協同設計在復雜工程機械設計中的運用

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摘要：當前的協同設計可以有效地提升設計技術水平，它可以實現在一個平臺中進行，從而使同行業間的交流更暢通無阻。將協同設計有效地應用到工程機械設計中來，可以很好地提升設計的質量和效率。針對復雜機械結構設計過程中的多參數復合問題，從工程機械設計的CSCD體系入手進行了研究和分析，并對正交多項式仿真優化在復雜系統中的應用提供了思路。

關鍵詞：協同設計；機械設計；正交多項式；分析

在科學技術不斷發展的背景下，協同設計逐漸被應用到工程機械設計當中，它可以高效地滿足客戶對于整機高性的的需求，有效地提升了產品的整機性能，降低產品在試用及研究過程中的一些費用，縮短產品開發的周期，進一步提升工程機械產品市場的核心競爭力。

1國內工程機械設計的近況

在傳統的工程機械設計中非常注重對經驗的總結，應用數學理論、圖表及公式等，還應用一些經驗公式、類比等方法來進行設計。國內工程機械領域的發展比較晚，同類產品中的技術水平與國外的產品相比，存在較大的差異。在工程機械發展的初期，主要是以參考設計和引進先進技術為設計方法，相關設計人員主要還是將圖紙及工藝編排等做進一步的轉化和改進，并沒有對整機進行更深層次的分析和研究。只有對專業知識及技術不斷地進行創新，并有效地利用先進的技術來推動行業的發展。現今大多數工程機械企業已經開始尋求更新的設計模式來進行不斷的改革與發展[1]。隨著科學技術以及計算機技術的不斷發展和進步，越來越多的先進、前沿的設計理念及方式方法被運用到工程機械的設計當中，并進一步推進了工程機械設計的協調設計，使更越來越多的企業開始將CIMS、CAD等系統信息化工程應用到工程機械設計當中，設計師們已經不再捧著圖板在進行設計，而是利用先進的計算機中的輔助繪圖軟件來完成設計工作[2]。與此同時，它還可以運用計算機的輔助軟件或是建模軟件來對其中進行科學有效的分析和研究，從而減少產品在試用及研究過程中的一些費用，有效縮短產品的開發周期，進一步提升產品市場的核心競爭力。

2關于工程機械設計中的CSCD體系分析

2.1工程機械CSCD體系中的核心結構

與上下游企業共同進行協同開發包括在進行設計時的思想、理念交流，進行遠程評審，模擬仿真運動，進行干涉檢查以及裝配模型和查閱一些產品零件等內容。CSCD系統在工程機械設計中的應用存在的主要核心問題：1）可以安全可靠地進行實現異地通訊，從而實現實時協同的目標。2）實現不同的CAD軟件中的建模數字化、虛擬裝配及不同CAE軟件中的傳真效果分析。3）以知識的管理為設計的核心，注重對知識的應用、案例分析以及設計修改的全過程，最終形成有效的數據庫，從而高效地避免了反復出現一樣的錯誤修改。4）以過程的管理為設計的核心，注重人與人在交互中的和諧以及人機交互實現完美接口。5）協同設計的可視化發展。現今進行可視瀏覽主要有兩種方式，一是直接將相關的數據或文件下載到本地的目錄中再實現瀏覽功能，它可以迅速地瀏覽數據或文件，但安全性能較低。二是把服務器中的相類數據或文件的格式轉變為輕量化的格式再進行瀏覽，無需下載數據或文件，不論是速度還是安全性能，都非常高，但技術難度也是非常大的[3-4]。

2.2協同設計（CSCD）系統CAD環境下實時協同

對于工程機械設計當中協同設計系統的應用，關鍵在于其CAD應用環境里實時協同效果，使其進行協同設計工作的根本應用價值體現。通過利用協同設計系統，進而做到CAD軟件平臺的實時協同，使得工程機械設計效率得以大大提升，有效避免了設計滯后問題。想要實現協同設計系統CAD環境下的實時協同工作，關鍵在于協同感知技術，使得網絡通訊、圖形空間等技術實現信息共享。CAD環境中實時協同設計，工程機械設計各各環節工作得以及時交流變更信息，使得設計工作更加快捷合理。

2.3仿真環境中的協同化

協同仿真主要指的是各個地域、計算機平臺的仿真人員采取相應建模方式二構建起的混合異構層次化的仿真模式，且于分布式環境中實施仿真運動、表現與分析的復雜系統仿真方法，其往往用來處理復雜機械設計中的仿真問題。而N元M次正交多項式在復雜機械系統的結構設計中具有精度高、易操作的特性，具有較強的適用性[5-6]。

3結束語

總的來說，我國工程機械設計還處于不斷發展的階段，在其中應用協同設計能夠給工程機械設計領域提供了寬廣的發展前景，在工程機械設計中應用協同設計可以有效地提高機械設計的質量，效率也得到一定的提升，有效改革了人們的工作方式，很好地促進了國內工業行業的發展，因此值得大力推廣與應用。

參考文獻：

[1]張明慧.基于Web環境的機械設計的異地協同設計分析[J].中國設備工程,2017(3):145-146.

[2]董永華.機械協同設計的體系結構研究[J].河北農機,2017(8):70.

[3]王武,張啟亮.構建工程機械行業全球協同設計平臺[J].機械設計與制造工程,2012,41(z1):32-34.

[4]張旭,祖旭,薄瑞峰.協同虛擬樣機技術及其在工程機械產品中的應用[J].礦山機械,2004(2):44-46.

[5]張威,陳定方.一個機械產品協同設計系統的研究與實現[J].計算機輔助設計與圖形學學報,2000,12(11):864-866.

[6]羅亞波,肖田元.機械產品協同設計同步效率提升策略研究[J].機械工程學報,2005,41(1):6-10

作者：甄建斌 單位：常州工程職業技術學院