机械优化设计的应用发展分析

机械优化设计的应用发展分析

张武斌

云南巨星安全技术有限公司云南昆明650000

摘要：科学技术的发展使得大量的机械制造要求技术水平非常高，机械产品的设计工作变得越来越复杂，并且越来越多的要求被考虑。准确性和科学性符合传统的机械设计。面对这种情况，机械优化设计理论应运而生，并逐渐发展成现代机械设计方法。

关键词：机械优化、设计应用、发展

引言：随着工业革命的深入，科学技术取得了快速的发展和进步，也为新时期的机械制造业带来了巨大的发展机遇和严峻的挑战。机械自动化技术恰恰是机械制造在开发过程中面临的挑战的产物，对我国而言，虽然机械自动化技术发展时间短，但在许多领域得到了广泛的应用，并已成为一种新的生产力形式，引起了社会各界的广泛关注和重视，甚至直接影响到社会稳定和发展。

1传统优化方法的应用与发展分析

1.1传统机械优化设计方法的应用。传统的机械优化设计方法主要应用于机械结构和零件功能的优化设计，并针对机械结构的性能和形态进行了优化。在机械结构中，可采用内点罚函数优化方法优化弯曲和弯曲的刚度和组合强度结构，既能满足尺寸要求，又能控制结构自重。在形态方面，轴对称锻件的坯料形状的优化是典型的。在性能方面，采用坐标转换法和黄金分割法优化了一些海峡两岸结构的设计，使机械结构更加精确，保持运动平衡，提高力传递性能。从这个角度来看，传统的机械优化设计方法仍然可以取得良好的效果，所以传统优化方法在机械设计开发中的作用不容忽视。

1.2传统优化设计方法的一些改进。新的设计方法出现后，传统的机械优化设计已经有了一些改进，设计中通常采用优化设计方案和设计策略来帮助实现最佳组合性能。建立可反映设计问题的数学模型，以提高机械设计的准确性，利用电脑选择最优方案，通过电脑程序解决更复杂的计算问题;计算机辅助设计，减少人造设计的误差。

2现代机械优化设计方法的应用和发展

随着机械设计要求的不断提高，在设计工作中需要考虑越来越多的问题，整体上要解决的问题的规模和复杂性已经得到加强。传统优化方法存在的问题暴露无遗，局部优化和最优解决方案已不再需要，适用于大型问题的设计，使机械设计人员广泛吸收其他学科的理论知识，为机械设计提供新思路，并通过算法解决一些复杂的设计问题。

2.1反馈神经网络在机械优化设计中的使用。反馈神经网络模型的基本内容是一些双向连接的神经元系统，每个神经元之间的连接都有特殊的权重。这种神经网络可以统一应用于输出和反馈，从而使整个网络的能量函数成为机械设计图的目标函数，并且神经网络的演化过程对应于机械优化设计的最优过程。在实际应用中，寻找神经网络模型和问题解决方案的过程至关重要。

2.2多层向前神经网络在机械优化设计中的使用。多层前向神经网络也广泛用于神经网络模型，通过输入层，隐藏层和输出层，模型输入信息用于单项传播输出整个模型在层或层之间，没有反馈链接存在。多层前向神经网络计算速度快，非线性映射能力更加突出。在机械优化设计中，机械结构的多目标优化可以利用该模型的特征进行映射。

3机械自动化技术的发展应用

机械自动化在机械制造中的发展应用，主要表现在以下几个方面：

3.1自动化应用。自动化的应用是机械自动化技术的基础，也是最关键的部分。涉及的应用范围非常广泛，可以体现在以下几点：

3.1.1信息的自动化。机械制造中的信息自动化主要包括计算机辅助设计，过程辅助设计和产品数据的数据库管理。通过对设备信息的管理和分析，可以在自动化系统中输入相应的参数信息，实现对生产的控制，目的是产品质量和实用性的有力保证。

3.1.2物资供输的自动化。物料输送的自动化可以利用该系统来实现对生产过程的监督和管理，结合实际情况，生产所需的原料可以自动运送到相应的位置，也可以将成品收集整理后送出生产线。对于机械制造的制造过程，可以为企业节省大量的人力物力，降低机械制造的生产成本。在正常情况下，物料输送自动化系统必须包括自动传输装置，自动控制装置和独立自动装置。

3.1.3生产的自动化。生产自动化是自动化的关键，它指的是在生产过程中不需要手动操作的事实。系统可以根据预先设定的参数和数据自动完成生产过程，从原材料运输，抽样检验，装配到包装，完全由系统自动完成。在这种情况下，生产线往往只需要少数几个经理，这就大大节省了人力资源。由于机械全部自动化生产，不存在疲劳操作，连续生产可在机器能够承受的范围内进行，从而大大提高了产品的生产效率，降低了出错率，保证了产品质量。

3.1.4设备装配的自动化。设备组装的自动化主要针对生产设备，机器自动化技术可与相应的参数，规格，表格等结合使用，实现生产所需设备的组装自动化，然后结合相应的数据信息对设备进行调试和组装，形成较为完整的生产流程装配线。

3.2集成化应用。机械制造一体化的应用主要是指技术功能与技术操作的整合，在当前信息时代的背景下，现代信息技术取得快速发展。计算机集成技术的应用可以优化机械制造过程。在机械制造技术的发展过程中，通过机械自动化技术的合理应用，可以实现计算机技术，企业管理技术和数控技术的有效结合，确保各自的功能得到充分利用，促进机械制造业。的发展。目前比较常见的集成方法是基于CAD/CAM的CIMS工程应用方法，可以有效保证机械制造的稳定性和发展。它在机械制造行业得到了广泛的应用和普及，基本完成了整个行业的整体覆盖面，自身的适用性和有效性，也确定在不久的将来，它将不可避免地成为整个行业的核心生产方式之一机械制造业。

3.3智能化应用。智能应用是指结合了自动化技术，机械制造技术，人工智能技术和系统工程管理技术的多项技术措施。它基于自动化并通过与专家系统的智能系统集成。技术措施。智能技术的应用可以使系统自行分析和处理生产中遇到的问题，并根据实际情况对生产进行管理和控制。目前，智能应用的关键和关键在于专家系统。所谓的专家系统是一种先进的智能计算机程序系统。其内部数据库集成了大量专家的知识和经验，可以利用人类专家的知识和经验解决相应的问题。专家系统是人工智能技术和计算机技术的结合。生动地说，应用专家系统来管理机械制造过程就像聘请专业技术人员来管理系统实际运行的实时检测，及时发现问题，解决问题，确保机械制造顺利进行。

3.4柔性化应用。柔性化意味着机械自动化系统可以显示适当的适应性，并且在面对不同的环境时具有良好的机动性空间。也可以说，这种情况下生产的产品对市场的适应性很强，很容易面对市场的变化。在目前的机械制造行业中，既要保证产品的质量，又要及时响应市场的实际需求，适当调整生产结构和产品类型，避免生产和市场的分离。在目前的技术条件下，灵活的应用以机械制造中的敏捷制造为代表，体现在以下几个方面：

①有效提高企业的生产效率，提升产品的质量；

②以客户需求为导向，保证产品的生产周期；

③对信息系统的可靠性进行强化；

④公司的结构进行了优化，以满足市场对机械制造产品开发和多样化的需求。

4机械自动化技术前景展望

随着计算机技术的不断发展，机械自动化技术逐渐向数字化方向发展，主要表现在：

①数字化环节：您可以使用相应的计算机软件来模拟产品零件的使用，以改进和创新生产过程，以确保自动化生产的合理性。

②数字化生产：自动化生产过程离不开计算机技术和软件技术的支持，实现企业机械自动化的过程其实就是数字化生产的过程。

③数字化管理：数字化管理是指通过处理和传输系统中的数字信号来管理机械制造过程，从而提高整体管理水平。

结束语

机械自动化技术开始出现虚拟化的趋势，虚拟制造技术实际上与数字链接有很大的一致性。它还利用计算机技术，多媒体技术，数控技术，人工智能技术等对机械制造的实际生产过程进行模拟和分析，从而预测生产过程中可能出现的问题，避免类似的问题确保生产顺利进行，提高生产效率。

参考文献：

[1]刘会卿.机械制造工艺的发展现状及未来发展趋势[J].科技创业家，2013（18）77-79.

[2]李秀昌.浅谈机械制造中数控技术的应用[J].科技致富向导，2013（9）201.