机械设计前沿课程报告

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1、机械设计专业前沿课程报告摘要：本课程主要讲述机械设计技术的发展现状与趋势，其中涉及到机械发展概述，现代机械设计技术，计算机辅助设计技术，CAE技术的应用和发展趋势，创造方法发展概述以及TRIZ创新理论简介。关键词：机械设计，专业前沿，发展趋势，机械设计技术，CAD应用引言作为一名研究生，我们接触到的机械设计方法和理论较本科时广泛了不少，但是大部分的深度还是不够的。我自认为学到的知识在整个机械行业里面还是比较的浅显的。关于机械设计理论与方法，我们所上的课和一些书籍上断然是不可能讲的非常细致、清楚，于是我查找了相关资料文献，大致的

2、了解了机械设计理论与方法的发展历程、研究现状和未来趋势，对机械行业也有了更深的认识，在这篇文章里有比较系统的阐述。并查阅相关资料对CAD应用进行了阐述。机械设计发展概述人类在自己的生产活动中,不断地总结经验和采用最新的科学技术来推动生产向前发展；同时，在发展生产的过程中，又不断向科学技术提出新课题。这一切必然反映于机械设计发展过程。机械设计是机械产品开发设计的一个重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要因素，机械设计的过程实际上就是如何实现机械设计理论的过程。从黄帝的指南车，天工开物中记载的一个个灵巧的机械，到

3、今天的火星探测车，无一不包含机械设计理论的成果。理论是工程现象不断升华和总结的内在规律和本质。机械设计的形成大致有4个阶段。第一阶段，摇篮期（设计公式进行的经典设计阶段），从工业革命开始到第二次世界大战年以前的漫长时期。第二阶段，成长期（以经验为主的实验设计），第二次世界大战中和战后(1940一1960年)。是机械工业在数量方面扩大生产的时代，主要在美国。这一阶段的机械设计，主要是通过实机或模型试验获得基本数据，然后以此进行设计。第三阶段，发展期（以静态解析为主的理论设计），这个阶段(1960-1980年)是机械设计由实验设计

4、转入理论设计的发展阶段。第四阶段，成熟期（以动态解析为主的理论设计），进入20世纪80年代，由于机械生产日益向高速、高效、精密、轻量化和自动化的方向发展,产品结构日趋复杂，对机械的工作性能也要求越来越高。为使机械安全可靠地工作，其结构系统必须具有良好的静、动特性。改革开放以来,我国的机械设计有了大的发展,但仍是从国际上的第一阶段到第三阶段都兼而有之。特别指出的是，我国高等学校的机械专业所传授的与机械设计相关的诸门课程，从设计的观念到绝大部分的内容，都还是经典的，教学不仅没有超前，却严重地滞后了。一些现代设计的理论和方法不说是推

5、广应用，就连学习和传播都显得十分艰难。今天，机械设计学已成为研究机械产品设计理论、设计方法和设计技术的一门学科。它以为发明创新机械提供正确有效理论和方法的机械学、为机械稳定、安静运转提供设计计算方法的机械振动学，保证机械设备安全可靠地运行的机械结构强度学，延长机器寿命、降低能量消耗的摩擦学等学科为基础，探索设计过程本身的一般理论、方法和技术以及设计过程的科学进程和规律。随着以微电子技术为代表的新技术革命浪潮，推动机械科学向新的境界发展，有如给它注入新的血液、新的动力。现代机械设计的特征是，在单一技术内容中渗加社会的和经济的因素

6、，使得设计过程成为系统工程，由经验性和随意性向科学化和模式化发展。强调理论分析计算和试验分析的相互结合，强调系统全局的功能综合，使设计在限定条件下实现最佳动能目标；以实际工况为出发点，引人动力学、摩擦学和可靠性等新概念，发展各种模型的识别及建模技术，以数据库为核心，以交互式图形系统为手段，以工程分析计算为主体的一体化的计算机辅助设计系统（CAD），高度的集成化、智能化和自动化。这也是我们学生应该注意的一个地方。机械设计与制造的历史表明，不论是新产品的设计或是老产品的改进设计，都是从形象思维开始，然后经过逻辑推理和判断以及相应的

7、综合，分析与决策，产生设计方案，然后进一步将其设计具体化，产生机械模型，结构模型和机械系统模型。它们是设计计算的起点，并进一步进入技术细节设计。应用CAD技术的现代机械设计通过查阅文献资料，我了解到了很多机械设计理论与方法在我们都很熟悉的机械装备或产品上的具体应用，其中我最感兴趣的是CAD技术在现代机械设计方法中的应用。以下我将介绍一下这个技术。CAD(ComputerAidedDesign)是计算机辅助设计的英文缩写，是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析，达到理想的目的，并

8、取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计（CAD）技术诞生以来，已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术（ComputerAidedManufacturing，CAM）和产品数据管理技术（P