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機械設計制造過程中仿真技術的運用
摘要：現(xiàn)階段，我國的科學技術水平得到了很大程度提升，在機械設計制造領域的發(fā)展中，對新技術的應用就能有助于設計制造的整體水平提高。將仿真技術和機械設計制造相結合，就能有效優(yōu)化機械設計制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段�；诖�，文章主要就機械設計制造中仿真技術的應用重要性和應用流程加以分析，然后結合實際對仿真技術的應用特征及實際應用詳細探究，希望能通過此次研究分析，對機械設計制造的發(fā)展起到促進作用。
關鍵詞：機械設計；仿真技術；應用
仿真技術的應用，主要就是對計算機技術下加以實現(xiàn)的，通過多種學科理論作為基礎，在計算機的軟件工具支持下，發(fā)揮著重要作用。在早期的計算機仿真技術的應用，是隨機數(shù)通過實驗求解隨機問題方法的應用，在近些年的科學技術迅速發(fā)展下，和工業(yè)領域的發(fā)展有著緊密的結合，這樣就對工業(yè)發(fā)展起到了很大促進作用。通過從理論上對仿真技術的應用研究，就能為實際機械設計制造發(fā)展提供理論支持。
1、機械設計制造中仿真技術的應用重要性和應用流程
1.1機械設計制造中仿真技術的應用重要性分析
機械設計制造產(chǎn)業(yè)在我國的經(jīng)濟發(fā)展中起著重要促進作用，從上世紀七十年代以來，在全球化的競爭發(fā)展方面愈來愈激烈，產(chǎn)品消費結構也在向著個性化以及多元化的方向發(fā)展。仿真技術的出現(xiàn)，對機械設計制造產(chǎn)業(yè)就有著很大推動，而在收到經(jīng)濟水平的因素影響，在實際操作系統(tǒng)的應用上費用相對比較高。仿真技術的應用，在設計人員將計算機技術作為載體下，通過運用相應的軟件以及構建數(shù)據(jù)模型等，這樣就能對參數(shù)詳細準確的分析，在機械設計制造當中應用，就能有效提高設計的效率[1]。機械設計制造中仿真技術的應用，只需要設計人員結合不用方案在仿真軟件當中進行構建虛擬機，從而就能有效完成不同假設性虛擬實驗，對最優(yōu)化的方案進行選擇。仿真技術的應用對計算的精度可有效保證，對研發(fā)的質量也能有效提高，節(jié)約了大量的研發(fā)資金，這對機械設計制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展就有著積極促進作用。
1.2機械設計制造中仿真技術的應用流程分析
機械設計制造領域的發(fā)展，需要從多方面加強重視，在機械設計制造過程中仿真技術的應用，主要是在電腦數(shù)學模型以及仿真模式的建立基礎上應用的。仿真技術的應用涉及到圖形學以及幾何造型學等，在對系統(tǒng)實質抽象數(shù)學模型的處理過程中，要按照相應的程序進行實施。首先就是對模型進行建立，仿真技術應用中先要能抽象出能達到仿真目的的可靠系統(tǒng)，然后加上邊界以及約束條件[2]。接著就要對相應學科知識的應用，把這一系統(tǒng)在數(shù)學表達的方式下進行闡述。主要的內(nèi)容就是數(shù)學模型，模型的構建過程中，就要結合時間關系進行劃分。在模型的構建類型上有動靜兩種模型類型，在動態(tài)模型方面又分為連續(xù)時間以及離散時間和混合時間幾種。機械設計制造過程中的仿真技術應用流程中，在模型的變換層面就比較關鍵。這一環(huán)節(jié)主要是將抽象的數(shù)學表達進行轉換成計算機處理形式。然后通過適當?shù)乃惴ㄒ约坝嬎銠C語言，就能對仿真模型進行分析，這就需要對計算機研發(fā)新的系統(tǒng)，或者是通過仿真軟件加以應用，都能夠達到模型變換的目的[3]。接著就是模型的實驗環(huán)節(jié)。也就是把創(chuàng)建仿真模型輸入到計算機當中，通過仿真模型的運行就能獲得仿真結果。在進行仿真實驗中是通過先期設計實驗方案進行運行的，這樣就比較的簡單。對于仿真實驗的結果的衡量標準問題，就要先對仿真實驗的結果進行辨析，對其結果的可靠性進行檢驗可通過反正過程反向驗證法以及置信通道方法加以應用。通過這一系列的程序實施，就能有助于仿真技術的積極作用發(fā)揮。
2、機械設計制造中仿真技術的應用特征及實際應用
2.1仿真技術應用的特征體現(xiàn)分析
第一，應用范圍大特征。仿真技術在機械設計制造當中的應用，有著鮮明的特征體現(xiàn)，從產(chǎn)品設計到制造和測試維護的整個過程中，仿真技術都能貫穿始終。在機械產(chǎn)品的概念設計以及詳細設計和加工制造等環(huán)節(jié)，仿真技術都能發(fā)揮積極的作用。在仿真技術的實際應用中，在范圍上得到了迅速擴大化，仿真對象和目的上從研究制造對象動力學以及運動學特性，已經(jīng)向著研究制造系統(tǒng)設計運行方向發(fā)展，在庫存管理以及產(chǎn)品開發(fā)過程組織等層面都有著涉及。第二，集成化特征。機械設計制造過程中的仿真技術應用，在集成化的特征層面表現(xiàn)的比較突出，也就是對仿真技術的綜合性應用，從而就能有效形成可運行的產(chǎn)品開發(fā)以及制造環(huán)境。在仿真的類型上是多樣化的，有著面向產(chǎn)品以及制造工藝和生產(chǎn)管理等部分的仿真[4]。這些部分對仿真技術的應用都得到了綜合性體現(xiàn)。第三，分布性特征。仿真技術的應用在和網(wǎng)絡技術的結合下，對仿真的分布性特征上就比較顯著。這是通過制造分布所決定，其中就有著敏捷制造以及虛擬網(wǎng)絡的支持實現(xiàn)的。仿真技術的應用和傳感器以及圖形技術的結合應用特征也比較突出，這就對仿真技術的交互性得到了加強。
2.2機械設計制造中仿真技術應用
仿真技術在機械設計制造中多個環(huán)節(jié)都能進行應用，其中在復雜的數(shù)值計算分析中的應用作用比較突出。仿真技術應用對機械設計制造中的大量復雜化數(shù)據(jù)分析計算能力比較強，能將數(shù)據(jù)分析簡單化以及層次性的實現(xiàn)，這樣就大大的提高了工作效率，對低水平重復勞動的問題也能避免。機械產(chǎn)品的研發(fā)設計中，運用仿真技術就能在計算分析上準確快速的實現(xiàn)，直到滿足實際的要求標準，對機械產(chǎn)品材料的浪費以及耗時的問題也得到了解決。機械產(chǎn)品的動力學模型的分析下，對機械產(chǎn)品的結構強度等都能得到有效保障，對機械設備的剛度應變以及動態(tài)特性的參數(shù)分析能力也比較強。仿真技術在機械結構的設計中應用，也能優(yōu)化設計的質量。機械產(chǎn)品是通過大量結構組裝的工藝動作。對新機械產(chǎn)品的研發(fā)過程中，結構的正確設定，和結構間的運動得當與否等，都和產(chǎn)品的實際應用效果有著直接的應用。這就需要在仿真技術的應用下，通過三維機械設計軟件的應用進行仿真設計，從而有效的檢查機械結構設計的質量。將仿真技術在機械設計制造當中的齒輪設計中加以應用，能有效提高齒輪設計的質量。機械裝備當中的齒輪是比較關鍵的零件，對其設計的精度有著高要求，實際設計過程中就要充分注重對仿真技術的應用。具體應用中對visuallisp語言的應用，就能在齒輪端面實施模型的構建以及仿真，能從多個角度實施評估[5]。仿真技術的運用下能對圓弧針齒輪星傳動研究分析，以及對影響正交齒輪齒輪傳動接觸點的參數(shù)實施研究，這樣就大大的提高了對齒輪設計的精確度。
3、結束語
綜上所述，機械設計制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，隨著新技術的廣泛應用，對整體的機械設計制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有著促進作用。仿真技術和機械設計制造的結合，為我國的機械制造產(chǎn)業(yè)帶來了生機，為促進機械制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及科學性發(fā)展打下了基礎，希望此次研究有助于實際機械設計制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
作者:楊磊 單位:鄭州飛機裝備有限責任公司
參考文獻:
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