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現(xiàn)代機械論文范文第1篇

我國的機械電子技術(shù)發(fā)展歷史不長，對其研究并投入使用是從20世紀80年代開始。起初國家成立的機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組將機械電子技術(shù)列在“863計劃”中，并在以后的“九五”規(guī)劃和發(fā)展綱要中將機械電子技術(shù)的發(fā)展動向和對社會的影響列入考慮范疇。許多研究機構(gòu)及企業(yè)也對這一技術(shù)做了深入的研究并取得了一定的成果，但在產(chǎn)品的品種、質(zhì)量等方面與日本和歐美等發(fā)達國家相比還有一定的差距。比如歐美等發(fā)達國家工業(yè)中CAD（計算機輔助設(shè)計）應(yīng)用率超過85%，而我國CAD的應(yīng)用雖然也比較普及，但應(yīng)用水平仍滿足不了實際需要。從發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國的機械電子技術(shù)現(xiàn)階段更新速度快、涉及學(xué)科范圍更加廣泛，有著很好的發(fā)展前景。從總體上看，機械電子技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展主要有以下幾個特點：

（1）機械電子技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)涉及到了很多工業(yè)領(lǐng)域，各行各業(yè)都有機械電子技術(shù)的滲入，而且在工業(yè)發(fā)達國家，像數(shù)控機床等有關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)大規(guī)模投入使用，極大地提高了生產(chǎn)效率。

（2）機械電子技術(shù)目前已經(jīng)實現(xiàn)了從簡單機械向集成化制造的過渡，出現(xiàn)了計算機集成制造系統(tǒng)CIMS，該系統(tǒng)以制造來控制信息流和物流，將原有部門之間的界限打破，實現(xiàn)了開發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營管理等方面的有機結(jié)合。

（3）現(xiàn)代激光技術(shù)已經(jīng)融入到機械電子技術(shù)當(dāng)中，激光技術(shù)與機械電子技術(shù)的結(jié)合，擴大了機械電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，為行業(yè)的發(fā)展開辟了新的道路。

（4）細微加工技術(shù)高速發(fā)展，帶動了眾多高新技術(shù)的興起與發(fā)展，對機械電子技術(shù)的發(fā)展提供了可靠的保障。

2機械電子技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢

伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機械電子技術(shù)也在應(yīng)用技術(shù)不斷創(chuàng)新的推動下逐步形成一個新型的技術(shù)領(lǐng)域。機械電子技術(shù)具有其它許多技術(shù)無可替代的重要作用，同時它又是一種多學(xué)科的交叉融合，所以，機械電子技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢備受關(guān)注，該技術(shù)將朝如下幾個方向發(fā)展。

2.1智能化

智能化，顧名思義，是要求機械電子產(chǎn)品具有類似人的思考、判斷和決策的能力。機械電子產(chǎn)品在早期就有自動化操作的優(yōu)點，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機械電子技術(shù)正在將智能化成果融入其中，來實現(xiàn)高效、精確生產(chǎn)。未來人們會將更多的人工智能元素植入到產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)與研制的方方面面，使產(chǎn)品盡可能具備與人思維協(xié)調(diào)的操作功能。比如可在CNC數(shù)控機床上設(shè)置人機對話功能，通過設(shè)置智能接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫使人們的操作以及對機器的維護更加方便。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、灰色理論等一些人工智能新技術(shù)的不斷發(fā)展，為機械電子技術(shù)的智能化提供了更廣闊的技術(shù)支持，使其智能化程度不斷提高。

2.2數(shù)字化

現(xiàn)代機械電子產(chǎn)品數(shù)字化的產(chǎn)生是基于微控制器技術(shù)的發(fā)展。而近年來隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速崛起，如計算機集成制造、虛擬設(shè)計等技術(shù)，使數(shù)字化機械電子產(chǎn)品的設(shè)計與制造水平得到了快速提高。數(shù)字化的機械電子技術(shù)產(chǎn)品具有更友好的人機界面，更容易操作和維護。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用還有助于實現(xiàn)遠程操作和控制，而且基于數(shù)字化技術(shù)的機械電子產(chǎn)品，其輸出不再是單一的模擬信號，而是經(jīng)過處理之后的數(shù)字信號，會使人們的使用更加方便。

2.3網(wǎng)絡(luò)化

近年來，網(wǎng)絡(luò)普及率大幅提高，以網(wǎng)絡(luò)為媒介的監(jiān)視技術(shù)和遠程控制技術(shù)也得到了長足發(fā)展，可以說網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)滲透到了社會生活、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，成為人們生活中必不可少的工具。將互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到機械電子技術(shù)中，它可以幫助其實現(xiàn)多個終端的連接，解決因為距離的障礙而不能傳輸信息的問題。眾所周知，遠程控制技術(shù)的終端設(shè)備就是機械電子技術(shù)產(chǎn)品，如家用電器利用局域網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場總線實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，可形成以計算機為中心的家用電器系統(tǒng)，為人們提供了各種高技術(shù)發(fā)展帶來的便利。毫無疑問，機械電子技術(shù)必定會朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

3總結(jié)

現(xiàn)代機械論文范文第2篇

摘要：文章針對傳統(tǒng)機械零部件的設(shè)計局限性，提出了現(xiàn)代設(shè)計思想和方法。

一、機械零部件傳統(tǒng)的設(shè)計局限

傳統(tǒng)機械零部件的設(shè)計帶來了運用中出現(xiàn)的許多問題：零部件容易腐蝕損壞；零部件容易疲勞損壞，斷裂、表面剝落等；零部件容易摩擦損壞等等。這些問題的出現(xiàn)，都是機械零部件傳統(tǒng)的設(shè)計局限性所產(chǎn)生的。機械機械零部件設(shè)計是人類為了實現(xiàn)某種預(yù)期的目標而進行的一種創(chuàng)造性活動。傳統(tǒng)機械機械零部件設(shè)計的特點是以長期經(jīng)驗積累為基礎(chǔ)，通過力學(xué)、數(shù)學(xué)建模及試驗等所形成的經(jīng)驗公式、圖表、標準及規(guī)范作為依據(jù)，運用條件性計算或類比等方法進行設(shè)計。傳統(tǒng)設(shè)計在長期運用中得到不斷的完善和提高，目前在大多數(shù)情況下仍然是有效的設(shè)計方法，但是它有很多局限：在方案設(shè)計時憑借設(shè)計者有限的直接經(jīng)驗或間接經(jīng)驗，通過計算、類比分析等，以收斂思維方式，過早地確定方案。這種方案設(shè)計既不充分又不系統(tǒng)，不強調(diào)創(chuàng)新，因此很難得到最優(yōu)方案；在機械零部件設(shè)計中，僅對重要的零部件根據(jù)簡化的力學(xué)模型或經(jīng)驗公式進行靜態(tài)的或近似的設(shè)計計算，其他零部件只作類比設(shè)計，與實際工況有時相差較遠，難免造成失誤；傳統(tǒng)設(shè)計偏重于考慮產(chǎn)品自身的功能的實現(xiàn)，忽略人―機―環(huán)境之間關(guān)系的重要性；傳統(tǒng)設(shè)計采用手工計算、繪圖，設(shè)計的準確性差、工作周期長、效率低。

二、創(chuàng)新思維機械零部件的設(shè)計思想

機械零部件設(shè)計的本質(zhì)是創(chuàng)造和革新?，F(xiàn)代機械機械零部件設(shè)計強調(diào)創(chuàng)新設(shè)計，要求在設(shè)計中更充分地發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力，利用最新科技成果，在現(xiàn)代設(shè)計理論和方法的指導(dǎo)下，設(shè)計出更具有生命力的產(chǎn)品。

（一）運用創(chuàng)造思維

設(shè)計者的創(chuàng)造力是多種能力、個性和心理特征的綜合表現(xiàn)，它包括觀察能力、記憶能力、想象能力、思維能力、表達能力、自控能力、文化修養(yǎng)、理想信念、意志性格、興趣愛好等因素。其中想象能力和思維能力是創(chuàng)造力的核心，它是將觀察、記憶所得信息有控制地進行加工變換，創(chuàng)造表達出新成果的整個創(chuàng)造活動的中心。創(chuàng)造力的開發(fā)可以從培養(yǎng)創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)新能力和素質(zhì)、加強創(chuàng)新實踐等方面著手。設(shè)計者不是把設(shè)計工作當(dāng)成例行公事，而是時刻保持強烈的創(chuàng)新愿望和沖動，掌握必要創(chuàng)新方法，加強學(xué)習(xí)和鍛煉，自覺開發(fā)創(chuàng)造力，成為一個符合現(xiàn)代設(shè)計需要的創(chuàng)新人才。

（二）運用發(fā)散思維

發(fā)散思維又稱輻射思維或求異思維等。它是以欲解決的問題為中心，思維者打破常規(guī)，從不同方向，多角度、多層次地考慮問題，求出多種答案的思維方式。例如，若提出“將兩零部件聯(lián)結(jié)在一起”的問題，常規(guī)的辦法有螺紋聯(lián)結(jié)、焊接、膠接、鉚接等，但運用發(fā)散思維思考，可以得到利用電磁力、摩擦力、壓差或真空、綁縛、冷凍等方法。發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的主要形式之一，在技術(shù)創(chuàng)新和方案設(shè)計中具有重要的意義。

（三）運用創(chuàng)新思維

創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維是一種最高層次的思維活動，它是建立在各類常規(guī)思維基礎(chǔ)上的。人腦在外界信息激勵下，將各種信息重新綜合集成，產(chǎn)生新的結(jié)果的思維活動過程就是創(chuàng)新思維。機械機械零部件設(shè)計的過程是創(chuàng)新的過程。設(shè)計者應(yīng)打破常規(guī)思維的慣例，追求新的功能原理、新方案、新結(jié)構(gòu)、新造型、新材料、新工藝等，在求異和突破中體現(xiàn)創(chuàng)新。

三、科學(xué)的進行機械零部件設(shè)計

（一）把握機械零部件設(shè)計的主要內(nèi)容

機械零部件設(shè)計是機械設(shè)計的重要組成部分，機械運動方案中的機構(gòu)和構(gòu)件只有通過零部件設(shè)計才能得到用于加工的零部件工作圖和部件裝配圖，同時它也是機械總體設(shè)計的基礎(chǔ)。機械零部件設(shè)計的主要內(nèi)容包括：根據(jù)運動方案設(shè)計和總體設(shè)計的要求，明確零部件的工作要求、性能、參數(shù)等，選擇零部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)形、材料、精度等，進行失效分析和工作能力計算，畫出零部件圖和部件裝配圖。機械產(chǎn)品整機應(yīng)滿足的要求是由零部件設(shè)計所決定的，機械零部件設(shè)計應(yīng)滿足的要求為：在工作能力上要求具體有強度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動穩(wěn)定性及精度等；在工藝性上要求加工、裝配具有良好的工藝性及維修方便；在經(jīng)濟性上的要求主要指生產(chǎn)成本要低。此外，還要滿足噪聲控制、防腐性能、不污染環(huán)境等環(huán)境保護要求和安全要求等。這些要求往往互相牽制，需全面綜合考慮。

（二）嚴格計算機械零部件的失效形式

機械零部件由于各種原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有斷裂、表面壓碎、表面點蝕、塑性變形、過度彈性變形、共振、過熱及過度磨損等。為了保證零部件能正常工作，在設(shè)計零部件時應(yīng)首先進行零部件的失效分析，預(yù)估失效的可能性，采取相應(yīng)措施，其中包括理論計算，計算所依據(jù)的條件稱為計算準則，常用的計算準則有：一是強度準則。強度是機械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過大塑性變形等失效的能力。強度要求是保證機械零部件能正常工作的基本要求。二是剛度準則。剛度是指零部件在載荷（下轉(zhuǎn)第57頁）（上接第58頁）的作用下，抵抗彈性變形的能力。剛度準則要求零部件在載荷作用下的彈性變形在許用的極限值之內(nèi)。三是振動穩(wěn)定性準則。對于高速運動或剛度較小的機械，在工作時應(yīng)避免發(fā)生共振。振動穩(wěn)定性準則要求所設(shè)計的零部件的固有頻率與其工作時所受激振源的頻率錯開。四是耐熱性準則。機械零部件在高溫工作條件下，由于過度受熱，會引起油失效、氧化、膠合、熱變形、硬度降低等問題，使零部件失效或機械精度降低。因此，為了保證零部件在高溫下正常工作，應(yīng)合理設(shè)計其結(jié)構(gòu)及合理選擇材料，必要時須采用水冷或氣冷等降溫措施。五是耐磨性準則。耐磨性是指相互接觸并運動零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當(dāng)零部件過度磨損后，將改變其結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，削弱其強度，降低機械精度和效率，以致零部件失效報廢。因此，機械設(shè)計時應(yīng)采取措施，力求提高零部件的耐磨性。

（三）正確選擇機械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微觀幾何形狀誤差的一個重要技術(shù)指標，是檢驗零部件表面質(zhì)量的主要依據(jù)；它選擇的合理與否，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命和生產(chǎn)成本。機械零部件表面粗糙度的選擇方法有3種，即計算法、試驗法和類比法。在機械零部件設(shè)計工作中，應(yīng)用最普通的是類比法，此法簡便、迅速、有效。應(yīng)用類比法需要有充足的參考資料，現(xiàn)有的各種機械設(shè)計手冊中都提供了較全面的資料和文獻。最常用的是與公差等級相適應(yīng)的表面粗糙度。在通常情況下，機械零部件尺寸公差要求越小，機械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它們之間又不存在固定的函數(shù)關(guān)系。在實際工作中，對于不同類型的機器，其零部件在相同尺寸公差的條件下，對表面粗糙度的要求是有差別的。這就是配合的穩(wěn)定性問題。在機械零部件的設(shè)計和制造過程中，對于不同類型的機器，其零部件的配合穩(wěn)定性和互換性的要求是不同的。在設(shè)計工作中，表面粗糙度的選擇歸根到底還是必須從實際出發(fā)，全面衡量零部件的表面功能和工藝經(jīng)濟性，才能作出合理的選擇。

（四）全面優(yōu)化機械零部件設(shè)計方法

要充分運用機械學(xué)理論和方法，包括機構(gòu)學(xué)、機械動力學(xué)、摩擦學(xué)、機械結(jié)構(gòu)強度學(xué)、傳動機械學(xué)等及計算機輔助分析的不斷發(fā)展，對設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題能作出很好的處理，一系列新型的設(shè)計準則和方法正在形成。計算機輔助設(shè)計（CAD）是把計算機技術(shù)引入設(shè)計過程，利用計算機完成選型、計算、繪圖及其他作業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計方法。CAD技術(shù)促成機械零部件設(shè)計發(fā)生巨大的變化，并成為現(xiàn)代機械設(shè)計的重要組成部分。目前，CAD技術(shù)向更深更廣的方向發(fā)展，主要表現(xiàn)為以下基于專家系統(tǒng)的智能CAD；CAD系統(tǒng)集成化，CAD與CAM（計算機輔助制造）的集成系統(tǒng)（CAD/CAM）；動態(tài)三維造型技術(shù)；基于并行工程，面向制造的設(shè)計技術(shù)（DFM）；分布式網(wǎng)絡(luò)CAD系統(tǒng)。

【參考文獻】

[1]王啟，等．常用機械零部件可靠性設(shè)計[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1996．

[2]隋明陽．機械設(shè)計基礎(chǔ)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2002．

[3]趙冬梅．機械設(shè)計基礎(chǔ)[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004．

現(xiàn)代機械論文范文第3篇

初中語文作為初中課程體系中重要的組成部分，其教學(xué)活動的順利開展對于強化學(xué)生語文素養(yǎng)以及提升學(xué)生語言水平具有重要的作用。而現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練則是初中語文教學(xué)中重要的環(huán)節(jié)之一，初中語文現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練大多涉及寫人以及記事等方面。本文從寫人記事現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練論題的提出出發(fā)，對初中階段寫人記事寫作訓(xùn)練目標分解以及初中階段寫人記事現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練目標的確立進行了分析，希望為初中語文現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練提供積極借鑒和建議。

【關(guān)鍵詞】

初中語文 現(xiàn)代文 寫作訓(xùn)練

0.引言

現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練作為初中語文教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，對于提升學(xué)生作文水平以及語言運用能力具有重要的作用。同時，現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練的進行也有利于學(xué)生提升自身的理解能力，強化語文思維以及語文素養(yǎng)，促進綜合素質(zhì)的提升。而在初中語文現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練過程中，關(guān)于寫作訓(xùn)練框架的搭建則是十分必要的。首選，教師在現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練過程中，需要針對現(xiàn)有的教學(xué)資源，提出論題；而后，教師要對現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練目標進行分解；最后，要確立現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練的目標。只有將現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練的目標搭建完成，才能夠切實提升學(xué)生寫作訓(xùn)練的效果，促進現(xiàn)代文寫作水平的提升。

1.寫人記事現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練論題的提出

關(guān)于寫人記事方面的文章大約占到初中語文教材的45%，關(guān)于寫人記事的文章在每個單元中都有分布。同時，寫人記事的現(xiàn)代文也是教師教學(xué)過程中的重要內(nèi)容，通過對寫人記事文章的學(xué)習(xí)以及分析，學(xué)生不僅可以對文章中的人物性格特點進行分析，也能夠結(jié)合一系列事件分析人物形象特征，從而加強自身分析問題以及解決問題的能力，增強語言水平以及語文思維。而在每篇文章之后，也會相應(yīng)的設(shè)置一些寫人記事的寫作訓(xùn)練，學(xué)生可以根據(jù)已經(jīng)學(xué)習(xí)的文章特點以及學(xué)習(xí)經(jīng)驗開展寫作訓(xùn)練，體現(xiàn)現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練的針對性以及有效性。而教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)過寫人記事的文章之后，也會相應(yīng)的提出一些寫作訓(xùn)練目標，學(xué)生在進行寫作訓(xùn)練的過程中，要有意識的實現(xiàn)教師所布置的寫作目標。

2.初中階段寫人記事寫作訓(xùn)練目標分解

對于整個初中階段而言，教師關(guān)于寫作目標的制定以及執(zhí)行都比較籠統(tǒng)，缺少針對性。因此，在構(gòu)建初中語文寫人記事現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練框架時，要注意對寫作訓(xùn)練目標進行分解，以此實現(xiàn)分階段、分層次以及分步驟的學(xué)習(xí)和掌握，提升現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練的針對性以及效果。在七年級語文教學(xué)中關(guān)于現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練目標中，十分注重對于寫人以及寫事等基本技巧的訓(xùn)練。其中，在寫人時，人物的動作描寫、外貌描寫、語言描寫、心理描寫、神態(tài)描寫以及細節(jié)描寫等方面比較重要，是現(xiàn)代文寫作中訓(xùn)練的重點內(nèi)容[1]。而記事寫作訓(xùn)練中，學(xué)生要注意記事過程中所使用的一系列寫作手法，主要包括細節(jié)描寫、場景描寫、側(cè)面描寫以及以小見大描寫等方面。寫作手法的使用也是學(xué)生需要關(guān)注的重要方面，例如對比、襯托以及欲揚先抑等手法的使用不僅能夠使得事件更加具有波瀾性，也使得學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣大大增強。而在八年級的現(xiàn)代文寫人記事訓(xùn)練時，學(xué)生需要重點掌握寫人記事的綜合技巧。其中，記敘文中經(jīng)常使用的場面描寫就是學(xué)生寫作訓(xùn)練過程中需要重點關(guān)注的方面，場面描寫不僅使得事件以及人物特征更加鮮明，同時增強了記敘文的邏輯性以及故事性，豐富了記敘文的趣味性。而在九年級中，現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練的重點則是關(guān)于寫人記事作文升級訓(xùn)練，升級訓(xùn)練主要包括對于文中各種修辭手法以及寫作手法的分析，通過分析修辭手法以及寫作手法，對于作品中事件的性質(zhì)以及人物形象特征進行分析和把握，從而分析現(xiàn)代文所要體現(xiàn)的主旨和內(nèi)涵。

3.初中階段寫人記事現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練目標的確立

初中語文教學(xué)階段，學(xué)生所學(xué)習(xí)的課文與寫作訓(xùn)練基本上是一致的，因此，學(xué)生在進行寫作訓(xùn)練時，首先要將課文以及現(xiàn)有的素材作為參考和借鑒的標準，而后進行寫作思維的發(fā)散。同時，學(xué)生要學(xué)會從已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容中尋求靈感[2]。一些現(xiàn)代文寫作手法以及修辭手法的應(yīng)用都是非常相似的。例如，學(xué)生在進行關(guān)于“動作描寫”這一寫作手法的訓(xùn)練時，可以參考課文《走一步，再走一步》，同時也可以參照《風(fēng)箏》整篇文章中的動作描寫。在學(xué)習(xí)“伏筆”這一寫作手法時，學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)以及分析《散步》這篇文章加以訓(xùn)練。因此，學(xué)生現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練目標的提出并不是一蹴而就的，需要針對已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容進行重點分析，將重點需要學(xué)習(xí)以及訓(xùn)練的內(nèi)容加以強化，從而提升學(xué)生的應(yīng)用能力以及學(xué)習(xí)能力。

【結(jié) 語】

綜上所述，初中語文寫人記事現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練的框架搭建是十分必要的，對于提升寫作訓(xùn)練效果以及提升學(xué)習(xí)的針對性具有重要的作用。因此，教師要關(guān)注寫作訓(xùn)練目標的提出、寫作目標的分解以及寫作訓(xùn)練目標的確立等方面，將現(xiàn)代文寫作訓(xùn)練的框架逐漸完善，從而促進學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升。

【參考文獻】

現(xiàn)代機械論文范文第4篇

論文關(guān)鍵詞：車身設(shè)計，逆向工程，曲面光順，模型重構(gòu)

 

車身在汽車的整體設(shè)計中，占有重要地位，直接影響到整車的動力性、燃油經(jīng)濟性、操縱穩(wěn)定性、行駛安全性等，這就需要在整個車身設(shè)計過程中融合空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程材料、生產(chǎn)工藝、美學(xué)、心理學(xué)、人機工程學(xué)等相關(guān)知識，因此，在缺資金、技術(shù)、人才等條件下，要完全自主開發(fā)一款汽車車身的難度是很大的，而參考國外同級別的成熟車型進行逆向設(shè)計則變得相對簡單，既可縮短產(chǎn)品開發(fā)時間，提高產(chǎn)品開發(fā)成功的機率，也可快速吸收國外汽車車身設(shè)計的先進技術(shù)和經(jīng)驗，提高我國汽車自主開發(fā)能力。

1 逆向工程技術(shù)原理及流程

逆向工程(Reverse Engineering，RE)亦稱反求工程，就是根據(jù)現(xiàn)有的產(chǎn)品模型機械論文，利用數(shù)字化測量設(shè)備獲取實體數(shù)據(jù)，然后對這些數(shù)據(jù)進行擬合，構(gòu)建一個完整的CAD模型，繼而用于分析和制造[1]。相對于傳統(tǒng)的正向設(shè)計方式，逆向工程可以在沒有產(chǎn)品圖紙的條件下實現(xiàn)產(chǎn)品的制造。長期以來，由于設(shè)計環(huán)境和設(shè)計手段的局限，限制了車身設(shè)計師的創(chuàng)造能力的發(fā)揮以及和工程技術(shù)人員有效的交流與協(xié)調(diào)，使得新產(chǎn)品的開發(fā)效率低下，進展緩慢。車身設(shè)計需要一種新的設(shè)計手段和思路。逆向工程不僅能完成對現(xiàn)有產(chǎn)品的仿制、復(fù)制，更能快速實現(xiàn)超越。

車身設(shè)計逆向工程可以分為三個過程―數(shù)據(jù)采集(data acquisition)，數(shù)據(jù)處理(data processing)，抽象建模(abstract model)。本文主要基于Pro/ENGINEER研究兩種不同的建模方式。

2 數(shù)據(jù)采集及處理

數(shù)據(jù)采集是數(shù)據(jù)處理、模型重構(gòu)的基礎(chǔ)，按采集的接觸方式不同分為接觸式和非接觸式兩大類。在對車身零件和產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)化之前，首先必須理解原有模型的設(shè)計思想，在此基礎(chǔ)上還要修復(fù)或克服原有模型上存在的缺陷。主要考慮好以下幾點：（1）確定設(shè)計的整體思路，對手中的設(shè)計模型進行系統(tǒng)的分析，確定好先做什么，后做什么，用什么方法做。將模型劃分為幾個特征區(qū)，得出設(shè)計的整體思路，找到設(shè)計難點，做到心中有數(shù)。（2）確定模型的基本構(gòu)成形狀的曲面類型，這關(guān)系到相應(yīng)設(shè)計軟件的選擇和軟件模塊的確定。對于車身大型的外覆蓋件等自由曲面，一般采用具有方便調(diào)整曲線和曲面的模塊。值得注意的是，在設(shè)計過程中，并不是所有的點都要選取的，因此，在確定基本曲面的控制曲線時，需要找出那些點和線是可用的機械論文，哪些點和線是一些細化特征的，需要在以后的設(shè)計中用到，而不是在總體設(shè)計中就體現(xiàn)出來[2]。

3 Pro/ENGINEER軟件抽象建模

抽象建模，即為將測量點還原為車身模型。內(nèi)容包括曲線構(gòu)建與擬合、曲面構(gòu)建與光順、實體構(gòu)建等。目前較為成熟的模型重建技術(shù)是通過構(gòu)建曲面來實現(xiàn)模型重建。因此，構(gòu)建曲面是車身模型重建的關(guān)鍵。

3.1、根據(jù)車身點云數(shù)據(jù)建模

由于測量過程中得到的是離散點數(shù)據(jù)，缺乏必要的特征信息，往往存在數(shù)字化誤差，需要對曲面和曲線進行光順。光順是一個工程上的概念，包括光滑和順眼兩方面的含義。光滑是指空間曲線和面的連續(xù)階，數(shù)學(xué)上一階倒數(shù)連續(xù)的曲線即為光滑的曲線;而順眼是人的主觀感覺評價期刊網(wǎng)。圖2就是以豐田商務(wù)車為例，在獲得點云資料后，在Imageware中處理出需要的抄數(shù)線。對于抄數(shù)線的處理，應(yīng)注意，在變化趨勢小的地方的點應(yīng)盡量的少，對于明顯偏離趨勢的點應(yīng)略去，以免過多的點造成曲線不光順。曲線光順應(yīng)滿足3個條件：曲線二階幾何連續(xù)；曲線沒有奇點和多余拐點；曲率變化均勻，應(yīng)變能較小。曲線光順可分3步進行：尋找壞點，并修改壞點的坐標值；粗光順使曲線上各段的曲率符號一致，保證曲線單凸或單凹性：精光順，使曲線上各段的曲率變化均勻，滿足光順的要求。[3]再根據(jù)抄數(shù)線，在Proe中建模。圖3是在Proe中建模的一個片段通過此種方式所建模型，精確度和效率都很高。

圖2 三維抄數(shù)線 圖3 建模片段

3.2、根據(jù)車身圖片數(shù)據(jù)建模

在不能直接獲得原始車身數(shù)據(jù)的情況下，根據(jù)車身圖片采集數(shù)據(jù)，也是逆向工程的一大特色。大致操作步驟是：1）找到要作為車身數(shù)據(jù)采集對象的三視圖（圖4）；2）在CAD中將視圖對齊，描繪主要輪廓線，即抄數(shù)線（圖5）；3）將獲得的抄數(shù)線導(dǎo)入Proe中作為參照（圖6）；4）在Proe中根據(jù)抄數(shù)線逼近建模（圖7）。

圖4 車身圖片圖5CAD中抄數(shù)線

在建面的過程中，需要注意面與面之間的光順。為了保證誤差盡可能小，可以到分析模塊中使用高斯曲率法對曲面進行分析。當(dāng)曲面曲率變化比較均勻時即可為達到設(shè)計要求。若曲面質(zhì)量很差需要對構(gòu)成的曲線進行重新調(diào)整機械論文，直至曲面讓人滿意為止。逆向工程既要保證曲面質(zhì)量又要保證設(shè)計精度。除了對原始型值點進行光順之外，有時還要控制修改后的型值點同原始型值點的坐標偏差，該偏差不應(yīng)太大，以保證設(shè)計部門給出的指標不致受太大的影響。目前，曲面構(gòu)建方案主要有三種：1) 以B-Spline或NURBS曲面為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造法；2) 以三角Bezier曲面片為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造法；3) 以多面體面片為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造法。[4]

圖6 曲面光順擬合圖7 車身實體

前期工程做好之后，打開Pro/ENGINEER 軟件的殼體特征創(chuàng)建方法，利用Create/Prot rusion/Use Quilt將所建立的曲面生成實體完成3D建模。建模后可通過Pro/ENGINEER軟件中的View/advanced--iPhotorender進行渲染處理，及Analysis-- ModelAnalysis/Curve Analysis/Surface Analysis的分析方法來檢驗所建立的模型、曲線和曲面的合理性與精確度。

3.3后處理

利用Pro/ENGINEER軟件進行逆向工程設(shè)計還可以進行相應(yīng)的后處理工作。將前面完成的3DCAD Model匯入Pro/ENGINEER軟件的Manufacturing模塊中進行Nc加工程序的制作，并利用Pro/ENGINEER軟件生成NC加工的G代碼輸入三軸（或五軸）加工中心加工出產(chǎn)品。

4 結(jié)束語

對于車身設(shè)計，采用逆向工程做法是制造技術(shù)信息化、科學(xué)化的必然趨勢，也是一項開拓性、實用性和綜合性很強的技術(shù)，開辟了車身設(shè)計制造的新途徑?；贑AD/CAM的逆向技術(shù)，可以大大縮短模具設(shè)計制造周期，這也適應(yīng)汽車行業(yè)對產(chǎn)品進行快速更新的需要。實踐證明，車身設(shè)計逆向工程技術(shù)的研究和應(yīng)用，已經(jīng)給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻

［1］金濤,陳建良,童水光.逆向工程技術(shù)研究進展[J].中國機械工程,2002.8,1429～1435

［2］馬鐵利,蘭鳳崇.車身逆向工程應(yīng)用中的點云處理與曲線曲面光順[J].機械設(shè)計, 2000.8,175～178

［3］于哲峰,張國忠.基于Pro/ENGINEER的汽車車身逆向設(shè)計[J]. CAD/CAM與制造業(yè)信息化,2007.10 187～189

［4］盧金火,蘭鳳崇.汽車車身曲線曲面光順處理方法的研究[J].計算機應(yīng)用與軟件, 1996,3, 215～218

現(xiàn)代機械論文范文第5篇

自達爾文進化論產(chǎn)生之后，大量相關(guān)的邊緣學(xué)科應(yīng)運而生，如：進化認識論、社會生物主義思想、進化論生態(tài)學(xué)等等。這些廣義進化的思想在生物和社會兩個層面上對人類知識的許多疑問作了探索性的研究，對人類文化各方面造成了廣泛而深遠的影響。但總的說來，進化論在建筑學(xué)領(lǐng)域還鮮有作為，這一方面可以歸咎于建筑學(xué)的學(xué)科特殊性，另一方面也反映了人們對它的忽視。關(guān)于廣義進化論，一個相對科學(xué)的定義是：“在達爾文進化論基礎(chǔ)上強化了評價系統(tǒng)的認識論?！边_爾文進化論的理論核心是“變異”、“選擇”。相對來說，生物性選擇的過程涉及到的評價機制比較簡單，但廣義進化的評價判斷系統(tǒng)則復(fù)雜得多。也正因為如此，它可以在更廣的范圍用來分析社會進化、文化進化等，也可以在更微觀的范圍內(nèi)研究認知思維的機制。有了這樣的基本認識，通過分析建筑學(xué)的廣義進化特征將有助于我們建立正確的工程認識觀。

一建筑學(xué)的“非”進化性脫胎于自然科學(xué)的進化論從它拓寬疆土的一開始就受到頑強“狙擊”，在藝術(shù)和宗教領(lǐng)域更是如此。的確，宗教排斥變異，藝術(shù)以變異求存，藝術(shù)領(lǐng)域不存在穩(wěn)定的、明確的價值觀，在不同的藝術(shù)形式和藝術(shù)風(fēng)格之間我們通常難斷優(yōu)劣。藝術(shù)和宗教都顯現(xiàn)出某種“非”進化性，這是進化論介入建筑學(xué)的一個難點。然而，這其中又有所區(qū)別。宗教在它的體系成熟之后就保持著超常的恒定，而藝術(shù)在創(chuàng)新過程中不斷建構(gòu)著自己的系統(tǒng)。因此，如果說宗教不具有進化性的話，對藝術(shù)我們就不應(yīng)妄言了。更何況，建筑學(xué)兼?zhèn)淇茖W(xué)與藝術(shù)兩類學(xué)科的特點?！敖ㄖW(xué)非進化性”還來源于“進化”與“進步”這兩種概念的混淆。“進步”概念源于亞里士多德，它斷言萬事萬物向著自我完美的或是由低級向高級的方向發(fā)展，這是一種典型的“目的論”。由于它不能解釋創(chuàng)造力的來源，現(xiàn)代科學(xué)已拋棄了目的論。嚴謹?shù)纳飳W(xué)者十分注意區(qū)分“進化”與“進步”概念的不同含義。這啟示我們，建筑上的每一次“變化”都昭示著新事物的出現(xiàn)，但這并不意味它更高級。比如說，我們很難說現(xiàn)代主義建筑就比古典主義建筑高級，只能說它在某些功能方面更加適合于現(xiàn)代生活方式的要求。我們也很難說解構(gòu)主義建筑思想比現(xiàn)代派建筑思想更加高級，也只能說他更加適合于當(dāng)代大眾心理的需求。因此，如果說在生物學(xué)上“進化”與“進步”的概念可能重疊的話，在建筑學(xué)上的進化概念就不一定具有進步的含義了。

二軟、硬結(jié)構(gòu)模型對設(shè)計思維的啟示!模型的思想廣義進化倚重的模型策略針對的是機器工作的創(chuàng)造性問題，它使用了一些“地形圖模型”、“軟、硬結(jié)構(gòu)模型”等理論模型的方法對許多自然或文化現(xiàn)象作出了有益的探討。它希望這些以進化論為基礎(chǔ)的模型能代替以“符號主義”和“連接主義”為基礎(chǔ)的機器模型，從而創(chuàng)造人工智能，實現(xiàn)人機對話。這種研究方法值得我們借鑒。樹立模型分析的方法對于建筑學(xué)這種帶有模糊判斷性質(zhì)的學(xué)科來說，不失為一種良好的分析方法。它不僅使我們的分析過程更加直觀，還可以通過定量的數(shù)據(jù)得出更加明確的結(jié)論，并用以指導(dǎo)創(chuàng)造性的設(shè)計實踐工作。"軟、硬結(jié)構(gòu)模型趙南元先生在《認知科學(xué)與廣義進化論》中提出的軟、硬結(jié)構(gòu)理論的基本思路是：在人的認知過程和社會科學(xué)中存在著“自舉”現(xiàn)象，即前一級的成果對后一級的成果有制約作用，它們是“自我表述系統(tǒng)”（圖!）。自我表述系統(tǒng)必須包括相互作用的軟、硬兩部分結(jié)構(gòu)，其中，硬結(jié)構(gòu)保證系統(tǒng)的存在，軟結(jié)構(gòu)在硬結(jié)構(gòu)支持下對硬結(jié)構(gòu)進行建構(gòu)，完成系統(tǒng)的自舉。使用這個概念可以對建筑設(shè)計思維過程作出理性的分析#!$。建筑師思維中存在著軟、硬結(jié)構(gòu)。建筑師頭腦中的知識體系是硬結(jié)構(gòu)，建筑師在學(xué)習(xí)或與外界時接觸得到的新思維可以視作軟結(jié)構(gòu)。軟結(jié)構(gòu)不斷產(chǎn)生新的設(shè)計思想，進而優(yōu)化其知識結(jié)構(gòu)。而硬結(jié)構(gòu)在領(lǐng)會和捕捉新思想上至關(guān)重要。建筑師的成功與否視乎軟硬結(jié)構(gòu)關(guān)系的均衡性。在建筑創(chuàng)作過程中，建筑師通過草圖表達思索的軌跡，當(dāng)其從紛亂的線條中選擇出合適的線條時，就完成了一次創(chuàng)造過程。

其后，經(jīng)歷過多次類似的過程，在建筑師的筆下產(chǎn)生出數(shù)種甚至許許多多種解決問題的方式和建筑形象。之后，經(jīng)過一次又一次的選擇，選擇范圍大大縮小，直至最后確定針對特定過程給出的答案。建筑師在設(shè)計作品時，常常出于建筑師的職業(yè)心，反復(fù)勾畫，也就是為了給自己多幾種選擇，以便優(yōu)化設(shè)計方案（圖"）。我們在進行項目操作時使用的也是軟、硬作用機制。方案招投標或方案咨詢階段是項目操作的軟結(jié)構(gòu)階段，經(jīng)過評標，根據(jù)專家或業(yè)主綜合的價值判斷，決定某個方案或結(jié)合某幾個方案的過程就是項目設(shè)計的硬化過程。軟結(jié)構(gòu)階段的思維活動帶有相當(dāng)程度的發(fā)散性，在這個階段非理性的思維模式占主導(dǎo)地位，而后期的判斷決定過程則是理性思維的結(jié)果。因此，可以認為一個設(shè)計的好壞是由理性與非理性思維協(xié)同作用的結(jié)果（圖）。關(guān)于評價評價即價值評判?！掇o海》對評價的解釋為：“泛指衡量任務(wù)或事物的價值?！痹u價包括評價主體和評價客體兩個方面。在建筑設(shè)計中，主體指的是設(shè)計師、業(yè)主、城市管理部門等對設(shè)計有需要的人，而客體則指設(shè)計目標、策略和圖形成果等。設(shè)計過程本質(zhì)上就是不斷進行評價的過程。評價在軟、硬結(jié)構(gòu)模型中起到的是中介作用。在以“求異”為任務(wù)的創(chuàng)造性活動中，正確完善的評價活動是“硬化”過程的推動力。因此，廣義進化理論的核心是其價值理論體系。

“進化離不開變異與選擇，而選擇離不開評價，如果沒有一個具有客觀性的價值理論體系，進化論向生物學(xué)領(lǐng)域以外進行推廣是缺乏理論基礎(chǔ)的。”廣義進化關(guān)于“負價值”的理論對我們的認知思維帶有宏觀的指導(dǎo)意義。在這里涉及到“復(fù)合地形圖模型”的概念?！暗匦螆D”是生物與社會進化現(xiàn)象的一種形象化模型，它是由空間和時間要素構(gòu)成的四維體系。而“復(fù)合地形圖模型”則是大小兩個系統(tǒng)的地形圖的疊加。由于價值觀是向量而地形圖卻是非線性的超曲面，與地形圖下降梯度一致的價值觀，在超過臨界點之后必定成為“負價值”。而且，負價值的自我保持性越強，系統(tǒng)越有“逃離”的危險，從而使系統(tǒng)崩潰。例如，從生存競爭的角度出發(fā)的價值觀是“生育人口”，但是超過一定數(shù)量，也會造成人類的生存危機。因此這時“生育人口”就成了“負價值”。在建筑上，思維評價中的負價值主要是由評價主體之間的不均衡性造成的。在設(shè)計師、業(yè)主或其他相關(guān)人員之間存在著明顯的制約性，它們有各自不同的價值觀，一個好的價值取向也只是在各方價值保持平衡下才有意義，任何一方的獨斷專行都會導(dǎo)致設(shè)計的失敗。因此，設(shè)計師作為協(xié)調(diào)性的評判主體應(yīng)發(fā)揮主動性。

三建筑現(xiàn)象的廣義進化思考典型江南水道空間的模式由以下因素構(gòu)成：橋、水道、建筑界面、人的活動方式、尺度?，F(xiàn)代生活方式使“建筑界面”、“人的活動方式”和“尺度”這三種因素已發(fā)生了變化，因此現(xiàn)在我們不可能再期望簡單地通過開河和架橋來獲得什么“水鄉(xiāng)風(fēng)情”。同樣的情形體現(xiàn)在“嶺南騎樓街”模式的演變中。人的活動和合適的尺度感是近代騎樓街空間形態(tài)的模式語言。在當(dāng)代城市中心區(qū)的改造建設(shè)中，我們采取的常常是一種錯誤的策略：拆除古建筑、拓寬道路、建沿街高層建筑。為了給大拆大建、破壞文脈尋找出路，騎樓文化被表達為沿街底層（或二層）架空的非連續(xù)走廊。事實上，我們很難在失去尺度的騎樓和高聳入云的摩天大廈前找到城市的歷史印象。以上例子表明，傳統(tǒng)的審美律在很多情況下已不再適用了，社會生活環(huán)境賦予了建筑文化新的選擇壓力。

正如德國建筑評論家威廉•克勞澤爾在論述建筑與環(huán)境的關(guān)聯(lián)時給我們的忠告：“建筑師傾向于根據(jù)視覺規(guī)則理論來組織環(huán)境……由于它賴以存在的假設(shè)條件已經(jīng)改變，傳統(tǒng)的視覺規(guī)則理論已不再真實可靠，曾經(jīng)在建筑形體中建立起來的視覺和諧模式將不再重現(xiàn)?！痹谛碌纳鐣h(huán)境要求下，“涉及不同環(huán)境層面的綜合體系”的新理論走進了我們的視野。在這里，筆者是從建筑與環(huán)境的關(guān)系方面闡明建筑文化觀念的演進機制的。建筑學(xué)的發(fā)展軌跡是非線性的。用完形心理學(xué)對建風(fēng)格的研究強烈地表明了這一點。古典建筑以構(gòu)件精細取勝，忽略虛實、陰影等完形因素；現(xiàn)代建筑則從整體完形出發(fā)，忽略門、窗、柱等細部的表現(xiàn)。當(dāng)代的解構(gòu)建筑學(xué)說則將整體完形打散，后現(xiàn)代建筑則將細部裝飾重新拾起，甚至加以分解突出表現(xiàn)。從“古典建筑”到“現(xiàn)代建筑”再到“后現(xiàn)代建筑”，建筑文化呈現(xiàn)出跳躍發(fā)展的趨勢，而且?guī)в忻黠@的“返祖”現(xiàn)象，這是建筑文化的廣義進化特性。四建筑學(xué)引入廣義進化思想的意義廣義進化主要的目標是“研究人腦的認識與思維過程，對于認知過程給出機械論的解釋，也就是研究認知和思維的機制，使其有可能在機器上實現(xiàn)”。達爾文進化論揭示出自然進化過程的創(chuàng)造性。超級秘書網(wǎng)