機械設計領域仿真技術的應用與升級研究

李朝輝

摘 要：對于仿真技術來說，其實就是將人工智能與信息技術重新組合形成的。在真實的操作過程中，仿真技術會應用到仿真軟件和硬件，因此仿真技術的可操作性和可控制性都比較強。站在現代經濟發展的角度上看，各種類型的企業想要發展都離不開機械設備的加持。隨著仿真技術的不斷發展，機械技術中越來越多地出現了仿真技術的身影。

關鍵詞：機械設計；仿真技術；應用；升級

0.前言

在機械設備中應用仿真技術不僅可以使生產效率有所提升，同時還能改善產品質量。在這樣的條件之下，仿真技術在機械設計以及之后的產品制造過程中有良好的發展前景，因此在該領域受到高度重視。從機械制造本身而言，機械設計是非常重要的一個環節，其中包含有電子仿真技術的實踐應用以及今后發展力圖改變機械設計制造的傳統工作模式。正是因為網絡技術的快速發展，信息技術處理方面也有了飛快的進步，仿真設備不斷進化，設備中的各個組成部分更加符合科學性的標準，用戶在使用的過程中也可以根據實際情況使用計算機網絡以及信息系統，使其與仿真技術之間得以有效結合。

1.仿真技術和機械設計制造

1.1 仿真技術

不僅是在產品制造領域，在工業、生物以及軍事領域，仿真技術也有非常廣闊的應用前景。在這幾個領域中，仿真技術所應用的工具主要包括仿真軟件和仿真硬件兩種，所使用的計算機也包含三種類型：1、混合型計算機；2、數字計算機；3、模擬計算機。在應用仿真技術的時候，還可以搭配科學的試驗方法并創建仿真模型，一般情況下會使用兩種不同的方式，第一種是離散事件系統仿真，第二種是連續系統仿真。

伴隨著世界經濟的不斷發展，社會生產力不斷加強，科學進步的步伐也逐漸加快，各個行業領域都進入了高速發展的時期。相較于其他行業的發展，計算機網絡的發展更是成了快速發展的代表。許多行業中都隱藏著計算機網絡的身影，仿真技術也在工業機械制造領域中嶄露頭角，為了使機械制造滿足更高的行業要求，產品的制造成本能夠有效壓縮，仿真技術正在發揮重要作用。

1.2 機械設計制造

正是因為計算機技術以及微電子技術的發展勢頭迅猛，機械制造行業中才會這么快出現新興材料的身影。站在傳統的角度上看，機械制造技術在制作的過程中我們首先要考慮的是零件尺寸的大小以及相關參數的確定。不僅如此，還需要參考物理中的各項基本原理，并通過多次試驗確定最終數據。其實，機械設計和制造就是各種高新技術的結合。只有充分發揮各種技術的作用，機械設計才能朝著自動化的方向邁進。

2.仿真技術在機械設計制造中的應用特征

2.1 應用范圍大

當前仿真技術在機械的設計制造中的最明顯的特征是應用范圍廣闊，在每個環節都有一定的設計。仿真技術可以貫徹在機械設計制造中，從產品的概念出現到產品的細節化加工制造都可以廣泛地將仿真技術應用起來。從仿真技術已開始應用在機械設計制造上，由于其優勢就廣泛的被接受，現階段仿真技術所針對的對象及目的已經從研究制造對象動力學及運動學特征，向系統設計運行方向研究制造中發展，當下不僅僅是產品的設計與制造，在庫存管理以及產品開發中，仿真技術也有一定的設計。可以說，仿真設計已經應用到機械設計制造業的整個的經營過程中。

2.2 集成化

仿真技術在機械制造過程中的實際應用中，集成化特點是最明顯的特征，主要表現在機械設計制造過程中，對仿真技術的綜合性應用，最終形成完整可執行的產品加工流程與加工制造環境。仿真技術在類型上非常的多樣化，既有棉線產品的仿真，也有對工藝以及管理部分的仿真，這些內容共同組成了仿真技術的集成化特點。

2.3 分布性

仿真技術在實際中的應用，往往與網絡技術結合使用，在分布上的特點就相對顯著，這是由于機械設計制造分布格局構成的。仿真技術中的傳感器與圖形技術的結合特征突出，對仿真技術的交互性得到了完整體現。

3.仿真技術在機械設計制造中的應用作用

3.1 優化方案設計

設計工作人員在完成仿真技術應用的時候，采用最大的方式就是利用計算機軟件實現各項復雜數據的分析工作，經過分析得到科學的數字模型，并利用這些模型分析判斷出機械各個部件所發揮的功能，最終確定該機械部件的設計是否符合要求。

相較于傳統的機械設計，仿真機械設計中不需要利用人工方式進行數據核驗，各種制作的流程也更加快捷。很多利用傳統方式無法得到的測試數據通過仿真設計的方式都能得到，因此在機械設計終于到的各類問題也都能得到很好的解決。

在進行機械設計工作的過程中，很多都需要將計算機技術和仿真技術結合在一起使用，這樣數據計算到能更加精確，分析的結果才能更加接近實際情況。通過仿真技術制造出來的模型可以多次重復利用，這項技術的應用使機械的生產效率得到明顯的提升，產品的質量也得到了有效的改進。

3.2 提高數據處理量

最近幾年來，機械制造行業發展的速度非常快，因此在進行系統設計工作的時候，我們要針對不同的要求制造出不同的系統，這樣才能滿足行業發展的需要。正因如此，系統結構的復雜程度有了明顯的提升，產品設計中涉及到的數據量也大幅度增加，這給機械設計工作帶來了較大的困難。從實踐的角度出發，機械設計的主要目的就是幫助企業發展，因此設計要著重為提升產品生產效率考慮，進行生產流程的優化、改進。對于機械類的仿真技術的使用，很多時候機械都是一次性處理海量的數據，因此需要強大的信息系統作為支撐，所以技術研發工作對于機械設計來說具有非常重要的意義。

3.3 了解結構系統

對于機械制造工作而言，工作的過程中會接觸到各種類型的零件，因此在機械運轉的過程中，我們需要充分發揮出不同零件的功能性，這樣才能使整個系統的運作能力有所提升。當工作人員在設計新的機械產品的時候，就能夠將仿真技術高超的計算能力發揮出來，進一步優化實驗模型，從而使設計出來的產品質量更優、品質更佳。

針對大型的機械零件的開發主要是采用三維軟件進行設計，通過三維仿真軟件，產品各種結構才能更加符合時間要求，生產出來的機械在性能方面才能有更明顯的優勢。通過大量研究結果顯示，利用數字技術以及計算機技術，我們可以得到產品真實的內部結構，同時還能觀察產品在運行過程中的內部構造。

3.4 完善齒輪設計與加工

在進行機械設計工作的時候，首先要重視的就是機械齒輪的設計工作，對于一臺生產機械來說，齒輪是一個非常重要的機械部件，因此在設計的過程中一定要重視齒輪發揮的作用，并針對齒輪的設計情況進行全面的研究、分析工作，并開展仿真實驗進行驗證，確保齒輪的設計合理。在機械設計的環節中利用仿真技術能夠保證齒輪的設計更加完美，讓復雜的機械設計工作變得更加簡單，并將齒輪的性能最大限度地發揮出來，提升產品的整體效果。

4.結語

計算機技術給仿真技術的應用帶來了更加廣闊的發展道路，因為計算機技術的使用，仿真技術能夠適用于更多的專業設備。不僅如此，有了計算機技術的加持，機械操作的過程更加智能化，數據測量也更加精準可靠。因此我們在利用仿真技術制造機械的時候，各項測量數據也能更加精準，產品的設計以及生產才能更加高效。因此，仿真技術在產品制造領域中的應用有非常大的發展機會。

【參考文獻】

[1]曹亮.仿真技術在機械設計制造過程中的應用[J].工業技術，2017（5）：28-31.

[2]李麗梅.仿真技術在機械設計制造過程中的應用[J].科技創新，2015（10）：2-9.