机械设计与研究投稿模板范文

研究领域（研究课题）　　机械CAD/CAE/CAM、机械工程中的网络计算、企业信息化、金属板带轧制。　　承担科研课题情况　　福建省青年科技人才创新项目“Agent和网格技术集成的网络化协同设计方法及应用研究”，（7-7）（主持人）　　福州大学科技发展基金“机械工程中的网格计算技术研究”，（10-6）（主持人）　　横向项目“板式换热器接管载荷计算方法研究”，（6-1）（主持人）　　4．横向项目“大容积LNG储罐结构安全性评估”，(4-2)（主持人）　　5． 国家经委专项“铝翅式空冷凝汽器开发项目”子课题“凝汽器系统结构分析”，(4-3)（主持人）　　6．福建省教育厅项目“基于板形机理和神经网络的板形预报研究”， (2002-2004)（主持人） 　　7．福州大学校基金项目“板带冷轧机智能CAD系统的研究”，(1999-2001)（主持人）　　 四川省重点科技项目“基于Web技术的企业信息化系统构建原理与实施技术研究”，（2003-2005）（参加）　　9．福建省重点科技项目“区域制造与产品快速开发平台研究”，（2003-2004）（参加）　　10．四川省信息化示范工程项目“四川新筑路机有限公司信息化系统设计”，2004年（主要完成人）　　11． 横向课题“宝钢1800冷轧机机型选择与辊系参数优化设计”，(2001年- 2002年)（参加）　　出版著作和论文　　[1] 基于Microsoft-NET的有限元应用网格门户研究,计算机集成制造系统-CIMS，2006，12（3）:476~480（排名第1）　　[2] 数据挖掘在场致发射有限元分析中的应用研究．华中科技大学学报（自然科学版），2006，34（7）（排名第1）　　[3] 板翅式换热器接管载荷计算研究机械设计与研究，2004，22（4）（中文核心期刊）（排名第1）　　[4] 网络环境下面向ASP的协同分析服务技术研究中北大学学报（自然科学版）,2008,29(2):136-141(排名第3）　　[5] 板带冷轧机自动报价系统设计．机械科学与技术,2002年9月，21（5）：794~796（排名第1）　　[6] 四辊冷轧机辊系参数优化设计理论及其应用．中国机械工程，2001年9月,12(9):1000~1002（中文核心期刊）（排名第1）　　[7] 协同CAD系统中图档数据管理研究．华中科技大学学报（自然科学版），2005，33(9)：43~46（排名第3）　　[8] 实时协同设计并发控制机制研究 中国机械工程，2005,16（17）:1553-1557（排名第4）　　[9] 基于网络技术的实时协同设计并发控制策略研究．四川大学学报（工程科学版），2005,37(5)：144~147（排名第3）　　[10] 基于网络的CAD系统图档管理研究哈尔滨工业大学学报，2005，37（9）：1239-1243(排名第3）　　[11] 基于SolidEdge变量表技术的机械设计零件库的建立．机械设计与研究，2002年6月，18(3):31~33（中文核心期刊）（排名第1）　　[12] 基于知识的工程技术在重型机械行业中的应用重型机械，2003年11月,48(6):6~9（排名第1）　　[13] 采用混合摩擦模型预报冷轧薄板轧制力．钢铁研究学报，2000年2月,12(1)：10~13（中文核心期刊）（排名第1）　　[14] 板带轧机工作辊温度模型与特性研究．重型机械，2000年9月，47(5):23~25（排名第1）　　[15] 用新的摩擦模型研究板带轧机工作辊最大许用直径．重型机械，1999年7月，46（4）：17~20（排名第1）　　[16] 无横梁高刚度轧机有限元分析．上海：第一届国际机械工程会议文集，2000年11月（排名第1）　　[17] 冷带轧机机型选择理论的建立及应用．北京：板形测量与控制学术研讨会论文集，1999年5月　　获奖情况　　2009年福建省科技进步（基础理论组）二等奖“超环面蜗杆传动关键技术研究”（排名第5）　　指导硕、博士生研究方向　　机械或化工设备强度设计、工程设计软件开发、机械领域的高性能计算

浅论应用ＣＡＤ技术的现代机械设计 摘要：在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。 关键词：机械设计；CAD技术 1 CAD技术的发展 CAD(Computer Aided Design)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（Com-puter Aided Manufacturing，CAM）和产品数据管理技术（Product Data Management，PDM）及计算机集成制造系统（Computer Itegrated manufacturing system，CIMS）集于一体。 产品设计是决定产品命运的研究，也是最重要的环节，产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前，CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统（ICAD）(Intelligent CAD)。21世纪，ICAD技术将具备新的特征和发展方向，以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。 以智能CAD（ICAD）为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来，尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程，借助计算机的支持，设计效率有了大大地提高。 2 三维CAD技术在机械设计中的优点 通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点: 1 零件设计更加方便 使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。 2 装配零件更加直观 在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。 3 缩短了机械设计周期 采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。 4 提高机械产品的技术含量和质量 由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CAD CIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。 3 CAD技术在机械设计中的应用 1 零件与装配图的实体生成 1 零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。 对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。 2 实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。 2 模具CAD/CAM的集成制造 随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。 一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。 3 机械CAE软件的应用 机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。 4 CAD前沿技术与发展趋势 1 图形交互技术 CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路，解放大脑，让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能，为设计师提供了方便。此外，笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。 2 智能CAD技术 CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上，建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员，同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误，回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。 3 虚拟现实技术 虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。 参考文献 [1]黄森彬主编机械设计基础高等教育出版社 [2]荣涵锐新编机械设计CAD技术基础〔M〕北京:机械工业出版社, [3]徐平,虚拟现实技术研究,文秘杂烩网 [4]葛海霞,刘村AutoCAD2004/2005辅助设计[M]上海:上海科学普及出版社, [5]秦志峰,齐月静,胡仁喜,等AutoCAD2005机械设计及实例解析[M]北京:机械出版社,