对每个部分都要进行设计,设计时要进行非常严格的核对,不能出现疏漏的情况,同时,在校对方面也要保证质量。对要进行产品生产的机械,在设计时,要根据产品进行定型设计。
2.4 机械设计的技术发展趋势分析
2.4.1 针对现代机械产品的机械设计
现代机械产品对机械设计提出了更高的要求,因此,在进行机械设计时,在技术层面一定要不断的进行改善。机械产品设计要更加具有智能化特点,主要的方式就是利用现代化设计手段,在设计过程中应用设计软件和虚拟的设计技术,对产品设计进行虚拟化,同时,利用多媒体技术对产品的性能、结构进行模拟演示,以达到更好的设计效果。在机械设计方面要更加的系统化,机械设计
中包含着很多的部件,这些部件要有机的结合在一起才能形成整体的设计,同时,要具有一定的层次性,在经过系统设计以后才能实现机械产品的设计目标。最后是要具有模块化特点,这种理念在设计方面比较简单,但是,要保证机械设计功能实现模块组合,在产品方案设计过程中进行实现。机械产品设计要具有特性,要根据所生产的产品特性来进行机械设计,在这个过程中要利用计算机对产品进
行构建,同时,进行必要的推理,最终形成方案设计。
2.4.2 现代机械设计的未来发展与前景分析
机械产品在性能方面要更加的优良,因此,在进行机械设计过程中要以提高产品的性能为目标,其中机械产品的优良性主要体现在可靠性技术以及控制技术方面。机械设计要更加适合市场发展,在激烈的市场竞争中能够获得发展空间,产品在形成以后要能够在市场中进行拓展。同时,在经济环境不断变化的情况下,要不断开发新技术,这样能够在机械设计方面应用新技术。新技术要具备一定的竞争优势,主要体现在技术方面的创新,成本方面的降低,智能化设计等。应用新技术来提高机械设计的市场竞争能力,对企业未来在机械设计方面,节能环保理念也要进行体现,近年来,人们对环境保护越来越重视,在机械设计过程中,绿色设计成为了主要发展方向。机械设计产品以智能化和绿色化为基础,在对能源进行利用时,能够利用机械设计技术实现能源的利用最大化,对实现资源的循环利用更加有帮助。
3、机械制造的技术分析
3.1 机械制造技术的特点分析
机械制造技术要符合当代技术发展要求,在机械设计方面要更加具备当代的特点。传统的机械设计在应用过程中出现了越来越不能满足现代机械产品需求的情况,虽然其在制造技术方面在不断的更新,同时,使用的设备也在不断的更换,但是,在原有基础上要不断的更新技术,对技术进行利用,作为其发展的基础。
市场经济不断发展过程中,机械制造技术要做到能够适应经济的发展。工业发展过程中对各方面都提出了新的要求,近年来,工业发展速度非常快,而且在不断的融入新的技术体系。工业生产过程中对计算机技术以及信息技术进行了很好的融合,为了更好的提高生产效率,应该对机械制造技术进行革新。提高生产效率满足客户的需要,能够提高市场占有率。机械制造技术在技术范围上要进行扩大,同时,在生产加工方面要不断的发展。
3.2我国机械制造技术的现状以及发展方向分析
机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言,是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展,营造出最新的 JIT、AM、LP 以及 CE 等管理理念。在我国,这种管理机制还是比较匮乏的,只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此,我国应该加强机械制造的管理机制。机械制造的设计。工业发达国家都会采用设计方法,并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用-CAD 技术的应用,让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而,在我国,则缺乏这种计算机软件技术,或者是这样的技术应用并不广泛。因此,在这一技术层面上,我国需要努力与发展。机械制造的工艺分析。机械制造以高精度、高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术,如微型加工、纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术,在工业发达的国家,这些技术应用较为广泛。
4、结束语
综上所述,由于现代化机械自动化在设计和制造上具备多功能性、高品质、高可信率、低能源消耗的优势,因此机械设计与制造都是环绕机械自动化来施行的。机电一体化的拓展就是机械自动化的拓展。所有设计师必需清楚地意识到机械设计制造唯有朝机械自动化设计制造的前景拓展,才可能是机械工业拓展中独辟蹊径的出路。
参考文献:
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随着全球经济一体化步伐的加快,尤其是中国加入WTO后,我国工程机械行业的市场环境发生了非常大的变化。下面是我为大家整理的,供大家参考。
范文一:公路工程机械装置施工成本控制论文
1机械装置使用费的成本控制分析
1.1合理配备和正确使用机械装置,提高机械效率
在公路工程的施工过程中,应根据工程的具体情况进行机械装置的选择。工程的施工内容发生变化,其所需要的机械装置型别和数量也将随之改变,因此所确定的机械装置应满足施工生产的要求,如果施工机械装置使用不当将可能对工程的施工造成影响,同时机械效率也无法得到充分发挥,从而造成成本的浪费。在进行机械装置的选择时,不仅应满足经济原则,也应满足适用原则。机械装置选择完成之后,应做好工序、工种间机械施工的组织工作,从而最大限度发挥机械装置的使用效能。为了充分发挥机械装置的使用效能,不仅应提高机械装置的效能,同时还提高操作人员的操作技能,两方面同时兼顾。在机械装置的使用过程中,应制定严格的经济责任制,将责任落实到人。将施工成果与操作人员的工资分配挂钩在一起,奖惩分明,这样可以有效提高机械装置操作人员的工作积极性,从而提高机械装置的使用效率。
1.2加强机械的平衡排程,提高机械利用率
在公路工程施工过程中,合理调拨能够把机械及装置使用费有效降低。要控制好调拨机械装置的数量,调拨数量过多会使机械装置使用率降低,但是如果调拨数量比较少,又会导致不能满足施工需求,从而延误施工进度。同时,对于机械装置的操作人员,应严格要求其操作技能,禁止操作人员在机械装置的操作过程中出现不规范和不熟练的问题,从而确保施工的顺利进行。所以,工程机械装置调拨的同时,也要满足施工生产需求,科学合理的进行机械装置的组织调拨,从而降低机械装置使用费,达到降低施工成本的目的。由于工程中所购置的大型机械一般都比较昂贵,定额台班使用费也比较高,所以为有效降低使用费,应严格做好大型机械的排程,提高机械装置使用率。
1.3做好机械装置的维修保养,提高机械的完好率
应加强机械装置平时的维修保养,确保机械装置处于正常使用状态,随时处于待命状态。施工中所使用的机械装置除了花钱购置的装置,大部分机械装置为专案外部租赁的机械装置,因此在进行机械装置租赁时,在所签订的合同中应对完好率有详细约定。必须有专门的工作人员专项负责工程专案装置的维修和保养,使机械装置一直处于良好的工作状态,这样可以有效提高机械装置的完好率。
2结语
研究分析表明,在施工中对原材料成本进行控制的可行性较差,而机械装置使用费是影响工程成本的主要因素,对其进行成本控制的可行性较高。通过结合工程实践经验,笔者总结出机械装置施工成本控制的措施,旨在达到真正节约工程机械装置费用的目的。
范文二:工程机械中混合动力关键技术分析
1工程机械中混合动力关键技术
1.1合理选择混合动力模式与动力引数相匹配
不同的工程机械在操作时由于工作的要求不同,其机械的执行特点也会有区别。在选择混合动力模式前,要充分考虑到不同机械的工作特点和作业状况选择合适的动力模式。由于机械执行时所承担的负荷较大,因此在设计时还应考虑到原来的动力系统的承压力变化规律,在选择时充分利用到力学的知识,设计合理的动力模式。由于混合动力是在节能减排的理念上发展起来的,因此还要分析机械能源的消化情况,以及能源的回圈利用可能性,以此制定出符合节能标准的混合动力系统。由于混合动力系统设计理念是促进能源吸收与利用达到平衡的状态,如果动力引数匹配不合理将严重影响机械效能,无法正常发挥机械操作功能。在设计时,要考虑到动力系统输出功率与能量消耗状况,利用模拟模拟测试,设计出与混合动力模式相匹配的动力引数,包括发电机功率、电容电压等。合理选择混合动力模式,并匹配科学的动力引数,从而使发电机能够发挥最佳动力,减少机械执行时能源消耗,达到节能减排的目的。
1.2能量回收与储存相关技术
传统的液力传动系统工程机械,是采用特殊的设计实现能量回收的。使用液压马达和液压油缸对未使用的原油进行回收,将其抽到储能装置中,实现节约能源的目的。混合动力设计要考虑到机械种类和执行时液压系统的特点,选择最合理的回收与储存元件,并使这种措施符合机械执行的整体需求,实现能源回圈利用。由于传统的能源储蓄方式各有优缺点,如液压式储能方式的蓄能效率高,但可靠性却一般;电容的蓄能效率高,回圈寿命却低。混合动力在设计中,要分析各种蓄能方式的优缺点,选取更优化的回收储存能源方式,实现节能减排的效果。
1.3设定可靠的混合动力系统
由于工程机械时会受到环境因素的影响,因此在设计工程机械动力系统时要考虑到各种技术的可靠性,以保证工程机械能够适应各种操作环境,发挥较高的工作效率。一般兜里系统在机械执行时以发热,尤其在恶劣的操作环境下,散热性不能有效发挥,因此在选择混合电力系统中发电机、电容、储能元件等关键装置时,要可考虑到使用时所能承载的负荷和对电能的损耗情况,从而使混合动力功率满足工程机械作业需求。
2工程机械中混合动力节能效果分析
混合动力系统发挥的效率直接影响工程机械的整体效能,也能保证机械安全执行。由于工程机械的功能和特点不同,工程机械中混合动力也要根据实际情况选择合适的发动元件,以达到节能减排的效果。采用工程机械混合动力后,使原本的能源消耗量大的问题得到了解决,使工程机械达到了节能减排的效果。随着环保理念不断加强,工业排放标准也不断提高,混合动力机械符合了节能减排的时代潮流。混合动力系统根据机械操作的特点和能源消耗情况,将各种机械储能的方式做了对比,用更合理的回收储能方式,使工程机械发挥了最佳的效能,达到了节能减排的目的。随着资讯科技和自动化技术不断发展,混合动力关键技术也会不断加强,能源利用率更高,工程机械节能减排效果将更好。
3结束语
机械在执行时对动力系统的依赖性极大,所有的动力系统在执行时都会存在耗能高的情况,通过分析机械作业时各种动力元件的耗能情况,选择合理的动力元件,能够达到节能减排的目的。加强工程机械中混合动力关键技术控制,可以改善机械执行时能源消耗,促进能源回圈利用,达到节能减排的效果。