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如何優(yōu)化機械結構動態(tài)設計思考論文
摘要：機械結構的動態(tài)設計，目的是提出最佳的方案，滿足機械結構更新?lián)Q代的需求。機械行業(yè)的快速發(fā)展，促使機械結構面臨著市場競爭，需通過動態(tài)設計的方式，才能保障機械結構的性能和穩(wěn)定性，所以本文重點分析如何優(yōu)化機械結構的動態(tài)設計。
關鍵詞：機械；結構；動態(tài)設計
0引言
機械結構動態(tài)設計優(yōu)化，是機械領域市場發(fā)展的結果，打破傳統(tǒng)設計方式的限制，提高動態(tài)設計的綜合能力。目前，隨著機械行業(yè)的進步，如何優(yōu)化機械結構的動態(tài)設計，成為主要的問題，應該根據(jù)機械結構的需求，優(yōu)化動態(tài)設計的過程，確保其具備充足的市場競爭力，體現(xiàn)動態(tài)設計的優(yōu)勢，最主要的是符合機械結構的設計要求。
1機械結構動態(tài)設計分析
機械結構動態(tài)設計是指根據(jù)機械產(chǎn)品的特性，構建動力選模型，應用到機床設計的流程內(nèi)。動態(tài)化的機械結構設計，能夠找出機械產(chǎn)品設計中的薄弱項目，根據(jù)模型的模擬狀態(tài)，提出相關的改進措施。機械結構動態(tài)設計中需要選擇有效的變量信息，完善初始參數(shù)和修改后參數(shù)的使用，促使結構動態(tài)設計達到優(yōu)化的狀態(tài)，強化機械產(chǎn)品的實踐設計[1]。機械結構動態(tài)設計方法，符合現(xiàn)代機械產(chǎn)品精細化的設計要求，提供穩(wěn)定的設計模型，為機械結構設計提供穩(wěn)定的模型和設計方法，規(guī)范機械產(chǎn)品的設計。
2機械結構動態(tài)設計中的技術
機械結構動態(tài)設計中的技術，主要體現(xiàn)在兩個方面，分別是有限元建模技術和ANSYS軟件技術，對其做如下分析：
2.1有限元建模技術
機械結構動態(tài)設計是一項復雜、繁瑣的工作，將有限元做為設計建模的理論基礎，積極分析機械結構的動態(tài)設計。有限元建模技術，促使機械結構動態(tài)設計的結構，趨向于真實的求解區(qū)域，可以將機械動態(tài)設計的不同單元體，組合到同一個求解區(qū)域內(nèi)，規(guī)劃出機械產(chǎn)品所需的設計結構，有限元建模技術根據(jù)幾類設計結構，模擬可能使用的幾何形狀，體現(xiàn)數(shù)值分析方法的優(yōu)勢。有限元建模技術在機械動態(tài)設計中，需要注重單元函數(shù)的求解過程，得出未知函數(shù)的準確表達。
2.2ANSYS軟件技術
ANSYS軟件降低了機械動態(tài)設計中的計算難度，提供可靠的操作和計算。ANSYS軟件，能夠根據(jù)機械產(chǎn)品動態(tài)設計的需求，規(guī)劃出問題的范疇，在此基礎上輔助構建有限元，優(yōu)化機械產(chǎn)品動態(tài)設計的步驟[2]。ANSYS軟件技術中，可以根據(jù)機械設計的優(yōu)化需求，引入CAD軟件，完善計算數(shù)據(jù)的使用。ANSYS軟件技術，廣泛應用在交通、家電等行業(yè)的機械產(chǎn)品設計中，清晰的反饋設計結果，表達機械產(chǎn)品的非線性動態(tài)變化，有利于提升動態(tài)設計的準確性，消除潛在的設計誤差。
3機械結構動態(tài)設計的優(yōu)化措施
結合機械結構動態(tài)設計的技術應用，分析優(yōu)化措施，確保優(yōu)化措施在機械結構動態(tài)設計中的落實效果。首先機械結構動態(tài)設計的類型多樣，涉及到復雜的工藝技術，直接增加了動態(tài)設計的壓力，需要在機械結構動態(tài)設計、結構修改等方面，實行相關的優(yōu)化處理，提高動態(tài)設計的靈敏度。例如：機械結構動態(tài)設計的優(yōu)化措施中，以特征向量為分析因素，全面完善與機械結構動態(tài)設計相關的數(shù)據(jù)計算，明確機械動態(tài)優(yōu)化設計中潛在的影響因素，假如機械結構動態(tài)設計中的變量較小時，可以按照原有的理論基礎，更改設計方法，充分模擬機械動態(tài)的設計特征，此類優(yōu)化設計方法比較注重局部近似分析，其在變量較小的環(huán)境中比較實用，但是變量較大時，需要引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡設計方式，特別是在機械動態(tài)設計的結構振動分析內(nèi)，為優(yōu)化設計提供穩(wěn)定的基礎。然后針對機械動態(tài)設計中的逆向問題，提出優(yōu)化的措施，專門用于解決逆向型問題。
機械動態(tài)設計的過程中，逆向問題是指設計過程中可以滿足動態(tài)特征的需求，但結構機械的結構參數(shù)與剛度矩陣，無法實現(xiàn)有效的融合，因此，設計人員將系統(tǒng)結構中的設計參數(shù)，轉(zhuǎn)為逆特征值，推理得出設計的對象信息，較為常見的是有限元逆特征值的求解，通過研究機械結構的設計參數(shù)，利用線性求解方法，求出機械結構的尺寸數(shù)值。目前，在逆向問題的優(yōu)化中，設計人員匯總機械動態(tài)設計中出現(xiàn)的問題，將模糊理論等內(nèi)容，引入到優(yōu)化設計中，實際案例證實動態(tài)優(yōu)化的可行性，進而完善構建有限元模型，輔助解決機械動態(tài)設計中的逆向問題，提高機械動態(tài)設計的準確性。最后在優(yōu)化機械動態(tài)設計的過程中，強化計算機信息技術的應用，深入落實仿真技術的使用，同時配合信息化建模，體現(xiàn)機械動態(tài)設計中智能化、自動化的特性[3]。
例如：設計人員在機械動態(tài)設計的有限元分析中，引入多項學科知識，如虛擬技術、機械動力技術等，提升機械動態(tài)設計的綜合性，映射計算機環(huán)境中的機械動態(tài)設計方式，而且計算機信息技術，能夠根據(jù)機械動態(tài)設計的需求，提供虛擬的環(huán)境狀態(tài)，促進虛擬機械設備的開發(fā)發(fā)展，即使機械動態(tài)設計中出現(xiàn)誤差，也能在虛擬環(huán)境中迅速更改，減輕設計中的計算量，一方面確保機械動態(tài)化設計的水平，另一方面提升真實機械產(chǎn)品設計的精確度。
4結束語
機械結構動態(tài)設計的優(yōu)化過程中，融入了諸多科學領域的內(nèi)容，如：電子、動力等，為優(yōu)化設計提供有效的支持。根據(jù)機械結構動態(tài)設計和技術應用，全面落實優(yōu)化措施的應用，改善機械結構動態(tài)設計的方式，促使其可跟上行業(yè)的發(fā)展速度，體現(xiàn)優(yōu)化設計的價值和作用。
參考文獻：
[1]韓俊平.試論機械結構動態(tài)優(yōu)化設計及其相關技術[J].機電信息,2014(03):110-111.
[2]張志強,郭京波.機械動態(tài)優(yōu)化設計綜述[J].石家莊鐵道學院學報,2011(01):74-76+95.
[3]楊秀琴,楊家軍.淺談機械結構動態(tài)優(yōu)化設計及其相關技術[J].甘肅科技,2010(08):117-118.
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