機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中英文開題報(bào)告
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機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是指機(jī)械裝置和機(jī)械系統(tǒng)——機(jī)器、產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)、設(shè)備和儀器的設(shè)計(jì)。大部分機(jī)械設(shè)計(jì)需要利用數(shù)學(xué)、材料科學(xué)和工程力學(xué)知識(shí)。
我們對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程感興趣。它是怎樣開始的？工程師是不是僅僅坐在鋪著白紙的桌旁就可以開始設(shè)計(jì)了呢？當(dāng)他記下一些設(shè)想后，下一步應(yīng)該做些什么？什么因會(huì)影影響或者控制著應(yīng)該做出的決定？最后，這一設(shè)計(jì)過程是怎樣結(jié)束的呢？
有時(shí)，雖然并不總是如此，工程師認(rèn)識(shí)到一種需要并且決定對(duì)此做一些工作時(shí)，設(shè)計(jì)就開始了。認(rèn)識(shí)到這種需要，并用語言將其清楚地?cái)⑹龀鰜�，常常是一種高度創(chuàng)造性的工作。因?yàn)檫@種需要可能只是一個(gè)模糊的不滿，一種不舒服的感覺，或者是感覺到了某些東西是不正確的。
這種需要往往不是很明顯的。例如，對(duì)食品包裝機(jī)械進(jìn)行改進(jìn)的需要，可能是由于噪音過大、包裝重量的變化、包裝質(zhì)量的微小的但是能夠察覺得出來的變化等表現(xiàn)出來的。
敘述某種需要和隨后要解決的問題之間有著明顯的區(qū)別。要解決的問題是比較具體的。如果需要干凈的空氣，要解決的問題可能是降低發(fā)電廠煙囪的排塵量，或者是降低汽車排除的有害氣體。
確定問題階段應(yīng)該制訂設(shè)計(jì)對(duì)象所有的要求。這些設(shè)計(jì)要求包括輸入量、輸出兩特性、設(shè)計(jì)對(duì)象所占據(jù)的空間尺寸以及這些參量的所有制約因素。我們可以把設(shè)計(jì)對(duì)象看作是黑箱中的某種東西。在這種情況下，我們必須具體確定黑箱的輸入和輸出，以及它們的特性和制約因素。這些設(shè)計(jì)要求將規(guī)定生產(chǎn)成本、產(chǎn)量、預(yù)期壽命、工作范圍、操作溫度和可靠性。
還存在著許多由于設(shè)計(jì)人員所處的特定環(huán)境或者由于問題本身的性質(zhì)所產(chǎn)生的隱含設(shè)計(jì)要求。某個(gè)工廠中可利用的制造工藝和設(shè)備會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)人員的工作有所限制，因而成為隱含的設(shè)計(jì)要求的一部分。例如，一個(gè)小工廠中可能沒有冷變形加工機(jī)械設(shè)備。因此，設(shè)計(jì)人員就必須選擇這個(gè)工廠中能夠進(jìn)行的其他的金屬加工方法。工人的技術(shù)水平和市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)情況也是隱含的設(shè)計(jì)要求的組成部分。
在確定了要解決的問題，并且形成了一系列的書面的和隱含的設(shè)計(jì)要求之后，設(shè)計(jì)工作的下一階段是進(jìn)行綜合以獲得最優(yōu)的結(jié)果。因?yàn)橹挥型ㄟ^對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行分析，才能確定其性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。因此，不進(jìn)行分析和優(yōu)化就不能進(jìn)行綜合。
設(shè)計(jì)工作是一個(gè)反復(fù)進(jìn)行的過程。在這個(gè)過程中，我們要經(jīng)歷幾個(gè)階段，在對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)后，再返回到前面的階段。因此，我們可以先綜合系統(tǒng)中的幾個(gè)零件，對(duì)它們進(jìn)行分析和優(yōu)化，然后再進(jìn)行綜合，看它們對(duì)系統(tǒng)的其他部分有時(shí)么影響。分析和優(yōu)化都要求我們建立或者做出系統(tǒng)的抽象模型，以便對(duì)此進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。我們將這些模型稱為數(shù)學(xué)模型。在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，我們希望能夠找到一個(gè)可以很好地模擬實(shí)際物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
評(píng)價(jià)是整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)重要階段。評(píng)價(jià)是對(duì)一個(gè)成功的設(shè)計(jì)的最后檢驗(yàn)，通常包括樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。在此階段我們希望弄清楚設(shè)計(jì)能否真正滿足所有的要求。它是否可靠？在與類似的產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)中它能否獲勝？制造和使用這種產(chǎn)品是否經(jīng)濟(jì)？它是否易于維護(hù)和調(diào)整？能否從它的銷售或使用中獲得利潤(rùn)？
與其他人就設(shè)計(jì)方案進(jìn)行交流和溝通是設(shè)計(jì)過程的最后和關(guān)鍵階段。毫無疑問，有許多偉大的設(shè)計(jì)、發(fā)明或創(chuàng)造之所以沒有為人類所利用，就是因?yàn)閯?chuàng)造者不善于或者不愿意向其他人介紹自己的成果。提出方案是一種說服別人的工作。當(dāng)一個(gè)工程師向經(jīng)營(yíng)、管理部門或者其主管人員提出自己的新方案時(shí)，就是希望向他們說明或者證明自己的方案是比較好的。只有成功地...
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