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机械产品结构设计如何寻找“发力点”?


  机械产品应用于各行各业,结构设计的内容和要求也是千差万别,但是都有相同的共性部分。下面就机械结构设计的三个不同层次来说明对结构设计的要求。


  (1)功能设计。满足主要机械功能要求,在技术上的具体化。如工作原理的实现、工作的可靠性、工艺、材料和装配等方面。


  (2)质量设计。兼顾各种要求和限制,提高产品的质量和性能价格比,它是现代工程设计的特征。具体为操作、美观、成本、安全、环保等众多其他要求和限制。产品质量问题不仅是工艺和材料的问题,提高质量应始于设计。


  (3)优化设计和创新设计。用结构设计变元等方法系统地构造优化设计空间,用创造性设计思维方法和其他科学方法进行优选和创新。优化设计和创新设计在现代机械中的作用越来越重要,它们将是未来技术产品开发的竞争焦点。


  机械设计的任务是在众多的可行性方案中寻求较好的或是最好的方案。结构优化设计的前提是要能构造出大量可供选的可能性方案,即构造出大量的优化求解空间,这也是结构设计具有创造性的地方。结构优化设计目前基本仍局限在用数理模型描述的那类问题上。


  而更具有潜力、更有成效的结构优化设计应建立在由工艺、材料、联接方式、形状、顺序、方位、数量、尺寸等结构设计变元所构成的结构设计解空间的基础上。


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