機械設計製造過程中模擬技術的運用
摘要：現階段，我國的科學技術水平得到了很大程度提升，在機械設計製造領域的發展中，對新技術的應用就能有助於設計製造的整體水平提高。將模擬技術和機械設計製造相結合，就能有效最佳化機械設計製造產業的發展階段。基於此，文章主要就機械設計製造中模擬技術的應用重要性和應用流程加以分析，然後結合實際對模擬技術的應用特徵及實際應用詳細探究，希望能透過此次研究分析，對機械設計製造的發展起到促進作用。
關鍵詞：機械設計；模擬技術；應用
模擬技術的應用，主要就是對計算機技術下加以實現的，透過多種學科理論作為基礎，在計算機的軟體工具支援下，發揮著重要作用。在早期的計算機模擬技術的應用，是隨機數透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展下，和工業領域的發展有著緊密的結合，這樣就對工業發展起到了很大促進作用。透過從理論上對模擬技術的應用研究，就能為實際機械設計製造發展提供理論支援。
1、機械設計製造中模擬技術的應用重要性和應用流程
1.1機械設計製造中模擬技術的應用重要性分析
機械設計製造產業在我國的經濟發展中起著重要促進作用，從上世紀七十年代以來，在全球化的競爭發展方面愈來愈激烈，產品消費結構也在向著個性化以及多元化的方向發展。模擬技術的出現，對機械設計製造產業就有著很大推動，而在收到經濟水平的因素影響，在實際作業系統的應用上費用相對比較高。模擬技術的應用，在設計人員將計算機技術作為載體下，透過運用相應的軟體以及構建資料模型等，這樣就能對引數詳細準確的分析，在機械設計製造當中應用，就能有效提高設計的效率[1]。機械設計製造中模擬技術的應用，只需要設計人員結合不用方案在模擬軟體當中進行構建虛擬機器，從而就能有效完成不同假設性虛擬實驗，對最最佳化的方案進行選擇。模擬技術的應用對計算的精度可有效保證，對研發的質量也能有效提高，節約了大量的研發資金，這對機械設計製造行業的可持續發展就有著積極促進作用。
1.2機械設計製造中模擬技術的應用流程分析
機械設計製造領域的發展，需要從多方面加強重視，在機械設計製造過程中模擬技術的應用，主要是在電腦數學模型以及模擬模式的建立基礎上應用的。模擬技術的應用涉及到圖形學以及幾何造型學等，在對系統實質抽象數學模型的處理過程中，要按照相應的程式進行實施。首先就是對模型進行建立，模擬技術應用中先要能抽象出能達到模擬目的的可靠系統，然後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，把這一系統在數學表達的方式下進行闡述。主要的內容就是數學模型，模型的構建過程中，就要結合時間關係進行劃分。在模型的構建型別上有動靜兩種模型型別，在動態模型方面又分為連續時間以及離散時間和混合時間幾種。機械設計製造過程中的模擬技術應用流程中，在模型的變換層面就比較關鍵。這一環節主要是將抽象的數學表達進行轉換成計算機處理形式。然後透過適當的演算法以及計算機語言，就能對模擬模型進行分析，這就需要對計算機研發新的系統，或者是透過模擬軟體加以應用，都能夠達到模型變換的目的[3]。接著就是模型的實驗環節。也就是把建立模擬模型輸入到計算機當中，透過模擬模型的執行就能獲得模擬結果。在進行模擬實驗中是透過先期設計實驗方案進行執行的，這樣就比較的簡單。對於模擬實驗的結果的衡量標準問題，就要先對模擬實驗的結果進行辨析，對其結果的可靠性進行檢驗可透過反正過程反向驗證法以及置信通道方法加以應用。透過這一系列的程式實施，就能有助於模擬技術的積極作用發揮。
2、機械設計製造中模擬技術的應用特徵及實際應用
2.1模擬技術應用的特徵體現分析
第一，應用範圍大特徵。模擬技術在機械設計製造當中的應用，有著鮮明的特徵體現，從產品設計到製造和測試維護的整個過程中，模擬技術都能貫穿始終。在機械產品的概念設計以及詳細設計和加工製造等環節，模擬技術都能發揮積極的作用。在模擬技術的實際應用中，在範圍上得到了迅速擴大化，模擬物件和目的上從研究製造物件動力學以及運動學特性，已經向著研究製造系統設計執行方向發展，在庫存管理以及產品開發過程組織等層面都有著涉及。第二，整合化特徵。機械設計製造過程中的模擬技術應用，在整合化的特徵層面表現的比較突出，也就是對模擬技術的綜合性應用，從而就能有效形成可執行的產品開發以及製造環境。在模擬的型別上是多樣化的，有著面向產品以及製造工藝和生產管理等部分的模擬[4]。這些部分對模擬技術的應用都得到了綜合性體現。第三，分佈性特徵。模擬技術的應用在和網路技術的結合下，對模擬的分佈性特徵上就比較顯著。這是透過製造分佈所決定，其中就有著敏捷製造以及虛擬網路的支援實現的。模擬技術的應用和感測器以及圖形技術的結合應用特徵也比較突出，這就對模擬技術的'互動性得到了加強。
2.2機械設計製造中模擬技術應用
模擬技術在機械設計製造中多個環節都能進行應用，其中在複雜的數值計算分析中的應用作用比較突出。模擬技術應用對機械設計製造中的大量複雜化資料分析計算能力比較強，能將資料分析簡單化以及層次性的實現，這樣就大大的提高了工作效率，對低水平重複勞動的問題也能避免。機械產品的研發設計中，運用模擬技術就能在計算分析上準確快速的實現，直到滿足實際的要求標準，對機械產品材料的浪費以及耗時的問題也得到了解決。機械產品的動力學模型的分析下，對機械產品的結構強度等都能得到有效保障，對機械裝置的剛度應變以及動態特性的引數分析能力也比較強。模擬技術在機械結構的設計中應用，也能最佳化設計的質量。機械產品是透過大量結構組裝的工藝動作。對新機械產品的研發過程中，結構的正確設定，和結構間的運動得當與否等，都和產品的實際應用效果有著直接的應用。這就需要在模擬技術的應用下，透過三維機械設計軟體的應用進行模擬設計，從而有效的檢查機械結構設計的質量。將模擬技術在機械設計製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模擬技術的應用。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模擬，能從多個角度實施評估[5]。模擬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引數實施研究，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，機械設計製造產業的發展過程中，隨著新技術的廣泛應用，對整體的機械設計製造產業的發展也有著促進作用。模擬技術和機械設計製造的結合，為我國的機械製造產業帶來了生機，為促進機械製造產業的可持續發展以及科學性發展打下了基礎，希望此次研究有助於實際機械設計製造產業的發展。
作者:楊磊 單位:鄭州飛機裝備有限責任公司
參考文獻:
[1]潘庭海，張石磊.機械設計製造及其自動化專業課程實踐性分析[J].電子製作，20xx（02）.
[2]賈志欣，樓應侯，張學昌，等.機械設計製造及其自動化專業網路化平臺建設[J].實驗科學與技術，2013（04）.
[3]張寶坤，王淑霞，王豔.機械設計製造及其自動化的發展方向[J].化工裝備技術，20xx（04）.
[4]趙海暉，王志剛，王惠藝，等.論工業設計與現代機械設計的辯證統一[J].現代企業教育，20xx（11）.
[5]吳石，徐靂，宋東穎.依託機械設計製造專業加快應用型車輛工程專業建設[J].黑龍江教育（高教研究與評估），20xx（04）.
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