仿真技术在机械设计中应用

仿真技术在机械设计中应用

摘要:当前,随着科学技术的发展,仿真技术在机械设计制造中的作用越来越得到重视。仿真技术与其他技术相比具有非常强的综合性,对于产业机构完善、产品质量优化、技术水平提升都有非常积极的意义。文章结合仿真技术的概念,分析了仿真技术在机械设计制造中的作用,并对仿真技术的实践应用进行了探讨。

关键词:仿真技术;机械制造;应用研究

1基于仿真技术的机械制造概述

随着科技的发展,计算机技术在各个领域中都有非常广泛的应用,可以有效地优化仿真技术,促进仿真技术不断完善,推动工作模式的改变和技术的革新。仿真技术是一种技术化手段,也称为虚拟仿真技术,在实际机械制造应用过程中可以通过计算机软件构建模型,形成动态化的数据,有效地节省的运营成本,也节省了大量的时间,还可以对机械制造方案进行更好地优化,体现出安全性、稳定性以及便捷性特点。在机械工程计算中有非常多的系统设计、实验、分析,在实际操作过程中存在许多问题需要解决,对于这些问题的解决都可以引进仿真技术,分析系统的特质,帮助机械设计完成初始设计,并构建虚拟的系统,优化系统运行。

2仿真技术在机械设计制造过程中的作用

2.1优化机械设计方案。传统机械制造业在产品设计过程中,大多数设计、实验、绘图都需要人工进行,效率较低,对于专业的要求非常强,并且还需要投入大量的成本,如果产品出现质量问题会造成非常大的损失。而应用仿真技术以及计算机技术,可以对数据进行分析,对方案设计构建模型,从模型中就可以对各项数据进行分析,并优化方案设计,使机械制造的设计质量和水平可以得到提升,还有效降低了成本。

2.2提高数据分析效率和水平。大数据时代,人们越来越热衷与在海量的数据中挖掘价值,掌握数据就是掌握有价值的信息,就是掌握财富。对数据的分析整理可以有效地提升工作效率,使得企业获得更快速的发展。在机械制造行业中,人们对于质量与品质的要求也越来越高,只有不断提升设计水平,才能在竞争中立足。机械制造中涉及到的数据信息非常多,因此也需要大数据技术进行分析。在仿真技术与计算机技术应用的基础上,可以提升对数据的分析水平,可以利用方针技术模拟分析、实验,将理想中的方案不断优化,发挥出仿真技术的作用。

2.3节约设计成本仿真技术。在应用过程中,通过建立二维和三维模型对机械制造进行模拟。在机械制造设计中需要大量的投入,要得到好的设计产品就需要创新,在设计中如果没有仿真技术的支持,就需要不断地实验、制作,不仅耗费大量的资金,设计效率也非常低,并且设计出来的产品质量也不能得到保障。而仿真技术可以通过建立模型,进行重复性工作,不断优化设计,解放人力劳动,还可以有效缩短设计时间,提高工作效率。

3仿真技术在机械设计制造中的具体应用探究

3.1在机械结构设计中的应用。在制造行业发展过程中,仿真技术广泛应用在结构设计、齿轮设计等方面。在机械制造中最重要的是机械内部构件是否可以精准的运行,而仿真技术可以利用模型进行优化实验,不断对设计进行调试和优化,最终可以达到最理想的状态,提升设计的准确程度,也可以使得各个零部件之间相互配合与衔接,消除机械中的各种故障。在仿真技术应用过程中,可以对机械设备进行模拟实验,有利于设计人员更好地把握设计方向,提高机械内部的精准程度,将设计中存在的问题更清晰地展现在人们面前,通过这些暴露出来的问题可以有针对性地提出解决方案,不断优化调整,从而提升了机械设计的水平和质量。

3.2在齿轮设计中的应用。在机械设备设计过程中,齿轮设计是非常重要的一部分,对于机械设备的性能有非常重要的影响。齿轮是机械设备的传动组成部分,齿轮影响着机械设备正常的运转,因此齿轮的设计在机械设计中是非常重要的环节。在齿轮设计中采用仿真技术,可以借助虚拟模型对齿轮的运转以及是否配合进行检验,从而对机械设计进行调整,对设计进行完善。在仿真技术应用中通过齿轮端面模型设计,在不同的层面判断齿轮是否可以有效的配合运转,是否可以完全契合,还可以利用计算机技术对齿轮的圆弧以及运动轨迹进行计算,这样可以更好地模拟齿轮的运动轨迹,对齿轮的传动触点进行分析。在齿轮设计中,利用仿真技术挖掘齿轮设计中的价值,提升齿轮设计的质量和水平,促进机械制造行业的长久发展。

3.3在加工研究中的应用。在机械设备设计和制造中,利用仿真技术有非常大的优势,也需要更多的技术人员不断地投入到研究工作中,不断探索仿真技术的价值。在机械设备设计中,根据机械设备类型的不同,选择科学合理的方针技术,使得技术人员可以更清楚、透彻的掌握仿真技术的应用,可以更好地将仿真技术应用在机械设备设计和加工中,提升产品的性能与质量。在对一些较为复杂的设备设计中,仿真技术的作用可以很好地体现出来,将对机械设备的性能与质量有非常深远地影响。

3.4辅助复杂数据的计算。仿真技术在实际应用中,对于计算机技术的提升也是非常重要的。在机械加工制造中,对一些复杂的设计,利用计算机技术可以加强对数据的整合与分析,可以对复杂的数据进行计算,如果没有计算机技术,这些工作很难开展。仿真技术与计算机技术的应用,可以将复杂的计算和设计简单化,不仅可以提升设计的质量,也可以有效节省设计的时间,提升设计的精确程度。在机械设备研发过程中,仿真技术通过设计与实验可以更好地优化设计,使得设计最终可以符合标准,达到设计的要求,有利于降低在实验过程中对材料的损耗,也可以避免设计出来的产品出现问题,造成不必要的损失,降低资金投入,缓解了研发的压力,使得产品的结构、热态性以及刚度等方面性能符合规定,消除机械设备中的安全隐患。

4仿真技术在机械设计制造过程中的应用前景分析

4.1加强了与互联网的联系。随着互联网技术的发展,对于机械制造也有非常大的推动作用,互联网技术在机械设计制造中有着至关重要的作用。在机械制造中,将仿真技术与计算机技术结合起来,可以有效提升仿真技术的整体水平,提升机械制造设计的效率,而互联网技术也将仿真技术的应用不断拓展。在全球经济背景下,互联网使得国际交流更加方便,仿真技术可以更好地收集数据、分析数据以及整理数据,为机械设计提供更加有利的数据基础,可以促进设计的合理化与理想化,提升机械设计的整体水平。当前,在机械设计中还要不断创新,加强各国机械设计的沟通与交流,相互学习、相互促进,不断发展我国制造业,普及应用仿真技术已经成为大势所趋。

4.2机械产品小型化。当前制造行业中发生了非常大的变化,整个市场都向着小型机械设备的方向发展,体形过大不仅耗费的材料、资金比较多,并且笨重的机械设备使用也不够灵活方便。因此,在机械设备设计中更倾向于设计更多小型、灵活性机械设备,这就需要利用仿真技术,实现小型机械产品的设计。小型机械设备有着体积小、占用空间小、灵活易移动等优势,因此需要利用仿真技术进行小型产品的设计。小型机械设备还可以有效降低能源消耗,可以大量使用。比如在医疗机械设备中,体积小的小型机械设备精确度更好,这也是未来机械设备发展的趋势。

4.3仿真技术智能化。近年来,智能化技术成为人们关注的热点,智能化技术与仿真技术的有效结合,是机械设计制造发展趋势。机械制造设计非常繁琐,也会耗费大量的能源,耗费大量的人力、财力、材料。而智能化技术的出现,可以代替一部分人工重复性工作,从而可以解放劳动力,节省人力成本。人工智能在机械制造生产中,可以模拟人的思维,并在一些重复性工作中有非常高的精确程度,防止在实际生产制造过程中出现的失误。通过仿真技术模拟人类的思维,提升机械设备的智能化水平。但是这种机械智能并不能取代人的创造性思维,掌握智能化技术,对于机械制造的发展有非常重要的意义,可以提升机械制造的效率,提高机械制造的水平,促进机械制造业的可持续发展。

5结束语

总之,机械制造设计与加工在发展过程中,采用仿真技术进行设计,可以有效提高设计的质量和水平,并结合计算机技术、大数据、信息技术以及智能化技术,使得机械制造行业的发展可以更长远。在机械制造设计研发过程中,仿真技术通过构建模型,有效地节省了成本,提高了设计水平和效率,掌握仿真技术对于机械设计制造有着非常重要的意义,在实际应用过程中,还需要不断开发设计,深入研究,促进机械设计制造行业的可持续发展。

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作者:顾佳超 单位:长春汽车工业高等专科学校