中国电子科技集团公司第二十八研究所 江苏南京 210007
摘要：随着社会经济的发展，机械化水平的不断提高，机械设备应用领域相对较广。社会生产过程中对机械设备的应用明显增多，因此提高其生产效率，降低生产难度及劳动强度，在有效节约人工劳动力基础上对工业生产机械设备的精度、自动化、智能化等程度提出更高的要求。传统机械结构设计模式已经无法满足当前工业发展需求，本文主要对机械结构动态设计及应用情况进行分析。
关键词：机械结构；动态设计；工业生产；应用分析
机械市场领域的发展必要前提是开展机械结构动态化设计，通过对以往传统机械设计模式的突破，提高机械产品动态设计能力［1］。通过分析目前机械行业情况发现，如何开展机械结构动态设计十分重要，应根据机械结构的整体需求对动态设计过程进行优化，确保机械产品符合市场需求，突出动态设计的优势及结构设计要求。
1.机械结构动态设计概述
机械产品结构的动态设计主要是通过对机械产品特性进行分析，对动力模型进行建构，并在机械设计中应用的流程。动态化机械结构产品设计，可对产品设计过程中存在较薄弱的项目进行查找，根据模型自身模拟状态进行改进。在动态设计过程中应选择性使用有效变量信息，对初始参数及修改后参数信息进行完善并投入使用，确保机械产品结构动态设计状态最佳化。为确保机械产品动态设计符合当下精细化产品设计要求，应确保设计模型稳定，对设计方法及产品设计进行规范。
通过对机械结构动态设计进行分析，认为与传统静态设计相比其设计质量全面提升，并对结构的动态性能进行保证，在降低设计成本的基础上对设计效率进行提高。因此目前机械产品工业应用领域对机械产品动态结构设计应用进行推广。
2.机械结构动态设计的应用
在机械产品结构动态设计的实施过程中应根据实际需求对结构设计目标进行确定，通过整理设计思路制定设计策略，确保后续设计进行过程中可对制定目标进行全面实施。若目标参数在设计过程中存在问题将对机械结构整体设计造成干扰，甚至可能引发机械产品质量问题。因此在设计实际开展过程中应对此方面因素进行考虑，从产品结构全部性能出发对部分性能进行考虑，确保机械结构设计可满足适用性、安全性、无害性、耐久性、优越性以及经济性等特点。为确保机械结构动态设计性能的充分满足，在设计时应把握正确机械结构固有的振型、频率等，通过实施动态结构分析将系统薄弱环节进行查找并实施改进。动力学模型建立前需对设计图纸进行全面多次核对，通过对设计意图的了解，明确参数要求，最大程度降低模型误差，并对结构振动特性进行分析，根据最终分析结果借助外部激励实施动力响应分析，对结构振动稳定性进行有效评估，排除不确定因素干扰，提高结构稳定性并优化性能。
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机械产品结构的动态设计属于理论实践的结合，其涉及技术较多且应用广泛，已经在多个发达国家推广应用。在动态设计过程中可建立机械结构动力学精确模型，对设计及计算精准度提供保障，可了解动态结构准确动态特性，在复杂机械结构处理方面优势明显［2］。通过对模型的应用还可实时获得测试动态数据，为结构设计数据的修改提供依据。为确保产品结构动态设计的顺利实施应选择性能较好的软件，避免软件界面出现问题对设计造成影响。
3.机械结构动态设计的优化措施
通过对机械结构动态设计的应用情况进行分析，提出相关优化措施如下。
（1）机械产品的结构动态设计具有多样性，设计中涉及的工艺技术相对复杂，对动态设计的实施增加了压力，因此需在动态设计及结构修改方面进行优化处理，以便提供动态设计整体灵敏度。如在实施机械结构动态设计优化相关措施过程中，将设计特征为向量作分析，对动态设计相关数据计算进行完善，明确设计中潜在影响，为设计提供夯实基础。
（2）机械动态设计过程中存在逆向问题，该问题主要是指实施设计过程中虽然可以满足机械动态特征需求，但结构参数及刚度矩阵不能有效融合［3］。因此在优化设计中应考虑将机械结构动态设计参数向逆特征值进行转化，通过设计对象信息推理，常见求解有限元逆特征值，通过对机械产品结构设计参数研究，借助线性求解得出机械结构尺寸整体数据。优化设计中可将模糊理论进行引入，通过借助实际案例分析对优化设计可行性进行探讨，进一步完善有限元模型建构，对设计过程中存在的逆向问题进行精确分析，提高动态设计准确度。
（3）对机械动态设计中计算机信息技术的应用进行优化，加强对仿真技术的应用及信息化模式的配合，确保动态设计可体现出机械产品的自动化、智能化特点［4］。如在动态设计有限元分析过程中可将机械动力技术、虚拟技术等多项学科的研究成果进行引入，确保机械动态设计综合性提高，根据动态设计需求对计算机信息技术进行应用，提供恰当虚拟环境，加快产品开发，若设计中存在误差确保可借助虚拟环境进行快速更改，在确保设计水平的基础上对机械产品精准度进行有效提升。
4.结语
总之，机械结构动态设计的应用中仍存在部分问题，需进一步开展优化设计，通过对动力、电子等多学科知识的应用对机械结构动态设计方式进行补充，确保其符合当代行业发展及需求，实现动态设计应用价值。
参考文献
［1］李小刚，程锦，刘振宇，等．基于双层更新Kriging模型的机械结构动态特性稳健优化设计[J]．机械工程学报，2014(03)：165-173．
［2］贾伟，何垠均．针对机械结构动态设计的几点探讨[J]．山东工业技术，2016(10)：294．
［3］房灿．机械结构优化设计应用与趋势研究[J]．科技创新与应用，2016(18)：137．
［4］于繁华，刘仁云，张义民，等．机械结构动态可靠性设计的智能计算方法［J］．吉林大学学报(工学版)，2016(04)：1269-1275.
论文作者:李由朝
论文发表刊物:《江苏科技报》2017年1期
论文发表时间:2017/9/20
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