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仿真技术在机械设计制造过程中的运用

时间:2020-05-15 05:13:21

摘要:现阶段,我国的科学技术水平得到了很大程度提升,在机械设计制造领域的发展中,对新技术的应用就能有助于设计制造的整体水平提高。将仿真技术和机械设计制造相结合,就能有效优化机械设计制造产业的发展阶段。基于此,文章主要就机械设计制造中仿真技术的应用重要性和应用流程加以分析,然后结合实际对仿真技术的应用特征及实际应用详细探究,希望能通过此次研究分析,对机械设计制造的发展起到促进作用。

关键词:机械设计;仿真技术;应用

仿真技术的应用,主要就是对计算机技术下加以实现的,通过多种学科理论作为基础,在计算机的软件工具支持下,发挥着重要作用。在早期的计算机仿真技术的应用,是随机数通过实验求解随机问题方法的应用,在近些年的科学技术迅速发展下,和工业领域的发展有着紧密的结合,这样就对工业发展起到了很大促进作用。通过从理论上对仿真技术的应用研究,就能为实际机械设计制造发展提供理论支持。

1机械设计制造中仿真技术的应用重要性和应用流程

1.1机械设计制造中仿真技术的应用重要性分析

机械设计制造产业在我国的经济发展中起着重要促进作用,从上世纪七十年代以来,在全球化的竞争发展方面愈来愈激烈,产品消费结构也在向着个性化以及多元化的方向发展。仿真技术的出现,对机械设计制造产业就有着很大推动,而在收到经济水平的因素影响,在实际操作系统的应用上费用相对比较高。仿真技术的应用,在设计人员将计算机技术作为载体下,通过运用相应的软件以及构建数据模型等,这样就能对参数详细准确的分析,在机械设计制造当中应用,就能有效提高设计的效率[1]。机械设计制造中仿真技术的应用,只需要设计人员结合不用方案在仿真软件当中进行构建虚拟机,从而就能有效完成不同假设性虚拟实验,对最优化的方案进行选择。仿真技术的应用对计算的精度可有效保证,对研发的质量也能有效提高,节约了大量的研发资金,这对机械设计制造行业的可持续发展就有着积极促进作用。

1.2机械设计制造中仿真技术的应用流程分析

机械设计制造领域的发展,需要从多方面加强重视,在机械设计制造过程中仿真技术的应用,主要是在电脑数学模型以及仿真模式的建立基础上应用的。仿真技术的应用涉及到图形学以及几何造型学等,在对系统实质抽象数学模型的处理过程中,要按照相应的程序进行实施。首先就是对模型进行建立,仿真技术应用中先要能抽象出能达到仿真目的的可靠系统,然后加上边界以及约束条件[2]。接着就要对相应学科知识的应用,把这一系统在数学表达的方式下进行阐述。主要的内容就是数学模型,模型的构建过程中,就要结合时间关系进行划分。在模型的构建类型上有动静两种模型类型,在动态模型方面又分为连续时间以及离散时间和混合时间几种。机械设计制造过程中的仿真技术应用流程中,在模型的变换层面就比较关键。这一环节主要是将抽象的数学表达进行转换成计算机处理形式。然后通过适当的算法以及计算机语言,就能对仿真模型进行分析,这就需要对计算机研发新的系统,或者是通过仿真软件加以应用,都能够达到模型变换的目的[3]。接着就是模型的实验环节。也就是把创建仿真模型输入到计算机当中,通过仿真模型的运行就能获得仿真结果。在进行仿真实验中是通过先期设计实验方案进行运行的,这样就比较的简单。对于仿真实验的结果的衡量标准问题,就要先对仿真实验的结果进行辨析,对其结果的可靠性进行检验可通过反正过程反向验证法以及置信通道方法加以应用。通过这一系列的程序实施,就能有助于仿真技术的积极作用发挥。

2机械设计制造中仿真技术的应用特征及实际应用

2.1仿真技术应用的特征体现分析

第一,应用范围大特征。仿真技术在机械设计制造当中的应用,有着鲜明的特征体现,从产品设计到制造和测试维护的整个过程中,仿真技术都能贯穿始终。在机械产品的概念设计以及详细设计和加工制造等环节,仿真技术都能发挥积极的作用。在仿真技术的实际应用中,在范围上得到了迅速扩大化,仿真对象和目的上从研究制造对象动力学以及运动学特性,已经向着研究制造系统设计运行方向发展,在库存管理以及产品开发过程组织等层面都有着涉及。第二,集成化特征。机械设计制造过程中的仿真技术应用,在集成化的特征层面表现的比较突出,也就是对仿真技术的综合性应用,从而就能有效形成可运行的产品开发以及制造环境。在仿真的类型上是多样化的,有着面向产品以及制造工艺和生产管理等部分的仿真[4]。这些部分对仿真技术的应用都得到了综合性体现。第三,分布性特征。仿真技术的应用在和网络技术的结合下,对仿真的分布性特征上就比较显著。这是通过制造分布所决定,其中就有着敏捷制造以及虚拟网络的支持实现的。仿真技术的应用和传感器以及图形技术的结合应用特征也比较突出,这就对仿真技术的交互性得到了加强。

2.2机械设计制造中仿真技术应用

仿真技术在机械设计制造中多个环节都能进行应用,其中在复杂的数值计算分析中的应用作用比较突出。仿真技术应用对机械设计制造中的大量复杂化数据分析计算能力比较强,能将数据分析简单化以及层次性的实现,这样就大大的提高了工作效率,对低水平重复劳动的问题也能避免。机械产品的研发设计中,运用仿真技术就能在计算分析上准确快速的实现,直到满足实际的要求标准,对机械产品材料的浪费以及耗时的问题也得到了解决。机械产品的动力学模型的分析下,对机械产品的结构强度等都能得到有效保障,对机械设备的刚度应变以及动态特性的参数分析能力也比较强。仿真技术在机械结构的设计中应用,也能优化设计的质量。机械产品是通过大量结构组装的工艺动作。对新机械产品的研发过程中,结构的正确设定,和结构间的运动得当与否等,都和产品的实际应用效果有着直接的应用。这就需要在仿真技术的应用下,通过三维机械设计软件的应用进行仿真设计,从而有效的检查机械结构设计的质量。将仿真技术在机械设计制造当中的齿轮设计中加以应用,能有效提高齿轮设计的质量。机械装备当中的齿轮是比较关键的零件,对其设计的精度有着高要求,实际设计过程中就要充分注重对仿真技术的应用。具体应用中对visuallisp语言的应用,就能在齿轮端面实施模型的构建以及仿真,能从多个角度实施评估[5]。仿真技术的运用下能对圆弧针齿轮星传动研究分析,以及对影响正交齿轮齿轮传动接触点的参数实施研究,这样就大大的提高了对齿轮设计的精确度。

3结束语

综上所述,机械设计制造产业的发展过程中,随着新技术的广泛应用,对整体的机械设计制造产业的发展也有着促进作用。仿真技术和机械设计制造的结合,为我国的机械制造产业带来了生机,为促进机械制造产业的可持续发展以及科学性发展打下了基础,希望此次研究有助于实际机械设计制造产业的发展。

作者:杨磊 单位:郑州飞机装备有限责任公司

参考文献:

[1]潘庭海,张石磊.机械设计制造及其自动化专业课程实践性分析[J].电子制作,2014(02).

[2]贾志欣,楼应侯,张学昌,等.机械设计制造及其自动化专业网络化平台建设[J].实验科学与技术,2013(04).

[3]张宝坤,王淑霞,王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术,2014(04).

[4]赵海晖,王志刚,王惠艺,等.论工业设计与现代机械设计的辩证统一[J].现代企业教育,2015(11).

[5]吴石,徐雳,宋东颖.依托机械设计制造专业加快应用型车辆工程专业建设[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2015(04).


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