机械设计的三维模拟与仿真设计分析.docx

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1、机械设计的三维模拟与仿真设计分析 摘 要：本文在机械设计概念和特点的基础上，结合机械设计中三维模拟与仿真的重要性，分析了我国机械设计等三维模拟与仿真中存在的问题，最终从提高人员自身素养和硬件性能两个方面，对机械设计的三维模拟与仿真的应用措施，进行了深化的探讨，希望能够给实际的机械设计工作，供应肯定的参考。 关键词：机械设计；三维模拟；仿真设计 中图分类号：TP391.73 受到特别的历史因素影响，我国经济和科技的起步较晚，与西方一些发达国家相比，还存在较大的差距，虽然经过了改革开放三十多年的发展，我国已经成为了世界其次大经济体，整体的经济实力有了很大的提高，在这种背景下，机械设计等软件的运用，

2、在我国的机械等设计中，已经特别普遍。 1 机械设计简析 1.1 机械设计的概念。机械设备的生产和运用，是随着近代自然科学的发展，出现的一种设备，通过机械设备的运用，可以极大的提高生产等工作的效率，经过了两次工业革命后，西方国家首先进入了机械时代，而我国的工业发展的时间较短，虽然依据我国的实际状况，引入了西方国家一些先进的机械设备和技术，在很大程度上提高了我国机械化的程度。但是通过实际的调查发觉，目前我国运用的机械设备，大多都是由国外的公司生产的，导致这种现象的主要缘由，就是我国机械设计的水平较低，通常状况下，一种机械设备的设计，都是依据实际运用的须要，在机械设计完成后，如何将设计加工成实际的设

3、备，也是一个重要的问题。现在机械设备的完成，主要借助先进的计算机软件来完成，目前市面上有许多机械设计的软件，如常见的CAD等，经过了多年的运用，在应用的过程中，不断的对软件进行完善，因此现在的机械设计软件，通常都具有丰富的功能，会集成多个功能模块，极大的供应了机械设计的效率。 1.2 机械设计的发展。传统的机械设计，主要在纸上完成，而图纸的绘画，须要较长的时间，将设计的图纸，加工成实际的设备，也须要比较困难的过程，随着计算机的普及应用，人们开发了机械设计的软件，在很大程度上提高了设计的效率，而且在传统的纸质机械设计中，通常都是二维平面图的设计，很难进行三维模型的设计。而CAD等机械设计软件的出

4、现，很好的解决了这个问题，尤其是经过了多年的运用，机械设计软件已经特别完善，自带了许多插件，这些插件中有许多现有基础的机械模型，在实际的设计中，假如用到这些模型，可以干脆调取即可，因此现在的图纸制作中，只须要将基础的元素组合到一起。而且在设计工作完成后，可以干脆将设计的内容导出，作为生产加工的图纸运用，目前西方的许多发达国家，都采纳这样的机械设计方式，随着我国工业水平的提高，在实际的机械设计中，我国也起先大量的运用计算机来进行协助设计，取得了很好的效果，但是受到人员自身素养和计算机性能等因素的影响，现代化机械设计的水平还比较低。 2 机械设计的三维模拟与仿真中存在的问题 2.1 三维模拟与仿真

5、的重要性。在实际的机械设计完成后，如何将设计的图纸，生产加工成实际的设备，是一个重要的问题，在传统的机械设计中，受到当时技术水平的限制，主要采纳手工的方式进行生产，因此将图纸交给加工人员，根据图纸的内容生产即可，随着机械设备的运用，尤其是自动化技术的出现，现在的机械加工中，基本实现了生产线的自动化运行，将设计的内容输入到相应的限制系统中，就可以干脆加工出相应的产品。而协助设计软件的出现，不但简化了机械设计的过程，设计完成的图纸，可以干脆导入到限制设备中，进行相应的生产加工，但是受到各方面因素的影响，在实际的机械设计中，进程会存在一些不合理等问题，这些问题会在肯定程度上影响机械设备的生产，假如问

6、题比较严峻，会导致无法生产设计的机械。在这种背景下，机械设计完成之后，对设计的内容进行具体的检验特别重要，假如能够在计算机的基础上，虚拟出一个真实的加工环境，对设计的内容进行模拟和仿真，就可以验证设计是否存在问题，假如没有发觉问题，那么加工就不会出现问题，由此可以看出，三维模拟与仿真对于机械设计工作来说，具有特别重要的作用。 2.2 三维模拟与仿真中存在的问题。通过实际的调查发觉，考虑到三维模拟与仿真的重要性，现在的机械设计软件，大多集成了模拟与仿真的功能，甚至出现了许多特地仿真的软件，可以虚拟出不同的加工环境，操作人员能够对仿真环境随意的进行修改，最大程度上接近实际的生产状况，一些仿真软件还

7、将常见的生产线模型，干脆添加到软件中。由于模拟与仿真的特点，可以很好的验证机械设计是否存在不合理的现象，因此人们特别重视三维模拟与仿真技术，但是受到我国技术水平的限制，三维模拟与仿真的应用状况较差，首先就是人员自身的素养较低，在实际的仿真过程中，须要技术人员设置大量的参数，假如人员没有足够的专业学问，明显无法很好的对各种参数进行设置。其次就是计算机等硬件设备的性能较差，出于设计成本的考虑，我国的机械设计中，通常都是采纳市面上常见的计算机等设备，在大型的模拟和仿真中，须要计算机进行大量的计算，假如硬件的性能比较低，就须要较长的等待时间，甚至无法完成困难的仿真，这种现象在很大程度上影响了我国机械设

8、计的三维模拟和仿真的应用。 3 机械设计的三维模拟与仿真的应用措施 3.1 提高操作人员自身的素养。在实际的机械设计中，无论是传统的纸质绘图还是现在的设计软件，都须要人员来进行操作，虽然经过了多年的发觉，现在的机械设计软件已经特别完善，集成了多种基础模型，只须要将基础的模型，组合到一起，就可以完成设计工作，但是在模拟和仿真的环节中，须要虚拟出一个真实的环境，设置实际生产的各种参数。假如操作人员的自身素养较差，对实际生产的状况没有足够的了解，那么必定无法虚拟出一个真实的环境，要想很好的解决这个问题，必需保证操作人员的素养，在实际的人员聘请中，应当尽量提高相应的标准，可以设置一个考试环节，对人员的

9、实践实力进行考察，最大程度上保证人员的专业素养。对于现有的工作人员，可以采纳培训的方式，使其学习到先进的机械设计理念，对常用的机械设计软件等，进行深化的了解，考虑到三维模拟和仿真的特别性，还可以让操作人员到生产车间实习，对企业实际的生产状况进行了解，这样才能够确保虚拟出来的环境，最大程度上接近实际状况。 3.2 提高硬件设备的性能。在机械设计的三维模拟与仿真中，须要大量的计算，假如计算机的性能较低，无法满意实际的须要，那么就无法完成相应的仿真。虽然设计图纸的困难状况，与计算机的性能无关，但是模拟和仿真的效率，主要取决于硬件设备的性能，假如硬件性能足够好，就可以立即得到仿真的结果，不须要等待的时

10、间。考虑到信息技术发展的速度较快，计算机等硬件设备更新换代特别频繁，要想保证硬件的先进性，必需不断的更换设备，会在很大程度上提高机械设计的成本，因此在实际的硬件设备选择中，可以依据实际的须要，在安排成本的基础上，针对性的选择一个最佳的计算机，这样可以很好的平衡性能和成本之间的关系。对于不同的机械设计来说，对计算机等硬件设备性能的须要，也存在肯定的差异，大型困难机械设计的模拟和仿真，明显须要大量的计算工作，对性能的需求也比较高，而一些简洁机械设计的模拟和仿真，大部分计算机的性能，都可以满意实际应用的须要，因此在实际的硬件设备选择上，机械设计的实际状况特别重要。 4 结束语 通过全文的分析可以知道

11、，机械设备的运用可以极大的提高生产效率，因此人们特别之重视机械设计的工作，在计算机的基础上，人们开发了CAD等机械设计软件，极大的提高了设计的效率，但是在设计完成之后，设计常常会存在一些不合理的问题，假如干脆进行生产加工，很简单导致生产出现问题，因此在机械设计完成后，通常会进行模拟和仿真，利用先进的仿真软件等，虚拟出一个真实的加工环境，对设计的内容进行检验，这样能够很快的找到设计中的问题。 参考文献： 1高辉，陈再良.基于Pro/E的四连杆机构运动仿真设计J.苏州高校学报，2022. 作者简介：李智华，女，河南郑州人，本科，讲师，探讨方向：机械设计。 作者单位：郑州职业技术学院，郑州 450121 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页