化工机械设计论文范文
化工机械设计论文范文第1篇
本项目在生产工艺选型过程中，要充分考虑以下几个方面的问题：
1.1先进性—提高产品在市场中的竞争能力；
1.2实用性—与项目产品方案相适应，达到发挥其资源优势、降低原材料和能耗、提高产品质量的目的；
1.3可靠性—采用先进和成熟的技术，在保证产品质量和成本合理的前提下，对生产设备进行全球采购；
1.4经济性—各工艺技术方案要体现投资小、成本低、利润高的效果；
1.5适应性—根据市场要求，灵活生产多种产品，不断扩大产品规格，型号和种类；
1.6安全性—技术方案的选择，要为生产工人提供安全的工作环境及安全的防护措施；
1.7环保性—使用无污染或尽量减少污染的工艺。
二、工艺设计方案比较
目前PC预制构件生产工艺形式为固定模位及循环流水传送形式。两种工艺形式对设备、人员等方面的要求各有不同：
2.1固定模位工艺
(1)工艺特点、优点：1)工艺通用性强，适合多种不同的混凝土构件生产；2)不受作业时间限制，适合工序复杂、工序作业时间长的混凝土构件生产；3)工艺设备简单，投资小；(2)工艺特点、缺点：1)构件分散养护，保温设施简单，能耗高；2)台座分散布置占地面积大；3)机械化程度低，用人比较多，劳动效率低；4)由于作业分散，作业环境整洁不好保证。5)生产成本高。
2.2循环流水生产线工艺
(1)工艺特点、优点：1)可以实现集中养护，节约能源，降低能耗；2)机械化程度高，可实现程序控制；3)工序衔接紧凑，用人较少，可提高生产效率；4)可以实现专业化作业，提高劳动效率；5)产品生产成本低。(2)工艺特点缺点：1)受工序作业时间限制，需要在限定时间内完成工序作业内容；2)一次性投资大。
2.3两种工艺方案的对比分析
通过两种生产工艺的对比可知，循环流水线生产工艺可以集中蒸氧，节能降耗，工序设计紧凑，工艺布局科学合理安全性强，生产效率高、劳动生产率高，机械化程度高，可以根据市场对不同构件的需求比例，灵活安排生产；符合工艺选型原则。
2.4生产线选型的通用性
说明循环流水线可生产的产品种类由两个因素决定，一是钢底模的尺寸规格（9000mm×4000mm），二是蒸养窑的层高限制（层间空隙450mm），由以上两个因素可以确定产品的种类为长、宽、高不大于9000mm×4000mm×450mm的板类及梁、柱构件。根据主要产品的说明，此循环流水线适用于所有现有及待开发的板类构件。比如，未来市场潜力比较大的公用建筑装饰外挂板，一般宽度不超过6米，本生产线完全适用。
三、设备简介
生产线按照平台清理、画线、装边模、喷油、摆渡、布料、振捣、表面整平、养护、磨平、养护、脱模的生产工序，采用自动为主。手动为辅的控制方式进行操作。采用自动化、智能化、机械化、标准化等技术综合集成，来实现建筑工业化PC部品的自动化生产。以单线为例生产线的产能、占地面积及必要条件(见表2)。以双线为例生产线的产能、占地面积及必要条件(见表3)。配套设备：1、加热设备：蒸气锅炉。2、混凝士搅拌站。
四、设备工艺流程
化工机械设计论文范文第2篇
化工实训类教学设备的使用与实际的化工装置运行具有很大的相似性，也会对装置的温度、压力、流量等操作参数进行测量和监控，为保证装置的平稳安全运行，设计化工实训类教学设备时，通常也会引锁装置、锁定装置和报警装置，设置系统操作时的温度、压力和流量等的波动范围，对其参数设定进行锁定，同时将温度、压力和流量进行关联，确保整个装置的各种操作参数在安全的范围内，一旦情况出现异常，启动报警装置同时依靠联锁装置停机或停车，防止事故的发生。化工实训类教学设备中平台栏杆类设备的安全要求化工实训类教学装置中通常会用到模仿工厂情景的平台栏杆、斜梯和直梯，在国标GB21476—2008中并未对这类设备提出明确的安全要求。此类固定式钢梯及平台的设计，在满足装置对场地要求的同时，可参照工业标准进行相关设计。其强度的校核可根据GB50017—2003《钢结构设计规范》进行，其安全要求应参照GB17888.1～17888.4—2008《机械安全进入机械的固定设施》和GB4053.1～4053.3—2008《固定式钢梯及平台安全要求》进行安全设计。
2GB21748—2008《教学仪器设备安全要求仪
器和零部件的基本要求》中对教学仪器设备的机械性能提出了相应的附加要求阀门的安全要求阀门的选材必须以现行的国家标准为依据，从而保证材料和结构形式的可靠性。为保障阀门在长期使用过程中的旋转灵活和开关可靠，应对阀门的旋转部件做好防护。涉及对压力需严格控制的化工教学设备，相关设备上应设置安全阀、减压阀等泄压装置，且安全阀、减压阀等安全装置的安全设定值应定期进行校验，保证此类阀门调节功能的有效性。设备外观、设备布置和管线配管的安全要求在人员可能接近的金属制件、控制柜、抽屉、结构和组件上不应有锐角、凸出部位、锐角边、刺、粗糙的表面和飞边等，在设备制造的技术要求中须明确毛刺、锐角、毛边的处理措施。化工实训类教学装置一般都需要进行与化工厂类似的设备布置和管线配管设计，故而在设备布置和管线配管时，一方面要考虑设备布置和管线安装的稳固性，另一方面也要考虑人员进入操作区域的安全性，减少外伸和凸出的部件或尽量将外伸和凸出的部件布置在不会对人员造成伤害的区域。配管在考虑工艺流程走向的同时，也要考虑避免对人员行进和操作的干扰，降低人员与管线发生碰撞、刮擦的可能性。在无法避免上述可能的危险情况时，应在产品的操作说明书中要求操作人员穿戴安全帽、防滑工作鞋等安全防护用品。转动设备防护装置的安全要求机械产品上高速运转的传动机构，应使用使人体不能直接进入危险区的防护罩。对于设备上外露的齿轮、风扇、皮带、支撑架或其他往复运动的、旋转的、传动和活动的部件都应设有充分的安全防护罩。在易产生碎片或尘埃和可能有飞甩物存在的情况下，应设有防护罩（网）、吸尘装置及回跳保险，防护罩的密度应能使飞甩物不能通过。紧固件的安全要求化工实训类教学设备中法兰、阀门、设备支撑件等以螺栓连接为主，螺栓、螺母等紧固件的选择应尽可能选用标准件。按照GB21748—2008《教学仪器设备安全要求仪器和零部件的基本要求》的规定，化工实训类教学设备中紧固件的防松方式一般选用弹簧垫圈、锁紧垫圈和锁紧螺母。对于预期不会经常拆卸的地方选用锁紧螺母代替弹簧垫圈，需要经常拆卸且带螺母的地方弹簧垫圈使用较多，而对于有螺栓或螺钉且不使用螺母的地方多用弹簧垫圈和锁紧垫圈。在一般应用中，螺钉或螺栓的最少旋入量要等于螺杆上部带螺纹部分的名义直径；在高应力状态下应用时，螺钉或螺栓的最少选入量应等于螺杆上部带螺纹部分的名义直径的1.5倍。
3结论
化工机械设计论文范文第3篇
在机械制造工艺中，对机械设计进行合理化处理是确保机械产品质量的关键，而机械制造企业生产的目的是为了扩大规模，获得最大经济效益，因此，应有针对性地对机械设计进行研究。从机械制造工艺流程入手，对机械制造工艺中的合理化机械设计进行系统分析和探讨，希望可以为我国的机械制造发展提供帮助。
关键词:
机械制造工艺;合理化;机械设计
1机械制造工艺流程
从整体角度来对机械制造工艺流程进行分析，机械制造工艺流程如图1所示。
1．1制造程序
这一步骤主要是将原材料直接制作成半成品，处理重点是对原材料的材质及材料的利用率进行规划。对于机械制造企业来说，要在激烈的市场竞争中占据重要位置，就一定要对材料的质量进行管理和监督，只有提升机械制造工艺原材料的利用方式，才能真正降低生产成本。
1．2零件定位
在零件定位中，可以运用多种定位方式，而技术人员采用何种定位方式也会直接影响零件的质量。为了提升零件质量，技术人员要结合定位方式与零件的加工需求，按照标准开展零部件的加工工作，这也是增加机械制造企业产品销量的主要手段。
1．3技术程序
这一步骤是将制造工序中已经获得的半成品直接加工成符合客户要求的成品，技术程序的加工要求更精细，对产品的质量要求也更高。
1．4加工精度控制
技术人员在对零部件进行粗加工后，还要对半成品状态下的零部件进行细加工处理，在处理过程中，加工的精度要求在于零部件的形状、尺寸及表面质量等因素，为了真正满足客户的实际需求，技术人员需要利用误差控制措施进行合理选择，进而提升产品的精度。
1．5装夹
对零部件进行装夹是将零件直接固定在合适的位置上，在零件的装夹操作中，技术人员要保证零件固定位置的准确性，在确定好位置后，技术人员还要利用相关设计对零件进行深层次的固定工作。
2机械制造设计工艺的基本原则
2．1综合性
从本质层面来说，合理化的机械设计与机械制造属于理论和实践两个层面，二者本身所属类别是不同的，这种差异也就产生了工作中的误差。基于此，技术人员要将综合性作为整个机械制造发展的基本原则，在总结传统机械设计经验的基础上，将机械设计的理论知识与实践制造进行有机结合，以提升机械设计的整体质量。
2．2整体性
在对机械制造工艺进行合理化设计时，要先对机械设计的方案进行制定。在制定机械设计方案时，技术人员要遵循整体性原则，从机械制造工艺的整体入手，在确保各个部件合理的基础上，制定多个机械设计方案，从这些设计方案中选择最优的方案作为机械制造的最终设计方案。
3机械制造工艺中的合理化机械措施
3．1提高设计标准化
制造工艺的核心是机械设计标准化，也就是在相对统一的设计标准中，保证技术人员设计的机械零件结构、规格达到高度统一，在符合国家规定的机械制造标准基础上，进一步提高机械零部件的质量，这对降低生产成本、提高生产效率起到了极大的作用。技术人员在对机械制造工艺进行合理化设计时，一定要充分重视机械零部件的质量，按照国家标准实现标准化设计，以提升机械零部件产品的设计水平和使用性能，只有提升机械生产企业与机械产品的竞争力，才能真正提升机械制造企业的经济效益。
3．2运用绿色制造工艺
技术人员在进行机械设计时，要不断尝试引入新的设计理念，改进传统的设计方法。在设计过程中，应根据社会发展的大趋势，认真贯彻落实绿色环保的设计理念，在此基础上，将机械设计与高新技术手段相结合。在机械制造企业运行过程中，还要充分考虑自身经济效益与环境保护之间的平衡关系，只有实现二者的共同发展，才能促进机械制造企业的长久发展，企业的发展不能以牺牲环境为代价，要在保证环境的基础上，实现机械制造企业的可持续发展。针对目前的机械制造工艺，技术人员要将工作重点放在绿色材料的使用方面，从原材料及生产工艺两方面入手，共同保证机械制造与设计的系统化发展。
3．3提升加工精度
在机械制造过程中，客观差异是一定存在的，技术人员应尽量减少客观差异，以提高机械产品的精准度为准则，分析差异产生的根本原因，确定机械制造中存在的潜在因素，以降低差异，提高防范技术水平，进一步提升加工精度。提高机械产品的加工精度关键在于对夹具进行调整，技术人员应采用先进的测量工具降低误差值，确定误差产生的原因。目前，机械零件产品出现加工误差的主要原因在于机械内部应力、热变形及系统应力等，其中比较常见的是内部应力和热变形两大因素。提高加工精度的流程如图2所示。
4结语
机械制造工艺的合理化机械设计关键在于要有针对性地对机械设计进行分析，对机械生产过程进行合理分析，这两方面的分析都与机械制造过程中的合理化要求有关，因此，技术人员为了保证机械设计的科学化和合理化，要在设计过程中充分考虑机械制造工艺的实际需求，系统性地分析各制造工序的注意事项，改进设计方法，根据工艺水平合理选择机械技术，保证机械设计与制造质量达到国家规定标准，更好地促进机械制造工艺的全面发展。
参考文献:
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［8］王文，陈云升．一种新型车床回转夹具［C］//第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)，2011．
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化工机械设计论文范文第4篇
关键词：改革方案；机械制造；人才培养
中图分类号：C96 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）02-01-01
前言：机械制造业是国民经济的基础产业，它的发展直接影响到国民经济各部门的发展，也影响到国计民生和国防力量的加强，因此，各国都把机械制造业的发展放在首要位置。因此，培养德、智、体、美全面发展，满足机械加工领域生产、管理和服务一线需要，具有良好的职业道德与实践能力，掌握机械制造与自动化基础理论知识，具有熟练的机械加工设备操作、机械产品工艺编制和自动化机械加工设备维护能力，能熟练进行机械产品售后技术服务的高级技能型人才具有极其重要的意义。
1. 专业社会需求调研分析
1.1市场需求分析
才市场需求信息分析显示，机械制造业是我国当前和相当长一段时间内人才需求十分旺盛的行业。国家制订的近十年工业发展目标明确指出，要在十年内实现企业普遍采用CAD/CAM技术。在本领域内需要培养适应传统机械设计与制造技术向高科技、高精度、高质量、高效率发展需要，掌握机械设计制造传统工艺、现代先进机械设计与制造技术及企业管理等知识和技能，熟悉各种机械加工设备，能够熟练应用机械CAD/CAM技术，并具有一定组织管理能力的技术应用型人才。
1.2专业设置的社会背景及行业背景
机械制造业是国民经济的基础产业，它的发展直接影响到国民经济各部门的发展，也影响到国计民生和国防力量的加强，因此，各国都把机械制造业的发展放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧，各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中，作为竞争取胜的重要手段。机械制造业是制造业的重要组成部分，是国家工业体系的重要基础和国民经济各部门的装备部。机械制造技术水平的提高与进步对整个国民经济的发展以及科技、国防实力的提高有着直接的重要的影响，是衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志之一。科技部中国科技发展战略研究小组提出，中国制造业发展可实行三大战略：第一步，力争2015年总产值成为世界第二大制造国，建成名副其实的“世界工厂”；第二步，2030年总产值成为世界第一制造大国；第三步，2050年在制造业的带动下，服务业高度发达，研发设计达到发达国家水平。
2.专业人才培养计划
2. 1专业人才培养目标
本专业培养具有坚定的政治方向，拥护中国共产党的领导，拥护党的路线、方针、政策，德、智、体、美等全面发展的、适应机械制造与自动化行业发展需要、掌握机械制造与自动化工程基本理论、方法和应用技能、具有较强的分析和解决问题的能力及自学能力、具有创新意识和能力、能从事机械制造与自动化类产品的生产、质量检验、计划管理、调试维修和销售服务及机械产品设计的高等技术应用型人才。即本专业培养面向机械制造与自动化产业链的各个环节，包括机械产品的设计、生产、销售与服务等第一线需要的应用型技术人才。 本专业是一个机械制造与自动化工程方面的较宽口径专业。使学生在具有必备的理论知识和专业知识的基础上，重点掌握从事机械制造、机电设备的操作、运行、保养、设备的技术改造和维修、安装调试，先进的设备加工，先进工艺、管理与操作的基本能力，掌握运用综合多种知识解决实际问题的能力。具有创新精神和不断学习、持续发展的能力。还应具备良好的职业道德、爱岗敬业、艰苦创业、踏实肯干、善于与人合作的精神。
2.2人才培养模式及指导思想
改革机械专业实行理论教学与实践教学并重的工学结合的“2+1”人才培养模式。即在保证理论教学和实践教学1：1的前提下，前两年以理论教学、校内、外实践教学为主，第三年安排综合实训与顶岗实习，最终实现本专业的人才培养目标。其培养人才的指导思想主要以职业能力为本位，以提高技能水平为核心”的教学指导思想，提高学生的文化素质，强化技能培训。根据职业岗位需要与终身学习的需要关系以及扩大专业服务面向，加强职业岗位的针对性。借鉴国内外高等职业教育的经验，从具体国情出发，适应工学结合、校企合作等人才培养模式的需要，创新课程体系；打破传统的学科课程结构，实现课程的模块化、综合化，推行“项目教学”，和校企结合模式，力求实现教学与岗位就业零对接。
3. 职业岗位群及人才培养规格
改革机械专业的毕业生就业岗位主要为：面向生产一线的机加工工艺员、机加工工装员、生产现场工艺管理、可编程器件设计与调试、质量检测管理、机械产品测试、机电设备维护、机电产品认证、技术支持、产品销售、技术文员和物料采购。职业岗位对应的主要工作任务及职业资格证书为机加工工艺员、机加工工装员、生产现场工 艺管理、可编程器件设计与调试和质量检测管理，它们的主要工作任务就是独立承担或作为团队成员承担模具、汽车类机械产品中的零部件工艺开发任务；并进行工艺方案分析，并根据技术经济指标要求确定工艺技术方案；编制包含上述工艺设计资料的技术文件；整理技术文档资料，最终完成工艺方案；根据加工零件进行工装分析；认识加工零件拟采用的工艺流程和工艺文件；掌握装夹方式选用原则；定位元件选择方式；确定出夹紧装置；根据强度优选夹具体；选好对刀引导元件；最后配选出夹具零件；最终完成夹具的制造与加工零件的工装和组织产品的生产、外协加工、组装和品质管理；编制生产工艺文件；组织安排生产人员；能对生产中的出现的严重问题及时分析原因；对客户的退库品、返修品进行检测、记录并办理入库，进行维修；机械零件生产过程的工艺设计和工艺文件制定，生产工程工艺问题的解决。而人才培养规格则是培养具备良好的思想素质和文化修养、必备的专业基础理论和专门知识、从事本专业领域实际工作的基本技术和基本能力、良好的职业道德和敬业精神的从业人员。
结语：随着社会经济科技行业的快速发展，先进制造技术及其装备的使用越来越普遍，生产管理及产品质量监测体系加快与国际制造业接轨，企业正在迅速走向现代化进程。机械制造业是国民经济的基础产业，它的发展直接影响到国民经济各部门的发展，也影响到国计民生和国防力量的加强。因此，发展机械制造业，培养机械制造型人才，对于企业的开发，国民经济的发展都具有重要的意义。
参考文献：
[1] 余薪萍.现代制造技术创新教育的研究与探讨[A].第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C].2008
化工机械设计论文范文第5篇
机械设计制造及其自动化专业就业前景我国经济融入世界经济的步伐加快，调整产业结构的国策，使我国迅速成为世界加工制造大国。随着外资企业的大量涌入，我国已成为加工制造业的重要基地之一。需要大量的机械设计制造及其自动化专业的应用型高级工程技术人才，尤其是既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才非常紧缺，有着广阔的就业前景。
毕业生主要到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的工作。由于机械行业的重要性和庞大规模，需要一支庞大的专业人才队伍。今后一段时间内，机械类人才仍会有较大需求。具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标，机械设计制造与加工专业人才近年供需比也很高。从机械行业发展来看，印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍看好。除了这些传统工业领域，该行业将进一步向机光电一体化发展，向光加工、环保这样的新兴领域拓展。
近年来随着我国装备制造业的高速发展，汽车制造、高速铁路、大电站及输变电建设、城市轨道交通建设等也将大量需要该专业的毕业生。
机械设计制造及其自动化专业主要课程
专业基础课：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学物理实验、普通化学及实验、工程图学、理论力学、材料力学、电路基础、机械原理、机械设计、机械设计基础、机械零件、电子技术、互换性与技术测量、工程材料、金属工艺学、测试与传感技术、制造技术基础、液压与气动技术、机电传动控制、机械工程综合实验、微机原理与结构技术、CAD/CAM、单片机原理及应用。
专业课：机械制造工艺学、机械系统设计、机电控制系统分析与设计、机械制造装备设计、数控技术及应用。
专业选修课：机械动力学、软件工程、网络技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。
机械设计制造及其自动化专业培养要求在高中文化知识的基础上，掌握本专业所必需的基础知识、基本原理和较熟练的专业实践技能，学生毕业时要求掌握的知识和具有的能力为：
(1) 从事机械设计与制造加工工艺规程的编制与实施工作;
(2) 从事机械、电气、液压、气压等控制设备的维护维修工作;
(3) 从事工艺工装的设计、制造工作;
(4) 从事数控机床、加工中心等高智能设备的编程及操作工作;
(5) 从事机械CAD/CAM技术的应用工作;
(6) 从事机械设计与制造的现场技术管理工作;
(7) 从事机电产品的销售和服务工作。
(8) 钳工、车工或电工的初级技能;
(9) 编制、实施机械设计与制造工艺规程的基本能力;
(10) 使用、保养、维修、管理机电设备的基本能力;
(11) 选用、设计制造、调试工艺工装的基本能力;
(12) 操作数控机床、加工中心等高智能设备的基本能力;
(13) 行机械设计与制造生产现场技术管理的初步能力;
(14) 应用机械CAD/CAM的基本能力;
化工机械设计论文范文第6篇
[关键词]机械设计 智能化 商品化
中图分类号：TS761.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0183-01
机械设计是对机械中各种零件的材质、尺寸以及工作原理、工作方式进行分析，并将上述内容专户为具体描述的过程，它可以为后续机械生产以及制造工作提供依据。
一. 机械设计的主要特征
1. 数字化
数字化技术是目前机械设计过程中的核心内容，在机械设计工作开始之前，我们首先应运用数字化技术对设计生命周期进行建模处理，也就是所谓的模拟设计，这样做的目的是为了确保后续的机械设计工作可以得到更完美的技术支持。在设计过程中，可以利用计算机等数字管理辅助手段来促进机械设计过程的实现，从而达到设计资源最优分配、工作效率提升的目的。
2. 并行化
并行化技术是机械设计未来几年的发展趋势，随着计算机信息技术的不断普及，资源共享越来越容易实现，它可以轻松跨越时间及空间障碍，让工作者在何时何地都能展开工作。而传统的机械设计工作是较为单一的，只能单个步骤进行，且设计过程中不能实现有效沟通，发现问题时也不能做出快速反应，使机械设计工作人员的工作量大大提升。
3. 智能化
自动化技术在机械设计方面的应用程度正在逐渐深化，机械设计工作人员可以通过智能化技术来实现机械设计工作。目前运用最多的智能化机械设计系统，具有单独计算能力以及强大的逻辑推理功能，为机械设计师的工作翻开了全新的一页。由此可见，智能化技术已经成为了我国机械设计领域的主要工具。
二. 现代机械设计技术在我国的运用情况
1. 有限元设计
有限元分析技术是目前机械设计领域中普及范围最广的分析类技术，它主要是通过数学近似的方式来实现真实物理系统的模拟，通过有限数量的未知量去靠近无限未知量的真实系统。这一技术不仅可以用来解决机械设计过程中的非稳态问题，同时还能够运用在一些结构较为复杂的动静态工程设计方面，并精确地得出各种零件所产生的应力变化。
2. 最优化设计
最优化设计是机械设计领域中的新型设计方法，它最大的优势在于能够实现设计领域的转移和应用。它的根本思想是通过机械设计理论及标准所来构建一个体现工程设计问题的数学模型。这种设计法的起步时间较晚，但是发展速度确是十分惊人的，在短时间内已经被广泛应用至各种工程设计领域当中。最优化设计不仅可以优化机械产品的使用性能，同时还可
3. 模糊设计
模糊设计是一种数学知识在机械设计工作中的体现结果。在机械设计中存在庞大的模糊数据，再加上科学技术的更新，使机械产品的结构变得越来越复杂，内部变量因素也逐渐增加，使原本就难以准确描述的机械产品变得更加困难。而模糊设计法可以很好地解决这一类问题，它将模糊技术与重量设计技术有效地融合在一起，形成了一种功能更为全面的设计方法。
4. 可靠性设计
可靠性设计也是机械设计中应用较多的设计法，它是上个世纪六十年代开始进入机械设计领域的。可靠性设计是指在设定好的时间条件下完成设定好的功能。可靠性技术是基于概率论与数理统计这两大理论基础实现的，它将失效分析与预测作为其中的试验依据，其根本目的在于确保产品的可靠性。
三. 机械设计技术的未来发展趋势
1. 信息系统化
未来，机械设计会逐渐朝着信息系统化的趋势发展，因为系统工程学是在信息学与控制学等多门学科的基础上逐渐发展而来的，主要作用在于优化工程结构。传统的机械设计都是将设计对象当成一种独立的事物来开展分析与实验，所得到结果具有较大的局限性。我们应逐渐扩大信息系统工程学在机械设计中的应用范围，将机械系统拆分为若干个部分进行分别研究，得到更加详细的结构特征，同时实现人力及时间资源的节省。
2. 挖掘并培养人才潜力
机械设计对于人才的要求将会逐渐朝着精英化方向发展，随着信息时代的打来，越来越多的人工都被智能化机器所取代，但是在机械设计领域中，支撑它的核心主体仍然是人类，人类的创造潜能是无法被机器所取代的。应积极培养高级工程技术人员，并持续优化他们的现代化科学技术知识体系。具有强大的机械设计领导管理能力，充分打开设计师的想象空间，激发他们的设计灵感与创作能力，通过艺术感来解决更多工作中的实际问题。
3. 产品商品化设计趋势
机械设计是对机械中各种零件的材质、尺寸以及工作原理、工作方式进行分析，并将上述内容专户为具体描述的过程。但是在目前这个竞争日益激烈的大环境中，越来越多的企业已经开始意识到要想获得更好的发展，就必须持续创新，推出新的产品与服务。但是有很多企业在设计与开发新产品时虽然投入了庞大的财力与人力资源，最终却在产品商品化这一步骤上遇到了阻碍。对于任何一个机械产品的设计过程来说，商品化都是其中最后一个环节，同时也是验证机械设计效果的最佳手段，因此机械设计工作初期阶段就必须做好充分的市场调研活动。机械产品涉及不仅仅需要做到外观的美化，更重要的是体现它的功能性与实用性，并强调人机交互功能，最终形成一个符合现代化人类审美标准及功能需求、能够为企业带来经济效益与社会效益的机械商品，从而给企业带来更强大的市场竞争力。
四.结束语
作为一名现代化机械设计师，必须要不断追随社会进步的脚步，实现持续的自我提升与创新，通过自己牢固的专业技能与丰富的想象力不断完善自己的设计过程，为自己、企业、以及社会设计出更完美的机械产品，并有效实现机械产品与商品之间的转化，从而促进企业在市场中持续、稳定、健康的发展。
参考文献：
[1]覃文洁 ，程 颖 . 现 代 设计 方法概 论 [M].北京：北京理工大学出版社，2007.
化工机械设计论文范文第7篇
关键词 机械；可靠性设计；可靠性设计内涵；现代可靠性设计
中图分类号 TH122 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）102-0170-01
1 机械可靠性设计的内涵
机械可靠性的研究实际上源自于上世纪50年代对于电子产品的可靠性研究，其在各国率先开展的领域无一例外都是军工或航空航天领域。随着经济社会的不断发展，可靠性设计早已进入民用领域，并成为经济竞争的一大焦点。与常规的基于强度的机械设计相比，可靠性设计着重考虑了机械产品或零件的尺寸、材料以及其所承受的载荷的分散性和随机性，将原本基于强度理论的两个极端标准：载荷超出材料强度即不安全、载荷未超过材料强度即安全，转变为“安全的概率有多大”、“达到预期寿命的可能性有多大”，这种基于概率的可靠性设计思想和方法，是机械设计的一大进步。
所谓的机械可靠性，指的是机械系统或产品在规定的使用条件下、规定的时间内完成规定功能的能力，是衡量一种机电产品质量的重要指标。根据目前公认的定义，其内涵可以从4个层面进一步解释：机械系统或产品是可靠性设计的对象，其含义是广义的，既可以指整套的机械系统，也可以指单个设备、零件或是子系统；规定的时间是可靠性设计的核心，因为可靠性是产品的时间质量指标，是产品质量能够维系多长时间的标准，一般而言产品的可靠性会随着时间的增加而减小；规定的使用条件是可靠性设计的前提，不同的使用条件其可靠性设计就肯定不同，离开了规定的条件，谈论可靠性就毫无意义；规定功能是可靠性设计的实质，可靠性设计是在保证机械系统的使用功能的前提下，尽量延长其使用功能的存在时间。
2 机械可靠性设计的特点和基本理论
通常来讲，机械可靠性的设计具有以下几个特点：
2.1 机械产品种类繁多，可靠性要求不一
机械产品根据用途的不同千差万别，其组成结构和运行原理也各不相同，有的机械产品还需要特殊的零件。对于不同的使用要求，不同的零件，不同的机械结构等，可靠性设计的要求肯定也不相同，其计算方法或适用的理论也不同。
2.2 使用条件复杂，基本载荷确定困难
机械产品在使用过程中各个系统、零件所承受的载荷类型和载荷大小在很多情况下会随着工况的变化而发生变化，其载荷谱的确定需要经过长期反复的实验来确定，而实际中不可能对每一个系统或零件进行长期的载荷变化实验，因此对于机械产品的载荷谱确定存在一定的困难，对进一步的可靠性设计造成障碍。
2.3 可靠性设计受外部因素影响大
机械产品的可靠性不仅受设计因素的影响，还受到使用环境因素、产品的制造过程、制造工艺水准或稳定性的影响，这些不确定因素的存在也给可靠性设计带来了困难，在进行最初的可靠性设计中需要将这些外部因素的影响考虑在内。
2.4 机械零件连接状态变化
机械产品一般都是由许多功能不同的零件组成的，这些零件通过螺栓、键、铆等连接形式相互连接起来。在机械可靠性设计中，这些连接形式都被当作是一个虚拟的零件，这个虚拟的零件对机械系统的可靠性影响很大，也是机械可靠性设计的重要内容之一。但是这些连接方式的连接状态是根据装配工艺水平、装配工人的熟练程度、装配方法等的不同而不断变化的，连接状态的变化会影响到连接质量的优劣，这也是机械可靠性设计需要特别注意的一点。
我们知道，机械可靠性的设计理论是机械产品可靠性的基础，是进行准确有效可靠性设计的关键及保证。针对不同的机械产品和使用功能，可以采用不同适用的可靠性设计理论与方法。机械可靠性设计中最基本的理论是应力-强度相干理论，这个理论确立了机械零件所受载荷与其可靠性之间的基本关系；为解决应力-强度相干理论在实际应用的困难，在其基础上陆续发展出了广义可靠性概率理论、矩方法和以矩方法为基础的可靠性理论、R-F理论等等，具体的可靠性设计方法包括响应面法、支持向量机法、最大熵方法、随机有限元法和非概率分析方法等，内容涉及静强度设计，疲劳强度设计，有限寿命设计等，对象关联结构系统、机构系统、振动系统等多方面的机械产品可靠性设计。
3 现代可靠性设计方法
随着现代科学技术的发展和进步，机械产品设计中使用到的新知识、新方法、新理论、新材料、新工艺等越来越多，机械产品的更新换代周期也越来越短，结合先进的数学理论和计算机辅助技术，近年来出现了许多现代机械可靠性设计方法，成为解决复杂的机械设计问题的一种有效工具。
3.1 基于灵敏度的可靠性设计方法
在现代的机械产品可靠性优化设计，灵敏度分析与重分析和再设计已成为一种实用的设计方法。所谓的灵敏度分析，指的是在进行复杂机械产品结构系统的设计时，由于牵扯到诸多不同的物理和几何参数，如果对设计方案进行了一次修改，那么设计人员总是会希望了解修改哪些参数对产品特性影响较大，即机械产品的特性对哪些参数的敏感程度较大，对于这种机械产品特性对设计参数敏感程度的分析，就是灵敏度分析。
通过进行灵敏度分析，若研究发现某因素对产品失效有较大的影响，则在设计制造过程中就要严格加以控制，使其变化较小以保证产品有足够的安全可靠性；反之，如果某因素的变异性对产品可靠性的影响不显著，则在进行可靠性设计时，就可以把它当作确定量值处理以降低分析的复杂程度。这种基于灵敏度的机械可靠性设计，能够明确产品随参数变化的改变量，然后再有针对性地进行设计，可以大大提高机械可靠性设计的效果和准确性，达到优化产品的性能特性，延长其使用寿命的目的。
3.2 基于稳健性的可靠性设计方法
在上述基于灵敏度的可靠性设计方法基础上，我们可以递进得到一种通过极小化灵敏度的基于稳健性的可靠性设计方法。这种设计方法的基本思路是：减少尽可能多的对产品使用特性灵敏度大的因素，尽量设计出允许更大容差的产品而同时具有较低的成本，即使所设计的产品具有对设计参数变化的强不敏感性，即稳健性。上述的基于稳健型的可靠性设计在最大程度上避免了以往改动设计方案就要重新投入人力、物力和财力进行测试试验分析的不必要损失，减少了可靠性设计中的盲目性。
参考文献
[1]潘爽.浅谈机械产品可靠性设计[J].电子机械工程，2006，1.
化工机械设计论文范文第8篇
关键词：知识密集型产业；可持续发展；创新能力；智能化；绿色化；就业
1 机械设计制造及其自动化的发展方向
机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体、多门技术学科相互渗透相互融合的产物，是在发展工程中逐步完善的一门新兴的边缘学科。实现机械自动化改变了工业的产品结构、技能结构并且使得机械工业的生产及管理发生了重大变化。
机械设计制造及其自动化专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业主产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才.
科学技术是第一生产力，随着科学技术的发展，机械设计及其自动化已经成为一门独特的新兴学科，那未来发展的方向如何？
我国从20世纪80年代开始进行机械设计及其自动化研究，但同美欧日特别是日本相比，距离很大，我国起步晚、发展程度低是一个毋庸置疑的社会事实，我国是世界上最大的发展中国家，因此，发展机械实际制造及其自动化应该与我国基本国情相适应。立足于基本国情，实现机械设计制造及其自动化的高效稳步发展。
1.1 把机械设计制造与机电一体化进行有效结合
机电一体化是机械自动化的高级形态，是机械工业发展的延伸，也是机械工业的重要的发展方向。机电一体化改变了人类对机器的看法，机电一体化使得机器不在是冷冰冰的钢铁，是机器拥有了智能化的特点。改变了机器的模式。
1.2 把机械设计制造与信息技术有机结合
现代社会信息技术已经成为人类不可分离的一部分，随着信息技术的强大，机械设计制造没有跟上信息技术发展的脚步。信息技术日新月异，但在我国，大部分的机械制造乃至大部分的工厂都是以密集的人力劳动为主，随着劳动力成本的上升，这些工厂面临市场的洗礼，实时转型成为工厂生存的关键。机械制造与计算机结合，可以有效的把人从繁重的体力劳动中解放出来，实现我国从劳动密集型向知识密集型转型，增加企业抵抗市场洗牌的能力，增强抗风险能力。
1.3 在机械设计制造与信息技术结合的基础上实现机械自动化的网络化
同计算机一样，网络也成为人们生活的一部分，机械的制造、组装、推广都离不开网络，特别是机械成品的使用和推广离不开网络的作用。
1.4 机械设计制造及其自动化同样要走可持续发展之路
环境污染已经成为当今社会一个很重要的问题，前些年，我们一味追求经济效益，牺牲了环境，现在我们正在品尝环境污染的恶果，特别京津冀地区饱受雾霾的侵袭。从食品工业的机械自动化来看，我国和其他国家有着很大的差距。本身机械工业是一个污染比较强的工业类型，发展见效快的低成本自动化技术，潜力大、前景好、投资不多、见效快，是比较符合我国现阶段的工业水平，但在发展过程中，要节约能源、减少耗材，走绿色化、可持续化之路，总之，经济不应该以环境作为代价。
1.5 机械设计制造及其自动化需要较强的自学和创新能力
理论是实践的基石，因此，在本专业的学习中，要注重对专业知识的学习，只有打下良好的专业基础，才能在实践中学以致用。现代社会技术日新月异，只具备良好的专业素质也是远远不够的，我们要在专业知识的基础上增强自身的创新能力。把理论和创新能力结合，才能跟上科技发展的步伐。
机械设计制造及其自动化并不是单纯的机械零部件的加工，本专业涉及范围较广，不仅要去具备本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能；还要具备本专业领域内某个专业方向内所必要的专业知识，了解其科学前沿发展趋势。
2 机械设计制造及其自动化的发展前景
机械设计制造及其自动化涉及到很多专业，正如本论文所阐述的观点，本专业需要的机电一体化、网络计算机乃至环境保护有机结合，因此机械制造及其自动化专业要求学员利用一切能够利用的时间去学习、锻炼，到基层到工厂，在实践中发现自己理论上的不足和欠缺，只有把理论和实际工作经验完美结合，才能完成从理论到实践的“蜕化”。
现代社会，竞争最激烈的是人才的竞争，机械类专业的就业，除了教学、营销外，常见的还有生产总监、设备物流管理、开发机械产品、开发仪器乃至武器，甚至一些模具的设计制造，更有甚者CNC工程师等等， 中国加入世界贸易组织后，对机械方面的人才需求日益强烈，机械方面人才就要迎来复苏的春天。
自己的路需要自己去行走，自己的人生需要自己去拼搏，就业也是需要个人的兴趣和能力的，所谓“干一行爱一行”只有爱一行才能干好一行。
无论一个社会的文明发展到什么程度，都离不开机械制造，它是人类生活的物质基本保障，因此，在目前形势下，我国机械设计制造及其自动化的发展现状和前景都是非常好的行业。
参考文献：
化工机械设计论文范文第9篇
关键词:机械设计制造；工业设计；应用
工业设计是人们为达到特定目标开展的系列创造性设计，在设计过程中对美学以及工学进行了有机的结合，对工业产品进行实施的设计。面对当前多元化的发展时期，对工业设计以及机械设计制造的技术应用发展愈来愈重要，通过从理论上加强工业设计以及机械设计制造的研究分析，就能为实际技术应用提供理论支持。
1工业设计和机械设计制造技术的联系及发展现状
1.1工业设计和机械设计制造技术的联系分析
工业设计和机械设计制造技术之间存在着紧密的联系，两者的发展都能够对工业化进程产生促进作用，为社会创造更大的经济效益。在机械化设计制造技术的发展方面，能为工业设计提供技术层面的支持，这样就能保障工业技术的规律性发展，成为工业生产当中比较重要的元素。工业生产产品要和实际的发展需求紧密结合，对大众媒体的审美标准要相符合，对工业产品的实用性能得以保障，这样就能为企业发展带来经济效益[1]。工业设计的发展也能为机械设计制造技术的发展提供新的理念，从而促进两者共同的进步。在当前的社会进一步发展背景下，人们在对工业设计的要求上也在发生着变化，对以人为本的理念愈来愈重视，通过对人们生活元素的研究，并在实际中加以应用，对工业设计的优化就有着积极促进作用。工业设计和机械设计制造技术之间的联系比较紧密，相互的支持，从而创造出更大的社会经济效益。
1.2工业设计和机械设计制造技术的发展现状
工业设计以及机械设计制造技术的发展过程中，在不同的时期也有着不同的现状。工业革命后的工业设计发展比较迅速，而我国的工业设计发展的时间相对来说比较短，但是在近些年我国的经济水平以及技术水平的迅速提升下，工业设计的发展速度也得到了有效提升。已经有诸多企业在将发展的注意力向着工业设计的方向转变，在实体的投入方面，大量的人力以及财力也都融入到了工业设计领域当中，这些都是工业设计进一步发展的基础。面对多元化的社会发展，经济的进步离不开机械技术的支持。这对机械设计制造领域的发展也有着促进，机械设计制造技术涵盖的内容比较多，在产品的设计以及生产制造和售后服务等，都是其中比较重要的内容[2]。我国在机械设计制造领域的发展过程中，还有诸多层面有待加强和完善，尤其是自主产品的制造技术力量上比较薄弱，这些都需要进一步加强。
2工业设计的特征体现和机械设计制造技术的应用
2.1工业设计的特征体现
工业设计的发展过程中，已经形成了比较突出的特征，这些特征体现在综合性比较强层面。工业设计包含的内容比较多，不仅是包含了工业产品设计，同时在产品制造中问题的处理等也是重要内容。工业设计的综合性比较强，是技术和艺术的结合体。在当前的理论进一步深化化，工业设计的综合性内容还涉及到心理学以及社会学等相关内容。工业设计的特征中，实践性强也是比较突出的，能有效为人们提供舒适生活方式，通过工业设计对人们的日常生活需求的满足有着保障[3]。工业设计的时代感特征也比较鲜明的呈现，不同时代背景下，工业设计都有着不同需求，所以在时代感强的特征上就鲜明的呈现出来。
2.2工业设计和机械设计制造技术的应用
工业设计和机械设计制造技术在实际生产当中进行综合性应用，就能发挥其积极作用。两者的相互影响以及相互促进，就能对工业设计的完善性和制造技术的水平提高有着促进作用。工业设计过程中，设计人员不断的学习以及掌握机械设计制造的基础知识，然后加以灵活的运行，保障工业设计的规范化。其中在工业设计的思路以及理念和产品结构等方面都能进行优化，对设计的产品质量符合人们的实际需求[4]。为能保障工业产品设计的整体质量水平提高，在和机械设计制造技术的有机融合下，就能保障设计的整体质量水平提高，对实际的操作可行性就能得到有效保障。机械设计制造技术的应用，对工业设计中的人机工程学知识的运用，就能有效保障机械设计以及制造技术的整体水平提高。将工业设计和机械设计制造技术在饱和发电机组的维修当中加以应用，就能发挥积极的作用，在对发电机组自身的机构上有明确认识，然后针对性的找到故障，在工业设计和机械设计制造技术等方面的应用，就要保障机组故障的有效解决。工业设计以及机械设计制造技术在未来的发展应用中，必将发挥其重要作用。工业设计的进一步发展，就要在技术的进一步优化基础上来实现，而机械设计制造技术的优化，对工业设计的水平提高就有着保障。我国在当前的工业技术上有着很大进步，但是在基础性方面还需要进一步加强，在机械技术相关的应用方面，作为重要技术，能有效节约人力资源以及财力资源等，对企业的发展提供良好技术支持[5]。工业设计和机械设计制造技术有着不同，在两者进行有机结合下，就要能充分重视方法的科学性。要积极建立有助于生产以及销售的最佳方案，将环保放在首要位置，这样才能进一步的促进工业设计以及机械设计制造技术的进一步发展。
3结论
综上所述，处在当前的发展阶段，对工业设计以及机械设计制造技术的应用发展，就要从实际出发，在具体的设计发展方面能够注重方法的科学性以及理念的创新运用。通过从理论上对工业设计以及机械设计制造技术的应用研究分析，就能为实际的发展提供理论依据，促进工业设计和机械设计制造技术的多元化发展。
参考文献
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化工机械设计论文范文第10篇
（浙江工业大学职业教育与技术学院浙江杭州3 1 0023）
摘要：机械工程及自动化（师范）专业的人才培养有别于机械工程及自动化专业的人才培养，机械制造技术模块在该专业的人才培养中起着举足轻重的作用。机械制造技术模块由多门理论课程和多个实践教学环节所组成，应正确处理好理论教学与实践教学之间的关系，使它们相互支撑、互为促进，形成一个有机的整体，才能保证机械制造技术模块的教学质量和教学效果。
关键词 ：机械工程及自动化（师范）专业；机械制造技术模块；教学方法；教学改革
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727( 2014) 02-0152-03
机械工程及自动化（师范）专业（简称机械师范专业）以培养中等机械职业学校教师为目标，所培养出来的学生除应具有机械工程及自动化专业所需的专业知识和能力外，还应具备理论课程教学和实践课程教学的能力。机械师范专业的知识和能力培养体系可分为五大模块：素质教育模块、机械设计模块、机械制造技术模块、机电检测与控制技术模块和教育学模块。由于中等机械职业学校人才培养目标是机械类操作型、技能型人才，所培养的毕业生主要从事机械加工、设备维护与维修等技能性工作，机械制造过程中的机械加工（包括冷、热加工）要求岗位从业人员具备较好的理论基础和操作技能。这样一来，对中等职业学校教师的专业知识和能力就提出了特殊要求，要求在五大知识和技能模块中对机械制造技术模块应有所侧重．所以．机械制造技术模块在机械师范人才培养中有着举足轻重的作用，必须十分重视这一模块。但目前机械师范专业人才的培养基本采用机械工程及自动化专业的培养模式，无非是多加了几门教育学课程和教学实践项目，机械加工操作技能培养没有得到应有的重视．另外，机械制造技术模块是一门实践性非常强的知识体系，没有足够的实践知识，很难在理论学习时达到完全理解和掌握，这已成为机械制造技术模块课程任课教师及机械专业学生的共识。虽然机械制造技术模块里也安排了金工实习、生产实习，但其质量和效果尚未得到有效保证。具体表现为理论教学时学生显得实践知识不够，不容易理解：实习时又觉得没有较好的理论指导，不知所以然。为此，我们对机械师范专业的机械制造技术模块课程进行系统改革，提出了金工实习、生产实习和理论教学的综合改革措施。
金工实习教学方式改革
金工实习改革的总体思路是：改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练，做到操作训练与机械制造工艺知识的初步认识有机结合：改变过去金工实习仅仅是对机械加工的初步认识和对机械加工操作技能的初步掌握的较低要求，而是通过初级金工实习——理论学习——高级金工实习的三个教学环节，特别是高级金工实习环节，既可验证和巩固学生对机械制造技术模块知识的掌握，又可使学生获得较高的操作技能，从而实现机械加工工艺知识掌握和操作技能提高双丰收，也避免了只懂理论而不会操作或会操作而不懂工艺的现象出现。因此，机械师范专业的金工实习应做如下具体改革。
将金工实习分为两个阶段：第一阶段时间为3周，主要是传统的车工、铣工、刨工、磨工、铸工、锻工和焊工等实习，安排在第一学年进行，放在“工程材料及热处理”及“机械制造基础”课程之前。通过金工实习使学生初步认识机械加工，初步掌握机械加工操作技能，为后续机械专业课的学习，特别是“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程的学习提供认识和实践支撑。为此，理论课教师可以根据以往在“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程教学过程中的体会，对现行的金工实习提出配合理论教学的要求。特别是对“机械制造工艺学”课程的教学，需要金工实习的有力帮助。例如，金工实习训练应帮助学生了解工件的三种装夹方式，即直接找正法、画线找正法和夹具装夹法：通过金工实习训练，使学生对车刀的具体结构及五个几何角度的概念、作用及合理选择有初步的了解。
第二阶段时间为3周，安排在第三学年学完机械制造技术模块理论课程之后。任务是对车、铣、刨、磨、钳工种的操作技能进一步提高和强化，验证工艺设计的正确性。方法是：第一周先对第一阶段进行复习，第二周开始根据所学知识，结合指导教师给出的具体要求，让学生自己设计出机械加工工艺规程，交指导教师检查认可后加工出实际零件．通过实际零件加工和检验，验证工艺的正确性和操作的正确性。安排这一阶段的目的是：一方面，检验和巩固学生所学工艺理论知识的掌握程度：另一方面，提高学生的操作技能，而且是高级操作技能。
理论课程教学方式改革
机械制造技术模块理论课程主要有“工程材料及热处理”、“机械制造基础”和“机械制造工艺学”。有些学校将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”合为“机械制造基础”。目前，笔者所在学院机械师范专业仍然将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”分成两门课来组织教学。“工程材料及热处理”的内容特点是以叙述为主，所以仍以传统教学方法为主。由于“机械制造基础”的内容均与实际操作紧密相联，传统教学方法很难取得较好的教学效果，为此专门购买了中央农业广播电视学校录制出版的“机械制造基础”课程声像光盘，光盘中的某些教学内容是现场录制或专门制作的CAI课件，内容很生动，讲解也很清楚。
机械制造技术模块理论课程改革的重点是“机械制造工艺学”课程。“机械制造工艺学”课程实践性非常强，给学生的感觉是抽象、难以理解。虽然机械制造模块里也安排了金工实习、生产实习等实践环节，但其质量和效果尚未得到足够的保证，使得理论教学非常困难，效果大打折扣。总体印象是理论教学时学生实践知识不够，听得云里雾里：实习时又觉得没有理论支持、不知所以然。理论与实践结合的紧密性和针对性不够，做不到互为支撑、互为促进。另外，根据认知理论，智力技能的获得必须通过“做”来实现。所以，学生要真正掌握机械加工工艺的设计能力，必须通过诸如课程设计等实践环节来保证。为此，我们对“机械制造工艺学”课程的理论教学提出如下几项改革措施。
金工实习为理论教学提供认识支撑改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练，将实习中的操作训练与机械制造工艺知识掌握结合起来，使金工实习为“机械制造工艺学”课程的学习提供一定的感性认识基础。
生产实习与理论教学合一，实施现场教学、理实一体化教学生产实习不单独设立环节，与理论教学合为理实一体化教学，可由主讲教师负责统一实施。其目的是使生产实习更具目的性、针对性、指导性。生产实习为理论学习服务，理论学习指导生产实习，这既有助于理论知识的理解和掌握，也有助于提高生产实习的有效性和目的性．根据学生实践经验少而课程实践性强的特点，采用理论教学与现场教学并行的方式进行。课程中理论性强的部分在课堂上讲．实践性强的内容放在现场教学中讲。根据教学内容和教学进程，实施理论教学与现场教学穿插进行。具体各阶段的划分和要求如下：(1)第一阶段是机械制造过程认识实习，以现场教学为主。先粗略介绍机械产品的生产过程和机械加工工艺过程的基本概念，然后带领学生参观机械制造工厂，了解生产的整个过程、工艺过程和各种加工方法，感受企业生产气氛和企业文化。(2)第二阶段是机械制造工艺规程制定，以理论教学为主。在实习基础上总结概述生产过程、工艺过程的基本概念，然后学习机械加工工艺规程的制定。(3)第三阶段为机床夹具设计，以现场教学为主。现场介绍各类工件的装夹、各类夹的结构，然后回到课堂介绍定位原理、定位误差计算及机床夹具的设计过程、设计准则等理论知识。
以课程设计为载体，实施“教学做”一体化．确保培养学生的能力认知科学认为，智力技能的学习一般分为三个阶段：第一阶段，信息进入，与学生头脑中被激活的相关知识建立联系，从而出现新的意义构建：第二阶段，通过应用规则的变式练习，使规则的陈述性知识向程序性知识转化：第三阶段，程序性知识发展到高级阶段，规则完全支配人的行为，智力技能达到相对自动化。所以，机械加工工艺规程的制定、夹具的设计等知识的巩固和能力培养必须通过“做”来实现，如通过诸如课程设计等实践环节，使规则的陈述性知识向程序性知识转化．学生学完了工艺规程制定和夹具设计等理论教学内容后就可以安排课程设计。课程设计的题目可以来自于工厂实际，以便学生所设计的结果与企业实际进行比较，以验证学生设计的正确性或与实际应用的距离：也可以采用教师自拟的典型零件为实例，学生完成其工艺规程或夹具的设计，但必须通过金工实习后一阶段的实习，加工出实际零件或夹具，以验证设计的有效性和差距。
提高“机械制造工艺学”课重点和难点内容的教学效果“机械制造工艺学”中有许多概念，学生由于缺乏实践基础，初学时很难理解透彻和掌握。这些较难理解的概念有机械加工工序．调整法加工、工件装夹、基准、定位误差、误差复映等。教师首先应自己理解透彻，同时尽可能采用有效的方法帮助学生理解这些概念。例如，介绍机械加工工序时，就可以用包饺子的过程来类比：讲解调整法加工时，可以借用砂轮切割机切割多段等长线材或角钢为例，学生就感觉很直观，也很容易理解。
讲好“典型零件加工工艺”“典型零件加工工艺”是对前述机械加工工艺理论的综合运用，在“机械制造工艺学”课程学习中具有举足轻重的作用。另外，这一章介绍的是典型零件的加工，其加工工艺具有一定的普遍性和规律性。学好了典型零件的加工工艺，对一般零件的加工就有了借鉴的例子，甚至有了模板。所以，教师应讲好这一章内容，学生应学好这一章内容。典型零件主要指轴类零件、套类零件、箱体类零件和齿轮类零件。目前，教材介绍的几种典型零件的加工工艺过程都是用静态文字以表格的形式呈现，不直观、不生动，调动不起学生的学习兴趣，教学效果不佳。为此，我们采用实际加工过程录像或CAI课件，以“动”的形式加以呈现，再加以旁白，教学效果良好。
化工机械设计论文范文第11篇
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化工机械设计论文范文第12篇
关键词：机械优化设计 实验 考核 Matlab
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（c）-0179-02
“机械优化设计”是机械类专业的一门专业发展的重要课程，主要内容包括优化设计的基本概念、优化设计方法和机械优化设计实例等内容。机械优化设计是将最优化原理和计算技术应用于机械设计领域，为机械设计提供一种重要的科学设计方法。采用机械优化设计方法，人们可以从众多的设计方案中找出最佳设计方案，提高设计效率和质量。
该文简要介绍了“机械优化设计”课程的作用，针对课程教学中存在的问题，从课程实验、课程考核的方式和内容等方面，提出了一系列的改革方法与措施，注重与科学计算软件Matlab的结合，从实验和考核方式的改变引导教学的改变，提高了教学效果与教学质量，取得了较好地实践效果。
1 课程作用简介
“机械优化设计”课程的目标是使学生树立优化设计的思想，掌握优化设计的概念和方法，将最优化和计算技术应用于设计领域，获得解决机械优化设计问题的能力[1]。“机械优化设计”课程是中国机械工程教育专业认证通用标准毕业要求“能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题”和“能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论”的具体体现。“优化设计”是现代设计理论和方法的重要领域，所以“优化设计”也是“现代设计方法”课程的重要组成部分。
2 课程现状
在笔者所在学院机械类专业的培养体系中，机械优化设计课程是一门实践性很强的技术基础课，重在培养学生的建模能力、编制优化程序的能力和灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力。课程教学包括课堂和上机实验，通过实验，使学生进一步巩固和加深对基本知识的理解，能够独立编制计算机程序，掌握常用优化方法程序的使用方法，最终达到灵活运用优化设计方法解决工程实际问题[1]。
在近几次的大纲修订中，为了加强对学生应用能力的培养，在总学时不变的情况下，机械优化设计课程的实验学时有所增加，但实验的内容并没有本质的提升。在机械优化设计原来的教学大纲中，课程的考核以实验成绩为主，这种考核方式很难全面反映出学生对知识的掌握程度。
机械优化设计课程所采用的经典教材中常用优化方法的程序是基于FORTRAN语言完成，现在本科生基本没有学习FORTRAN语言。世界上最优秀的科学计算软件Matlab及其优化工具箱不论是在编写优化程序，还是在直接使用Matlab软件内置优化函数方面，都有较大的优势，很多学生都选修了Matlab相关课程，但优化设计与Matlab软件的结合不论是在Matlab选修课，还是在机械优化设计课程中，都没有得到很好的体现，这不利于学生知识面的拓宽和综合素质的提高[2-4]。
3 实验教学改进
机械优化设计实验是实现机械优化设计教学目标，培养学生创新意识和实践能力的重要教学环节。针对教学中存在的问题，主要从以下几方面进行教学改革的实践。
（1）在一维搜索方法和无约束优化方法课程实验中，主要内容包括基于Matlab语言的一维搜索和无约束优化方法程序的编写、调试和考核，程序能够求解相应的程序考题。同时要求会使用Matlab软件的优化函数：求一元函数极小值的函数fminbnd，求无约束极小值的函数fminunc，fminsearch。求解相同的程序考题，与Matlab语言编制程序的求解结果进行比较，验证编制程序的正确性和有效性。
（2）阅读并理解已有的基于Matlab语言的约束优化算法程序，了解程序的结构特点，会用程序求解约束优化方法的程序考题。同时要求会使用Matlab软件的优化函数――求约束极小值函数fmincon，求解相同的程序考题，与Matlab语言编写程序的求解结果进行比较，验证编写程序的正确性和有效性。
（3）在调用Matlab软件中的优化函数fminbnd、fminsearch、fminunc和fmincon时，既会使用程序调用，还要会使用Matlab软件的优化工具箱GUI直接调用，有精力的学生可以继续通过Matlab软件的帮助功能了解fminbnd、fminsearch、fminunc和fmincon函数的数学原理，了解这4个函数所使用的优化算法。
（4）对机械设计问题，如机床主轴结构优化设计、圆柱齿轮减速器优化设计、平面连杆机构优化设计、汽车悬架系统的优化设计、热压机机架结构的优化设计、月生产计划的最优安排等，参考教材中建立适当的优化设计数学模型，基于已有的程序和Matlab内置优化函数，进行优化设计计算。通过与机械专业相关的实例，激发学生的学习兴趣，增强学生分析和解决工程实际问题的能力。
4 考核方式的改进
针对以实验成绩为主的成绩考核方式很难全面的反映出学生对知识的掌握程度的问题，合理分配课程总成绩的构成，改为平时成绩20%，实验成绩40%，考试成绩40%，兼顾平时、实验和考试各个方面。平时成绩主要包括课堂表现，如学生主动参与课堂练习、讨论，创造性地提出问题的能力等，以及作业完成情况、课堂考勤等。考试环节，以课堂讲解的内容为主，主要考察学生对机械优化设计基本概念的掌握情况，优化设计方法理论的理解与运用情况。实验成绩主要包括完成自编优化方法程序的情况，考核题计算结果及分析，以及实验报告的撰写情况等。
对于有精力的学生可以布置相应的机械优化设计研究小课题，要求学生提交研究报告，根据学生收集资料能力，研究设计能力，解决实际问题能力和合作研究能力等评定成绩，作为实验成绩评定的加分项，加到实验成绩100分止。还可以向学生介绍现在工程优化的前沿――拓扑优化，建议学生去拓扑优化的权威OLE SIGMUND教授的个人主页http：//topopt.dtu.dk/下载拓扑优化相关Matlab程序运行，培养学生兴趣和科研能力。
5 结语
通过机械优化设计课程的实验和考核方式改进，使得学生不但掌握了优化设计的基础知识，而且还掌握了使用科学计算软件Matlab解决机械优化实例的初步能力。学生可以掌握基于Matlab语言编写机械优化设计程序，还能掌握Matlab软件的优化设计工具箱的使用， 为今后各门功课的学习和工作打下基础。课程教改内容在大纲修订中得到体现，取得了较好地实践效果，更好地发挥了机械优化设计在从“基础课”和“专业基础”课通向“专业应用”的桥梁作用，加深对学生综合素质的培养。
参考文献
[1] 梁迎春，孙靖民.机械优化设计[M].北京：机械工业出版社， 2014.
[2] 温建明，马继杰，程光明.基于MATLAB的机械优化设计课程数字化教学改革[J].吉林教育学院学报，2011，27（5）：81-82.
化工机械设计论文范文第13篇
关键词：农业机械化及其自动化；《优化设计》；教学内容；教学方法；网络教学平台
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0069-04
一、前言
优化设计是工程设计中重要的科学设计方法。最初在20世纪50年代，应用数学领域发展形成了以线性规划和非线性规划为主要内容的数学规划理论，应用于解决工程设计问题，形成了工程设计的优化设计理论和方法。随着优化设计理论和方法的不断推广和应用，优化设计在各个行业得到广泛的应用，优化设计在农业工程领域也有着重要的应用。因此在农业机械化及其自动化本科专业中，开设优化设计课程，学习优化设计的理论和方法，培养分析和解决优化设计问题的初步能力，为将来从事工程设计工作打下一定基础。
二、农业机械化及其自动化专业《优化设计》课程的定位与课程目标
农业机械化及其自动化本科专业是昆明理工大学工学专业之一，其开设背景是2000年5月，根据昆明理工大学的综合办学条件，结合新农村建设、农业现代化发展、西部开发和云南省新型工业化发展战略，针对以工业化改造传统农业过程中对农业工程专业人才的需求特点，经有关专家认真论证研究后，昆明理工大学于成立了现代农业工程学院。建院以来，在学校领导下，农业工程学院在师资队伍建设、学科建设、办学规模、实验室建设、科研建设、对外联合办学等方面都取得了较大进展，积极为学校的本科教学工作和人才培养作贡献。学院坚持学校的办学指导思想，积极探索在理工大学综合办学条件下农业工程类高级专业人才培养模式，旨在培养基础扎实、知识面广、能力强、素质高并具有创新实践能力的本科应用型人才。现设有农业机械化及其自动化、农业水土工程、农业电气化与自动化和园林四个本科专业，设有农业工程、农业机械化工程、农业水利工程、农业生物环境与能源工程和农业电气化与自动化五个硕士学位授权点。昆明理工大学农业机械化及自动化专业虽然成立时间不长，但具有特色和优势。昆明理工大学的办学理念是建设理、工、文、法、经、管多科性协调发展的高水平大学。昆明理工大学办学定位、人才培养目标和生源情况是：建设成为特色鲜明的高水平大学，成为我省和西部地区培养高层次科技人才和应用人才的重要基地。生源来自全国各地。昆明理工大学理、工、文、法、经、管多科性协调发展，学科门类比较齐全，学科综合优势十分明显，而且农业机械化及自动化专业的主要学科基础正是学校的一批优势学科。这就使得农业机械化及自动化专业能很好地汲取学科交叉的优势，在学科交叉中获得新的生长点，使专业得到再生和发展。同样，依托学校理工综合优势，对农业机械化及其自动化专业教学改革将形成有利条件。与从农业院校中成长起来的农业机械化及自动化专业相比，在培养学生实践动手能力、工程素质、创新能力和创新精神上具有无以比拟的优势。《优化设计》课程正是突出专业理工特色和优势的一门学科基础课。在农业机械化及其自动化本科专业的培养方案中，《优化设计》课程一直列为学科基础课，旨在培养学生的工程设计能力，掌握科学的设计方法，培养学生在农业机械领域的工程设计能力，突出学生的理工优势和特色。
三、《优化设计》课程特点
优化设计是现代设计方法中的一个重要领域，是工程设计的重要组成部分，也是工程技术人员必须掌握的设计方法，《优化设计》课程已经成为高校普遍开设的重要课程之一。《优化设计》课程以重在培养学生的创新精神和实践能力的教育思想为指导，更新教育观念，坚持“强化基础，恰当拓宽，提高综合能力”的原则，加强学生的综合素质和工程设计能力的培养，向以“知识、技能、方法、能力、素质”综合培养目标的教育体系转化。《优化设计》课程将“基本设计方法”与“优化设计思想”紧密结合，着重介绍优化设计的基本概念、基本原理和基本方法，学习优化设计方法的实用程序，使学生在学习“优化设计方法”的同时，也能够获得工程应用能力的训练。进而培养他们的创新能力和科学思维方法。通过《优化设计》课程的学习，培养学生掌握优化设计的基本概念和基本知识，掌握常用优化方法的基本原理和计算方法，熟悉常用工程软件的优化分析和计算的功能，了解优化设计在工程设计方面的应用。所以，学生应达到下列四个基本要求，一是树立工程优化设计和优化决策的思想；二是掌握优化设计的基本概念、基本知识和常用方法；三是了解常用工程软件进行优化分析和计算的功能；四是具有解决工程设计中一般优化设计问题的能力。优化设计的教学大都是基于机械优化设计的。因此，以优化设计理论为基础，以计算机为工具，将优化设计方法用于机械设计中，形成了机械优化设计，成为优化设计的典型代表和重要内容。机械优化设计是机械现代设计方法中的重要方法之一。在国内大多数机械类本科专业中，大都开设了机械《优化设计》课程，为将来从事机械设计工作打下一定基础。甚至也有很多机械类硕士研究生培养方案中开设有机械《优化设计》课程，进行更深入的理论学习。《优化设计》课程的教学改革，应根据专业培养方案，从专业特点和实际需要出发，对教学内容进行改革，因此，结合农业机械化及其自动化专业本科培养，开展《优化设计》课程教学改革是十分必要的。
四、教学内容改革
化工机械设计论文范文第14篇
机械是我国制造产业不可或缺的部分,特别是应用在人类生产生活中的一些十分关键的机械化生产。随着经济的发展和科学的进步,机械设备也在不断丰富和发展,把人类从繁重或危险的劳作中解救出来。目前,虽然我国在机械设计和理论上都有很大的进步,可是对于少数问题的解决还存在着很大的不足,这就要求机械设计研究者进行大量实验并对实际问题展开深度研究。七年前,我国制造业的工业增加值已经跻身世界第二的位置,进一步证明我国俨然可称作制造大国,但这并不意味着我国就是制造业强国,两者之间是量和本质的根本差异。我国的机械设备和产品即没有真正形成自主知识产权,产品的制造和设计水平也远远落后于发达国家,而且在产品的功能等方面更是严重缺乏创新性。1949年后我国的机械设计水平开始有了长足的发展,但依然无法与发达的德、美、日等工业强国媲美,依然处于落后地位。这种长时间的落后现状也正说明了我国在机械产品方面的设计理论、方法以及技术领域极度缺乏创新性,另一方面也预示发展我国机械产品现代设计理论方法研究的重要性和紧迫性。所以,一定要加强深化现代设计理论方法的探索研究,把现代设计理念全面应用于到我国的制造业当中去。
2新型机械设计发展意义
2.1个人利益需求。从生产者的个人利益而言,机械的设计与制造应为其带来可观的收益,这是机械设计与制造的动力之一。2.2社会的需求。机械设计需要体现对生产力的提高作用,体现在新的经济条件下新的生产形式或表现。因此,新型机械的设计需要社会的需求和个人利益两方面的动力。但并非每一项新型机械的设计都能满足社会的发展需求和个人的利益要求。因此,如何设计出既符合时代要求,体现时代特征,又能促进经济发展的机械是每一个机械设计者都要思考和着重解决的问题,也是实现个人利益的决定因素。
3机械设计理论的发展方向
随着市场需求的多元化与产品质量标准的不断提高,我国现代机械设计理论方法的发展也在不断的发生变化。总而言之,我国现代机械设计理论理念和方法未来需要在这些方向上贯彻执行:第一,在功能上要实现高精度、高效率、智能化;在外观操控上要实现轻量型、多便捷性;在层次上重点发展集成化。具体来说,我国现代机械设计理论方法的发展对象由单机走向了系统,设计的根本诉求由一个个小目标的实现不断走向众多大目标的达成,进而减少产品设计的时间;设计应用的领域也由单一化延伸到更多领域;产品设计由自由发展走向了有条不紊地发展;设计工作的人员从一个人走向了团队化。
4机械设计理论在汽车工程上的研究
4.1汽车工程概述随着工业革命的发展,人类历史上出现了第一辆汽车,近年来,伴随汽车工业的异军突起,汽车作成为当今社会生活必不可少的一部分,已经被广泛普及。汽车带来的出行或运输便捷性提高了人们的生活质量,加快了生活节奏,更为人类文明的发展和进步产生了巨大影响。但是,在之前的几十年中即便我国的汽车产业发展已经发生了巨大的进步,可当下的科学技术水平依然还存在局限性,对于汽车的研究在各方面还需要更进一步的提高。新型机械设计理论以及一些基本原理在汽车工程方面有着很大的研究方向,并且对其有着一定的推动作用。4.2机械设计理论应用于汽车工程上的意义汽车工业的发展也是一个国家制造业前进的有力代表,并直接影响该国家制造业的发展进程。在一定意义上讲,汽车工业不仅是最广泛的一种工业,还是最新技术的最大载体。举个例子,有些航空、航天领域的高新技术只有通过汽车工程工业才能够更好的转化形成规模型的产业,这就说明新型机械设计理论及基本原理在汽车工程、工业上有着很大的促进作用。随着社会发展,对于汽车工程技术的研究有着越来越高的标准,这也迫切需要研究工作将机械设计理论揉入汽车工业,推动汽车工业的发展。在实际生活当中,对于汽车工程的研究归根结底是技术方面上的研究,技术研究又离不开实际操作方向上的研究,这些实际操作上的研究与机械设计的基本理论有着密不可分的关系,甚至有些实际操作有着很强的密切性。比如汽车的噪声、振动等研究,同时这些实际操作对于这些问题的解决有着很好的作用效果。
5新型机械设计理论在汽车工程上的应用
5.1在汽车工程噪声和振动上的应用汽车是企业生产、人们生活和商业运行各方各面必不可少的交通工具。汽车各个零部件是否能高效、安全运转,是否能够促进运输的高效安全进行,关乎人门的衣食住行和交通安全。如果汽车零部件或者其他重要设备一旦出现问题,那么就势必会对汽车的安全造成影响从而给人们出行带来威胁。汽车无法正常行驶,甚至会产生故障,故障性振动就是其中一大问题。车辆工作条件下乘客感受到的噪声、振动和声振粗糙度,是判断汽车质量的一个综合性指标。这项指标分析是评价汽车舒适性的又一项十分重要的指标,直接关系到了汽车产品的市场形象。减少以上现象的最简单的办法就是避免输入载荷频率和结构模态频率接近,可以利用频率分布表完成这一工作,不仅有助于对振动频率进行匹配,用于消除振动过程中出现的耦合现象,还有利于改善产品的振动特性,从而可以大大降低汽车的噪声及振动。利用NVH分析可以预先得到新开发车型性能指标,还能对设计以及制造等各个环节进行更好的优化和完善。该分析不管从设计成本上,还是从开发周期上,都为设计新型车型提供了很好的保障。5.2在汽车结构强度与模态分析及结构优化上的应用在世界经济和社会全面发展的趋势下,节能、舒适、降低排放和提高安全性已经成为现代汽车结构、性能和技术的一个关键研发方向。车身轻量化发展主要优化汽车框架和结构、车身制造上采用高强度低密度材料,如高强度和汽车高强度板料两个方向。车身是车的主要组成,车身必须有很好的强度从而保证车的寿命,以足够的刚度来保证车的装备与使用要求。在机械创新设计与检测技术中,机械有限元分析的方法能够有效地满足上述车身的设计,其主要应用体现在两方面:一方面是在汽车设计中对结构件、主要机械零件的强度、刚度和稳定性进行分析:另一方面是在汽车结构分析中通常采用有限元法来进行各构件的模态分析,同时在计算机上可以清晰地观看各构件的振动模态,这就为结构的动态设计提供了方便。因此说有限元分析的方法在汽车结构上的应用提高了车身设计水平。
6结语
机械设计的基本原理以及设计理论在制造等产业有着很好的应用前景,特别是在汽车工程方面,绝对发挥着良好的效果,不仅对汽车工程技术和实际操作上的研究有贡献,还对汽车工程、设计上的具体应用起到推动作用,对于汽车工程的发展有着积极效果,对社会发展也有着深刻的促进意义。
作者:李宪才 单位:河北农业大学机电工程学院
参考文献
化工机械设计论文范文第15篇
关键词：动态优化设计 深层次动态优化设计 非线性理论
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0111-01
现代机械动态优化设计是在产品的研究和开发过程中，对机械产品的运动学和动力学等问题进行分析和计算，以保证所研究和开发的设备具有优良的结构性能及其他相关性能[1]。
随着科技的发展，动态设计的广度与深度正发生变化，总体上分为以下三个方向：（1）就广度而言，由狭义的向广义的方向发展；（2）就深度而言，由传统的动态优化设计向深层次的动态优化设计发展；（3）就内容而言，从一般机械的动态设计扩展到包括振动机械在内的动态设计[2]。
1 深层次动态优化设计的内涵
传统的动态优化以提高产品结构性能为主要目标、以线性动力学理论为基础的动态优化设计法。
深层次的动态优化设计主要是以非线性动力学理论为基础，使产品能够获得优良的结构性能，研究内容包括以非线性动力学理论为基础的动态设计和以非线性可靠性理论为基础的机器及其零部件可靠性设计。
2 深层次动态优化设计法的研究意义
动态优化设计是机械设计内容中最重要和最具广泛性的问题。而目前机械设计中，以静态设计为主，或采用传统动态设计方法。但这对大型机械装备来说，这远远不能满足需要的。对重大机械产品设备进行深层次的动力学设计，引入非线性动力学理论与方法，是十分必要的[3]。
3 深层次动态优化设计的应用现状
3.1 在振动机械中的应用
振动机械是泛指利用振动原理而工作的机械，它是化工、冶金、建筑等领域常见的设备，虽种类繁多，但基本工作原理相同[4]。随着振动机械向大型化发展，对机械性能的要求越来越高。例如对冶炼设备中的关键设备—— 振动筛的动负荷的要求随即增大，所以在振动状态下常会引起筛体结构强度和刚度不足，导致筛体变形过大，甚至使筛体出现断梁、侧板断裂等故障，造成严重后果。以往对这种设备结构上的不合理设计可能引起的故障缺少测试手段，因此往往在故障发生后才被重视，造成难以挽回的损失。随着振动机械性技术的发展和社会对振动机械要求的不断提高，传统的动态优化设计方法已经不能满足要求，以非线性理论为基础的深层次动态优化设计理论的研究和应用将会成为振动机械领域的主流方向。
3.2 在机床领域中的应用
现代机床要求高的加工精度和表面质量，并具有高的生产率。由于加工过程存在各种振动，机床主轴受迫振动的干扰力主要来自轴上不平衡旋转零件所产生的周期变化的惯性力和不均匀切削时时变的切削力。机床运转时，由于强迫干扰谐振力引起主轴上工件或刀具切削部位的振幅等，使加工过程达不到预定的加工精度和表面质量[5]。
在机床设计方面，优化设计方法也得到了应用，取得了一定的成果。在国外，Michigan大学的T.jiang和M.Chiredast[6]在应用有限元法和动态分析的基础上，提出一种数学模型来模拟机床结构的联结形式，建立整机的模型并对机床结合面的联接件的位置和数量进行优化设计。在国内，西安交通大学张波、陈天宁[7]等在ANSYS环境中建立了机床主轴部件的有限元动力学模型，并对主轴部件进行了静、动态特性的计算和动态优化设计。他们建立了简化的有限元动力学模型，在ANSYS中分析其前8阶的模态频率，确定动态优化设计的目标，然后设计和修改主轴的结构使之达到预期的动态特性。
随着技术的进步，社会对机械零部件的加工精密度要求越来越高，深层次动态优化设计的应用空间也将越来越大。
3.3 在交通工具研究中的应用
随着社会的进步，生活水平的提高，人们对交通工具的要求也越来越高，这体现在对交通工具乘坐舒适性、安全性、外观的美观性等。
目前，我国大力发展高速列车的研究和使用。据报道，2010年5月27日，新一代高速列车“和谐号”380A首辆车在长春下线，最高时速可达380km。对于高速列车这样的复杂系统，传统的动态优化设计方法已经失去了作用，深层次动态优化设计法成为了必然的理论基础。
在汽车领域，汽车在行驶时，路面的不平度会引起汽车的振动。为提高汽车的平顺性，减少其振动，一方面要改善路面质量，减少振动的来源；另一方面要求汽车对路面不平度有良好的隔振特性。车辆的减振一般有三个环节，即轮胎、悬架和座椅，其中，起重要作用的是由弹性元件和阻尼元件构成的车辆悬架系统。而车辆悬架系统是典型的非线性模型，只有利用深层次动态优化设计法才能建立其准确的模型。
4 结论
本文对深层次动态优化设计理论的研究内容及意义进行了分析，并通过在振动机械、机床、交通工具等典型领域为例，介绍了深层次动态优化设计的应用现状。
在过去的这些年里，深层次动态优化设计理论的研究已经取得了很大的进步，也有了很多比较成功的应用实例。但是科技是不断向前进步的，对机械设备各方面性能的要求也越来越高，深层次动态优化设计理论依然有待于完善，其应用前景将会更加光明。
参考文献
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[2] 陈新，贾玉兰，等.机械结构动态设计理论方法及应用[M].北京：机械工业出版社，1997.
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[5] 傅晓锦.机床主轴多目标优化设计[J].机床与液压，1999.6：51-52.
