包裝機械設計范例

隨著信息技術和計算機技術的不斷發展，進一步提高了計算機輔助軟件的可靠性，促進了計算機輔助技術在設計和研發流程中的廣泛應用，有效節省了成本，縮短了研發周期，強化企業的綜合競爭實力。但是部分企業在實際設計工作中，往往只采用單一的輔助設計軟件，難以將各軟件的優勢加以聯合，導致企業缺乏競爭力、設計力和創新力。因此，在包裝機械設計中聯合應用計算機輔助設計軟件對企業的長遠發展具有重要的意義。

1計算機輔助設計軟件概述

（1）優勢。

計算機輔助設計軟件主要包括Optistruct、Ansys和Pro/E這三個部分。對于Optistruct軟件而言，其作為hyperworks軟件中的重要部分，設有快速準確的有限元求解器，能夠對模塊進行優化分析和設計。用戶可以利用Optistruct軟件中的邊界類型、載荷、屬性以及材料等，優化線性屈曲、模態、頻率和靜態等。同時借助該軟件的尺寸和拓撲優化等功能優化結構時，可以在圖形上利用不同的顏色直觀表示出可優化去除或可加強和保留的部分，其中紅色顯示為可保留部分；綠色和藍色顯示為可優化去除部分。Optistruct軟件作為一種應用軟件，其能夠優化結構，因此在結構優化方面備受企業的重視。Ansys軟件作為一種輔助設計軟件，其具有仿真和有限元分析功能，能夠對部分較為簡單的結構直接進行建模，如梁結構、板件和桿件等。但是在實際的生產過程中，由于零部件較為復雜，Ansys建模無法有效滿足其實際需求，必須要以專業的Pro/E軟件為基礎進行三維建模，在此基礎上導入Ansys，從而進行有限元仿真分析。Ansys軟件與Optistruct軟件相比較而言，其能夠將結構的數值大小、變形分布以及應力進行直觀準確地反映，更側重于有限元仿真分析。Pro/E作為一種繪圖軟件，其三維建模功能極為強大，能夠對不同常規性的三維實體加以快速生成。一般而言，如果結構零件的外形相對較為復雜，則可以利用Pro/E軟件的各種專業命令，使各種類型不規則的三維實體模型在界面內生成。

（2）聯合分析流程。

計算機輔助設計軟件在實際設計和研發過程中，往往需要不斷循環驗證和設計，從而實現最優解。在包裝機械設計中聯合應用Optistruct、Ansys和Pro/E軟件，將會使開發的周期加以縮短，保證最優解結構的準確性和可靠性。三者在設計中的聯合應用流程圖如下圖。首先利用Pro/E軟件進行三維建模，促使實體模型加以快速生成，并借助Ansys軟件進行有限元仿真分析，從而得出該模型的變形云圖和應力分布云圖，對2項最大值加以求解，便于結構的優化。其次利用Optistruct軟件導入三維模型初始結構，并對結構加以優化，以此得出可優化區域的密度云圖，并在此基礎上利用Pro/E軟件，對優化模型三維圖加以建立。最后對Ansys再次導入加以驗證，并將設計結構優化前后的應變和應力加以比較，從而確定最優解。

2包裝機械設計中計算機輔助設計軟件的應用價值

摘要：通過分析包裝機械教學現狀，文章從課程體系、教學方式、創新實踐三個方面入手，提出一種針對包裝工程專業課程教學改革的方案。

關鍵詞：包裝機械；教學改革；雙創型；實踐教學

自1984年教育部批準試辦包裝工程本科專業以來，我國的包裝工程專業教育取得了很大發展，學科體系逐漸趨于完善，更為我國包裝工業提供了有力的人才和技術支撐[1]。盡管我國包裝行業取得了一定的發展，但須認清我國目前在包裝工業方面仍處于探索階段，較其他發達國家存在明顯的差距[2]。為了更加適應市場需求，促進我國包裝工業更快更好發展，這就需要包裝工程專業積極努力培養“雙創型”人才，為經濟市場注入新的活力與動力。我校包裝工程專業被設置為機械工程學院的一個專業分支，其開設的課程包含包裝材料、包裝運輸、包裝裝潢、包裝計算機輔助設計等。包裝機械課程作為包裝工程專業的重點教學內容，為包裝機械行業發展及學生就業提供了更加廣闊的平臺。為在競爭日益激烈的當今社會立足，兼具創新精神與創業能力的“雙創型”人才成為目前高等教育的目標。如何基于包裝工程機械類課程的教學改革做好“雙創型”人才培養，成為本文探討的重點。

一、包裝機械教學現狀分析

（一）課程設置不合理，學生機械專業知識匱乏

包裝工程課程涉獵廣泛，涉及機械、材料、食品、藝術、力學、管理、計算機等學科，屬于多學科交叉性專業。這就造成學生課程科目看似面面俱到，實則專業特色不明顯，學生在學習各科課程時缺乏基本的專業基礎知識。包裝工程機械類課程缺乏機械類機械設計、機械原理等專業基礎課程知識的支撐。

（二）教材內容陳舊，課程知識更新慢

1現代機械設計技術創新的重要性

隨著科學技術的迅速發展，現代機械工程得到了很大的發展，現代機械設計技術作為機械工程的重要組成部分之一，也獲得了很大的提高和進步。我國的現代機械設計技術和理念是建立在以往的機械設計技術基礎上的，但現代的機械設計技術也是新技術與新理論結合的產物。這樣的觀念使很多創新思路和理念在現代機械設計技術中得到了應用和發展。因此，創新現代機械設計技術具有戰略意義，我們應使現代機械設計技術向著智能化、綠色化、系統和定量化等方向發展。

2現代機械設計技術

現代機械設計技術綜合運用了很多領域的理論基礎，比如現代力學和應用數學等重要的基礎理論。此外，現代機械設計技術還運用了機械電子學、自動化等領域的很多研究理論和成果，特別是在現代計算機技術迅猛發展的狀態下，計算機技術為現代機械設計技術提供了重要的技術支持。

2.1CAD技術的應用

隨著計算機技術的迅猛發展，尤其是計算機仿真技術的不斷提高，利用計算機CAD軟件可進行三維建模仿真演示機械設計產品，可實體演示某一個機械的零部件，并進行產品性能分析，還可以模擬組裝機械系統的各個部件、查閱機械運動分析系統的資料、運動過程中試驗裝配某部件所在的位置。同時，還可以生成部件裝配圖，利用虛擬裝配分析各個現代機械產品在機械系統中的性能參數。機械CAE系統主要分析工程數值、優化設計機械結構、評價機械強度設計、預估機械壽命和動力學仿真等。運用CAD技術解決了現代機械產品的造型問題后，由CAE系統解決現代機械設計的合理性、強度、壽命和動態特性等問題。CAD技術徹底更新了機械設計的設計手段和方法，擺脫了傳統機械設計模式的束縛，引進了現代機械設計的觀念。利用CAD技術可以使現代機械產品的設計過程得到改善，也可以使現代機械產品擁有三維造型功能；可實現現代機械系統產品的敏捷適用化；可動態化控制設計現代機械系統產品的過程；可實現現代機械產品數字化，將現代機械產品轉化為數據，并應用數學知識集成化管理數據。隨著機械制造業的不斷發展，機械制造生產的設備已從普通的機械機床發展到了數控機床和數控加工中心，機械設計也從傳統的機械設計發展成為了現代機械設計，且在現代機械設計中大量使用了CAD技術。將來實現現代機械設計無圖樣生產的關鍵技術之一是三維CAD技術。隨著現代機械設計領域CAD技術和其他新技術越來越普及，現代機械工業的發展處于前所未有的繁榮階段。

2.2自動化技術

1模塊設計的內涵及特點

1.1模塊化設計內涵

模塊化包裝的機械產品，是指由特定的模塊在一定的范圍內，組成不同種類和不同功能的包裝機械。在對模塊化進行設計的時候，有以下幾種內涵：

1）縱向設計；

2）橫向設計。也就是在保證參數的情況下，通過不同的模塊之間的轉換完成產品的變化；3）全系列的設計。其包括以上兩種設計方式。

1.2設計的特點

1）便于維修在使用模塊化設計的時候，由于模塊具有可更換的特點，所以如果在機械包裝的過程中發生故障的話，只需要將不合適的模塊更換就可以。這樣省去了在設計的時間，以及方便維修；

1現代機械設計方法概述

近幾十年來，出現了新的現代機械設計方法，比如創造性、系統性、優化性、綜合性、CAD等設計方法，與傳統的、靜態的、手工的機械設計方法相比，現代機械設計方法是動態的、科學的、系統的，且可設計出產品參數。

2現代機械設計方法的發展

隨著計算機行業發展的日新月異和現代機械設計方法的不斷改革，由傳統的以經驗為主的設計理念轉變成了以系統設計方法為主。

3現代機械設計方法的特點

現代機械設計方法特點鮮明，設計時不僅要對機械的工作原理、構造、運作方式、力和能量的轉換方式、物流技術，以及各零部件的材料、形狀、大小和潤滑方法等進行思考、核對、研究，還要結合創造性工程、仿生學、控制論和機械電子學等眾多學科知識進行產品設計，從而使設計出的機械產品在市場中具有競爭力。現代機械設計方法以傳統設計方法為基礎，經過改進和發展，使現代機械設計方法更加科學、合理?，F代機械設計的綜合性非常強，且設計的知識領域廣泛，將控制技術、機械技術和科技信息技術等理論相結合，并實現了對整個機械系統的優化設置?，F代機械設計屬于三維體系，包括時間維、邏輯維和方法維。其中，時間維主要體現在對產品策劃、產品設計方案等其他設計流程的步驟上；邏輯維是指解決問題的邏輯順序；方法維是指對設計過程中的思維和方法的具體體現，從而使現代機械設計實現更高效、更優質的目標。

4現代機械設計方法分析

1可拓學基本理論

1.1可拓學的主要內容

可拓學是一門由可拓論、可拓方法和可拓工程構成，研究創意產生規律和生產創意方法的學科。1983年，中國學者蔡文在《科學探索學報》上發表的一篇文章中首次提出可拓論，通過研究可拓集合和不相容問題處理矛盾問題?？赏卣撗芯渴挛锿卣沟目赡苄院烷_拓創新的規律，是可拓學的基本理論。目前，可拓學的快速發展已經研究出了人們解決矛盾問題、產生創意的基本規律?？赏胤ㄒ呀洺蔀楫斍皺C械設計人員生產創意產品、提出新想法和新方案、開拓新思路、解決新問題的最主要、最實用的方法，不僅有利于決策者、管理者和工程技術人員，還對解決家庭矛盾有一定的幫助。

1.2物元理論

在物元理論中，將一維物元即描述事物的基本元，定義為以Om為對象、以Cm為特征時，Om的量值Vm構成的有序三元組。多元以多個物為基礎，所有對象及其量值會構成一個矩陣，根據物元理論建立的物元數學模型，可對物元進行定量和定性分析。在精確分析下，多維物元幾乎可以描述所有事物，是機械設計方案選擇的理論基礎。

1.3關聯函數

可拓集合將可拓學與可拓理論通過數學的方式聯系起來，從而以定性和定量的方式對決策過程進行詳細描述。假定以U為論域，其中，任意一個元素設為x，則以函數形式表示可拓集A：A={（x，y）x∈U，y=K（x）∈（－∞，+∞）}.（1）式（1）中：y=K（x），為與可拓集合相關的關聯函數。將論域U中的各個元素都映射到（－∞，+∞）后，可按照一定的程序產生創意，利用計算機和網絡生產創意，這必將在人類歷史上引發一場“創意革命”。

摘要:

科技的進步使得人們對機械設計也提出了更高的要求。本文主要對當前機械設計中的相關理論進行系統分析，闡述機械設計的方法和過程，并對現代機械設計的創新方法進行了詳細研究，同時論述了機械的創新設計步驟。

關鍵詞:

現代機械設計;創新方法;研究

在科技高速發展的今天，人們的思維方式也產生了很大變化，機械設計人員除了要準確掌握機械設計原理以外，還要在思維方式上有所拓展。要求機械設計人員創新理念，在結構設計上與產品的相關功能進行緊密聯系，將設計手段與計算機輔助設計進行有效融合，只有這樣才能夠設計出令受眾滿意的機械產品。

1現代機械設計

與傳統機械設計相比，現代機械設計更加注重計算機化、動態化和科學化。現代機械設計理論是在機械設計理論學科基礎上形成的，它包括了信息、控制、優化等內容，而對于相對比較復雜的產品而言，現代機械設計的優勢也體現得更加明顯?，F代機械設計是在傳統機械設計的基礎上形成的，但它又在傳統機械設計的基礎上進行了極大創新，進而形成了一個完美且科學合理的機械產品設計。這不僅需要傳統機械設計的相關經驗，而且還需要在現代機械設計中引入先進的設計方法。

摘要：

我國經濟發展迅猛，在發展經濟的背后，科學技術的推動是不可缺少的。而自動化技術在我國科技發展上展主導地位，其發展迅猛，在我國各個工業領域中應用廣泛，并且在農業生產中也有應用到自動化技術。文章針對自動化技術在我國工業領域中的發展現狀進行了分析，并以此簡單闡述了自動化技術的發展趨勢及發展作用。

關鍵詞：

自動化設備；機械設計；方法

前言：

隨著市場經濟的發展，我國工業經濟取得了不錯的成果，自動化設備被廣泛應用于工業生產的各個領域，對提升工業生產效率、促進我國社會經濟的發展具有重要意義。目前，我國對自動化設備機械設計的研究越來越深入，選擇科學、合理的設計方法，能夠提升設備研發效率，提高設備的自動化水平，增強設備在市場上的競爭力。

1.自動化設備發展現狀分析