浅析计算机技术在机械工程中的重要性

来源 :E动时尚·科学工程技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xdjxbzz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:现如今,计算机技术发展突飞猛进,渗透到各个领域发挥作用。机械工程的科研领域计算机已占据着不可替代的重要地位,机械工程活动对计算机的依赖还会越来越显著。
  关键词:计算机技术;机械工程;应用
  1 计算机技术的发展
  1.1 可视化技术
  包括数据库可视化、监测信息可视化、可视化辅助设计等方面。可视化技术对提高有限元法应用的可靠性和精确度方面起着非常重要的作用。
  1.2 虚拟现实技术
  它是一种可以创建和模拟体验现实世界的计算机技术,它将真实世界的各种媒体信息有机地融进虚拟世界构造了用户能与之进行各个层次交互处理的虚拟信息空间。
  1.3 多媒體仿真技术 它是在科学计算机可视化和可视仿真技术基础上发展起来的,它用不同媒体形态描述不同性质的模型信息将系统行为和形态、数学模型和物理模型以及它们的时空表现模式有机统一地建模和求解。这种特点更适合于科学研究和工程设计的需要,因而受到工程界的普遍重视。
  2 计算机辅助设计的发展及重要性
  机械设计是机械工程的重要组成部分,是机器生产的前提,同时也是决定机械性能的最主要因素,一部机器的质量及工作性能的好坏很大程度上取决于设计质量,狭义的机械设计仅指技术性的设计过程,广义的机械设计是指设计者根据使用要求和现有的条件,对机械的工作原理、结构、刚度和强度、各个零部件的材料和形状尺寸、以及润滑方法、力和能量的传递方式等进行分析、构思和计算,并将其形成具体的描述以作为机械制造依据的工作过程。这不仅是一个创造性的工作,同时也是建立在丰富的成功经验基础上的工作,只有将两者结合起来,才能设计出高质量的机器。
  机械设计的所有步骤几乎都需要计算机的帮助。图形的编辑、修改,大量数据的计算和比较,对零部件动力、强度等方面的精确测试,都需要相应的计算机软件的支持。除了这些繁琐的工作可由计算机替代外,设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建,也就是根据图纸,在计算机上制造一个模拟样机,对它的工作性能、受力情况、热度等各方面进行验证,根据出现的状况修改原设计,从而达到完善的程度。随着计算机技术的发展,计算机正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面以及各種各样的机械设计中,它在提高机械设计的质量和转化为实际制造的效率方面,发挥着重要作用。计算机辅助设计便是伴随着计算机技术的发展而出现,并广泛应用于多种学科的一种方法。
  3 机械工程计算中CAD技术的应用
  CAD,即计算机辅助设计系统是指在计算机硬件和软件的支撑下,通过对机械工程产品进行描述、造型、系统分析、优化、仿真和图形化处理的研究与应用,使计算机辅助工程技术人员完成产品全部设计过程的一种现代设计技术。CAD中设计者与计算机密切合作,在决定设计策略、信息处理、修改设计以及分析计算方面充分发挥着各自不同的专长。利用计算机存储信息、检索、分析计算、图形与文字处理以及其他重复的验算工作。当前CAD系统的硬件环境主要是工程工作站及个人计算机。工作站是具有高速的科学计算、丰富的图形处理及灵活的窗口与网络管理功能的交互式计算机系统,它一般具有32位或64位字长的中央处理器(CPU),广泛采用精简指令(RISC),超标量、超流水线及超长指令技术,具有Unix操作系统和X窗口管理系统,在一个分布式的网络环境下运行。在机械工程计算中利用CAD技术进行二维绘图、图形及符号库、参数化设计、三维造型等,通过CAD进行二维绘图以及三维造型,在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系,例如在CAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,然后再经过结构分析,分解成若干个基本体并最终进行三维实体造型。
  4 机械工程计算中CAE技术的应用
  CAE,即计算机辅助工程作为一种综合应用计算力学、计算数学、信息科学等相关的综合工程技术机械工程计算中CAE技术的应用是指使用有限元软件对机械结构进行分析,强度应力、刚度应变和变形、动态特性固有频率、振动模态、热态特性温度场、热变形。在CAE分析的一般流程及其技术应用特带你的基础上,研究几何模型的建立、有限元模型的建立包括网络划分、整机系统的分解与合成、边界及载荷处理等、求解、结果数据分析等系统CAE的应用技术。计算机辅助工程的特点是以机械工程和科学问题为背景,建立甲酸模型并进行计算机仿真分析。一方面,在机械工程计算中CAE技术的应用,使以往许多由于受条件限制无法分析的复杂问题,通过计算机模拟得到满意的解答;另一方面,计算机辅助分析使大量的复杂的机械工程计算分析简单化,使复杂的过程层次化,节省了大量的时间,避免了低水平重复的工作,是工程分析更快、更准确。在产品的设计、分析、新产品的开发等方面发挥了重要的作用,同时CAE这一新兴的数值模拟分析技术在机械工程计算中的应用越来越广泛,技术的发展又推动了许多相关的基础学科和应用科学的进步。在机械产品开发中由概念设计、初步设计、详细设计到试验,再修正设计,再试验,知道满足产品要求,CAE仿真分析技术的引入,最大限度的较少或者缩短了材料的浪费以及耗时环节。一个多参数的工艺或者制造过程的仿真模拟、力能计算和参数优化中,也可以得到对象局部、相互关系和全域的结果。
  5 机械工程计算中计算机仿真技术的应用
  计算机仿真技术又称虚拟样机技术,设计人员在计算机上建立样机模型,对模型进行各种动态性能分析,然后改进样机设计方案,用数字化形式代替传统的实物样机实验的一种新型技术。在机械工程计算中通过建立真实系统的计算机模型,分析实际系统的行为特征。计算机仿真技术的关键因素在于建立真实的系统计算机模型,包括数学模型和仿真模型,而且具有经济、可靠、使用、安全、灵活以及可重复使用等优点,目前在机械工程计算中已经成为许多复杂系统进行分析、设计、实验等的必不可少的手段。计算机仿真技术以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或者设想的系统进行试验仿真研究。计算机仿真技术实现必须具备CAD图形学、几何造型技术、工程数据处理技术以及计算力学等知识。
  6 机械工程计算中CAM技术的应用
  CAM,即计算机辅助工程分析是指一系列对机械工程产品设计进行各种模拟、仿真、分析和优化技术,是一种利用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的近似数值分析方法。CAE技术主要包括有限元分析、运动学和动力学分析、流体力学分析以及优化设计分析等内容。利用计算机辅助编制CNC机床的零件加工程序。CAM技术在机械工程中的主要作用是数控加工,它与CAD技术相互作用,是密不可分的一个整体,许多CAD系统都有辅助的CAM数控加工模块,用CAD生成的图形信息或者数据,然后通过转换变成控制指令,然后设置加工参数等,由此可见CAD/CAM技术是现代机械工程发展的必然趋势。
  7 结语
  伴随着我国科学技术现代化水平的不断提高,计算机技术在机械工程计算当中应用也越来越普及,利用计算机技术建立机械工程的动力学模型,然后进行计算机仿真技术分析,获得产品结构的强度应力、刚度应变和变形、动态特性固有频率、振动模态、热态特性温度场、热变形等参数,根据计算分析得到容易导致机械出现疲劳失效的风险以及其它潜在问题。
  参考文献
  [1]郭英玲.机电工程项目数量化风险分析方法初探[D].天津理工大学,2006.
  [2]于文强.机械工程类职业学院管理信息化解决方案[D].广东工业大学,2008.
其他文献
摘 要:在我国科学技术持续发展的过程中,数码技术作为一种先进的技术在工程测绘工作中得到了广泛应用,特别是对于激光雷达测绘技术的应用,促使工程测绘数据的准确性大大提高。  关键词:工程测绘;激光雷达测绘技术;应用  1 激光雷达测绘技术概述  激光雷达测绘技术,又称为LIDAR,运用电磁波将信号发送给被测位置,通过将以往发送的信号和接收的信号作对比的过程,将被测对象的高度、宽度、距离以及物体处于静止
期刊
摘 要:近些年,由于我国经济高速发展,人口规模不断壮大,房地产行业竞争也越演越烈。房地产行业的不断壮大,带动了建筑行业的快速发展。虽然受国家的宏观管理,以及市场经济体系具体调控,但是房地产内部仍出现了许多问题。大多问题都是由于施工技术和管理不当造成的。  关键词:土木工程;混凝土结构;施工技术  1 土木工程建筑中混凝土结构内容阐述  混凝土结构是土木工程中最常见的工程结构,被广泛应用与房屋建筑、
期刊
摘 要:现阶段,我国建筑行业发展迅速,伴随着人们对绿色建筑与BIM技术认识程度的不断深化,当前BIM技术越来越受到建筑行业的重视。在开展建筑设计时渗透节能环保理念,应用BIM技术,从中获取足够的生态效应与社会效应。BIM技术在建筑节能设计中的应用,便于降低工程能耗,为人们营造一个绿色、环保的氛围,对社会发展意义重大。  关键词:建筑绿色节能;BIM技术;应用  1 BIM技术在绿色建筑设计中的应用
期刊
摘 要:随着我国社会经济的飞速发展,人们衣食住行的质量不断提高的同时城市地区的人口也越来越密集,高楼大厦不断涌现的同时,人们对建筑的结构质量也开始感到担忧,这其中最为常见的结构问题就是建筑表面出现裂缝现象,即便轻微裂缝并不会对房屋的整体安全性有太大的影响,但是因为它肉眼可见,人们不免会对自家房屋安全产生怀疑。但是如果是房屋的结构上出现裂缝会对建筑工程的整体结构和安全以及结构的功能性产生很大的影响,
期刊
摘 要:随着我国社会经济的不断发展,建筑工程施工质量和要求也在不断提高,作为建筑工程中的重要组成部分,给排水工程的施工质量直接关系着建筑工程的使用功能发挥,但在实际建设过程中给排水工程在施工技术方面还存在着诸多不足,影响了建筑给排水工程质量,需要施工人员不断加强研究和改进。  关键词:建筑工程;给水工程;排水工程;施工技术  1 建筑给排水工程中施工技术现状  1.1 重视度不够  给排水工程作为
期刊
摘 要:现阶段,随着我国科技的快速发展市政路桥工程建设的也越来越完善。而现如今,市政道路桥梁建设规模也逐步扩大,在推动社会经济发展上发挥着重要的作用。但是从很多已经建成的市政道路桥梁工程来说,由于建设工期短,路基填筑速度快,经常出现不均匀沉降的问题,引起桥头跳车等病害,为人们行车质量和安全带来了不利影响。因此我们要重视市政道路桥梁工程中沉降段路基路面施工,提升市政道路桥梁建设质量,减少对行车带来的
期刊
摘 要:机械工程发展关系着社会经济的发展,是国家发展的核心动力源泉。虽然经过多年发展,我国机械工程取得了巨大进步,但是与世界先进水平尚有不小差距,自身仍然存在不少问题,尤其是在机电一体化应用方面还处于起始阶段。利用机电一体化系统,使得我国机械工程的生产效率大为提高、产品质量稳定可靠,同时还有效降低了生产成本,进而提高我国机械制造业的竞争力。  关键词:机电一体化系统;机械工程;应用要点  1 机电
期刊
摘 要:随着我国对科技创新的重视,机电一体化技术在我国已经发展到了相对较高的水平,但是仍然存在着许多困难和挑战,因此,我们必须依靠科技创新,不断提高机电一体化技术的应用水平,逐渐克服当下遇到的难题。  关键词:机械工程;机电一体化;应用  机电一体化技术交叉融合了多种学科技术,如机械技术、电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术等,但并不是各种技术的简单叠加,而是根据现代化生产和生活的需要进行融合
期刊
摘 要:随着社会经济的不断发展,各种现代电器层出不穷。对电力的需求在增加,这给供电系统带来了巨大的压力。如果配电系统存在安全问题,将会造成无法估量的损失。因此,安全、可靠、合理和节能是配电系统中最重要的因素。其中,高层建筑供配电系统的设计是一项相对专业和复杂的工程。由于高层建筑供配电系统的设计涉及大量专业知识,有必要利用各种专业知识和电力系统的实际情况进行设计,从而达到优化设计的目的。  关键词:
期刊
摘 要:焊接作为一种借助高压或者高温的方法来接合金属的一种方式。在加工机械设备的时候是非常关键的一个环节,但是现在的焊接工艺还存在着一些问题,只有解决了这些问题,才能使机械设备的生产质量全面提高。  关键词:机械设备加工;厚板焊接;工艺  1 机械设备加工过程中的焊接工艺概述  1.1 机械设备加工过程中的焊接工艺  焊接包括熔焊、压焊和钎焊三种,加强对焊接材料性能的了解,可以針对性地选择合理的焊
期刊