機(jī)械畢業(yè)論文文檔
機(jī)械制造技術(shù)是我國國民生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)中的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，主要致力于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工制造、生產(chǎn)、維修等一系列流程的工程學(xué)科。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的機(jī)械畢業(yè)論文文檔的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
機(jī)械畢業(yè)論文文檔篇1
淺談機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用發(fā)展
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得大量的機(jī)械制造要求要很高的技術(shù)水平，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作變得越來越復(fù)雜，要求考慮的內(nèi)容也越來越多，精確性和科學(xué)性都與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)有巨大差別。面對這種情況，機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)理論應(yīng)運(yùn)而生，逐漸發(fā)展成為一種現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)方法。
1 傳統(tǒng)優(yōu)化方法的應(yīng)用與發(fā)展分析
1.1 傳統(tǒng)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用
傳統(tǒng)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法大多應(yīng)用于機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件功能的優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對機(jī)械結(jié)構(gòu)的性能和形態(tài)進(jìn)行優(yōu)化。在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)優(yōu)化法，能夠?qū)偠群蛪簭澖M合強(qiáng)度結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好的優(yōu)化，既能夠滿足尺寸要求又能良好的控制結(jié)構(gòu)自重。在形態(tài)方面，典型的是軸對稱鍛造部件的毛坯形狀的優(yōu)化。在性能方面，采用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法和黃金分割法對部分兩岸結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得機(jī)械結(jié)構(gòu)更加準(zhǔn)確保持運(yùn)動平衡性，提高了傳力性能。這樣看來，傳統(tǒng)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法依然能夠取得良好的效果，所以在機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展中不能忽略傳統(tǒng)優(yōu)化方法的作用。
1.2 傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的一些改進(jìn)
在新的設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)后，傳統(tǒng)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了一些改進(jìn)：設(shè)計(jì)中普遍采用最優(yōu)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)策略，幫助達(dá)到最優(yōu)組合性能;建立能夠反映設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)模型，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性;利用計(jì)算機(jī)選擇最優(yōu)方案，通過計(jì)算機(jī)程序解決更加復(fù)雜的計(jì)算;計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，降低人工設(shè)計(jì)的誤差。
2 現(xiàn)代機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用和發(fā)展
隨著機(jī)械設(shè)計(jì)要求不斷提高，設(shè)計(jì)工作需要考慮的問題也越來越多，整體需要解決的問題規(guī)模和復(fù)雜度都有所增強(qiáng)，傳統(tǒng)優(yōu)化方法的問題暴露出來，局部優(yōu)化和最優(yōu)解不再適用于大規(guī)模問題的設(shè)計(jì)，這使得機(jī)械設(shè)計(jì)工作者廣泛吸取其他學(xué)科的理論知識，產(chǎn)生全新的機(jī)械設(shè)計(jì)思路，通過算法來解決一些復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題。
2.1 反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中的使用
反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基本內(nèi)容是一些雙向相連的神經(jīng)元系統(tǒng)，每個神經(jīng)元之間的連接都具有特別的權(quán)值，這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對于輸出和反饋能夠統(tǒng)一應(yīng)用，這樣將整個網(wǎng)絡(luò)的能量函數(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)映射起來，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)化過程則與機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的最優(yōu)過程對應(yīng)起來，在實(shí)際應(yīng)用中，尋找神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與問題的解的過程十分關(guān)鍵。
2.2 多層向前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中的使用
多層向前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也是目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中應(yīng)用較廣的一種，通過輸入層、隱層和輸出層，將模型輸入信息進(jìn)行單項(xiàng)的傳播輸出，整個模型中不論是層內(nèi)還是層間，均不存在反饋鏈接。多層向前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很高的運(yùn)算速度，非線性的映射能力也更突出，在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中，能夠利用這種模型的特點(diǎn)，對機(jī)械結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)優(yōu)化進(jìn)行映射。
除了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的應(yīng)用外，很多專業(yè)的數(shù)學(xué)軟件也應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，比如MATLAB，作為功能強(qiáng)大的工程數(shù)據(jù)計(jì)算軟件，能夠很好的將計(jì)算問題與實(shí)際問題結(jié)合起來，其中配置了大量的工程函數(shù)，在解決大部分工程問題時能夠節(jié)約大量的時間，而且計(jì)算結(jié)構(gòu)也非常精確，所以在自動化控制和機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用。
3 遺傳算法的應(yīng)用與發(fā)展
遺傳算法簡稱GA，是一種全新的概率優(yōu)化算法。遺傳算法作為一種非確定性的擬合自然算法，模仿了自然界生物進(jìn)化的特點(diǎn)和規(guī)律，對于隨機(jī)對象進(jìn)行自然選擇，按照自然界的適者生存法則來循環(huán)處理數(shù)據(jù)，最終產(chǎn)生的隨機(jī)群體會收斂于整體的最優(yōu)解。遺傳算法有很強(qiáng)的自適應(yīng)性，借助自然界遺產(chǎn)的規(guī)律，能夠?qū)θ侄歼M(jìn)行優(yōu)化處理，同時遺傳算法是潛在的并行計(jì)算算法，所以擁有很高的計(jì)算效率。遺傳算法以其全局優(yōu)化的優(yōu)越性，主要應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)和控制領(lǐng)域，最近幾年也得到發(fā)展被應(yīng)用于機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中。
3.1 遺傳算法與機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
簡單的遺傳算法線性適應(yīng)度非常理想，通過非線性適度與自適應(yīng)的變異概率來優(yōu)化一般的遺傳算法，以此來解決機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化問題，多峰值函數(shù)極值等都具有實(shí)際的參考意義。
3.2 遺傳性算法與可靠性分析
框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)合遺傳算法，能夠?qū)ο到y(tǒng)結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行優(yōu)化分析。
3.3 遺傳算法與故障診斷
遺傳算法網(wǎng)絡(luò)模型中，各個神經(jīng)元之間的權(quán)值可以作為染色體向量，模擬基因多點(diǎn)交叉變異能夠?qū)﹄S機(jī)對象進(jìn)行優(yōu)化選擇，這種遺傳算法能夠應(yīng)用于變壓器故障的診斷。
4 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用與發(fā)展
4.1 專用軟件的應(yīng)用與發(fā)展
目前國內(nèi)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)專用軟件開發(fā)和使用的都比較少，機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)還需要積累足夠的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)功能組成專用軟件。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的使用，能夠幫助解決很多機(jī)械設(shè)計(jì)中的工程問題，結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法，開發(fā)計(jì)算與圖形化功能，專業(yè)軟件的發(fā)展速度也是越來越快。
4.2 網(wǎng)絡(luò)在線機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件
優(yōu)化算法的研究已經(jīng)有所成績，利用網(wǎng)絡(luò)平臺逐漸開發(fā)一些工業(yè)化在線優(yōu)化軟件，便于工業(yè)設(shè)計(jì)使用。對于在線機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件來說，亟待解決的問題就是模型問題，對于非常復(fù)雜的系統(tǒng)來說，結(jié)構(gòu)、流程、物料和系統(tǒng)參數(shù)等，都非常復(fù)雜，如果計(jì)算對象比較模糊，運(yùn)算效率會受到嚴(yán)重的影響，這就給在線優(yōu)化軟件帶來了巨大的困難。為了解決這種情況，通過合適的算法解決辨別模型，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的識別，讓在線優(yōu)化軟件也能夠良好的應(yīng)用于各種模型，比如國內(nèi)比較成熟的NEUMAX軟件包，基于神經(jīng)遺傳算法的在線優(yōu)化軟件包，都能夠良好的實(shí)現(xiàn)各種模型的遺傳算法，這些軟件已經(jīng)成功應(yīng)用于甲醇合成機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作中。
5 總結(jié)
機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合了大量的先進(jìn)科學(xué)得到了高效的設(shè)計(jì)方法，大大提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和速度，隨著數(shù)學(xué)理論和計(jì)算理論的發(fā)展，機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法也在不斷更新，思維更加開闊，各種設(shè)計(jì)方法也都得到了不同程度的完善。所以機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)不但要深化工程設(shè)計(jì)理論，更要結(jié)合多種學(xué)科打開更加廣闊的發(fā)展未來。
機(jī)械畢業(yè)論文文檔篇2
淺析機(jī)械制造與自動化技術(shù)
1 概述
機(jī)械制造技術(shù)是我國國民生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)中的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，主要致力于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工制造、生產(chǎn)、維修等一系列流程的工程學(xué)科。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會各行業(yè)對機(jī)械制造技術(shù)的需求量不斷增加，其規(guī)模及速度得到前所未有的發(fā)展，同時也給環(huán)境帶來了極大的危害。為保障機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，利用先進(jìn)的自動化技術(shù)提高機(jī)械制造的生產(chǎn)效率，降低成本，減少排放成為各企業(yè)競相追求的目標(biāo)。
2 自動化技術(shù)
自動化技術(shù)是人類為解放勞動力而采用機(jī)械或者其他工具代替人類勞動的一項(xiàng)發(fā)明，通過機(jī)械或者工具能自主完成既定的工作任務(wù)，以達(dá)到減輕人類勞動負(fù)擔(dān)的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大力發(fā)展及廣泛普及，現(xiàn)代自動化的概念已經(jīng)擴(kuò)展至利用任何機(jī)械或者工具來取代人類勞動的范疇。
現(xiàn)代自動化技術(shù)的涵義相對于傳統(tǒng)自動化技術(shù)而言，已經(jīng)有了更多的內(nèi)容。從自動化技術(shù)的功能方面來看，自動化技術(shù)代替人類工作只是功能的一小部分，其最終目的是構(gòu)建一個有機(jī)的體系，通過該體系的建立可以協(xié)調(diào)和優(yōu)化人類與機(jī)器的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人類生活與工作智能化的目標(biāo);從表現(xiàn)形式上看，現(xiàn)代自動化技術(shù)可代替人類勞動，代替或者輔助人類的各項(xiàng)工作，協(xié)調(diào)或者管理生產(chǎn)系統(tǒng)中的部分工作或整個工作系統(tǒng);從應(yīng)用范圍來看，現(xiàn)代自動化技術(shù)不僅應(yīng)用于具體的生產(chǎn)行業(yè)，還可廣泛應(yīng)用于眾多的中間產(chǎn)業(yè)，甚至是人類的生活。
3 機(jī)械制造與自動化技術(shù)的結(jié)合
3.1 機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展需要自動化技術(shù)
①機(jī)械制造企業(yè)管理落后。
計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得發(fā)達(dá)國家的機(jī)械制造企業(yè)在管理方面也優(yōu)于我國。發(fā)達(dá)國家企業(yè)將計(jì)算機(jī)運(yùn)用到企業(yè)管理當(dāng)中，改變了企業(yè)的生產(chǎn)模式和組織管理方式，為實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)、準(zhǔn)時生產(chǎn)、高效生產(chǎn)的全新的管理思想的實(shí)現(xiàn)提供了有力的制度保障;我國進(jìn)入信息化時代較晚，計(jì)算機(jī)普及速度雖然較快，但利用計(jì)算機(jī)管理企業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用情況并不理想。
②機(jī)械制造技術(shù)落后。
發(fā)達(dá)國家經(jīng)歷了蒸汽時代和電氣時代的兩次改革浪潮后，傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝已經(jīng)發(fā)展至較為成熟的階段，且機(jī)械制造業(yè)的高速發(fā)展期也高于我國;目前，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將納米技術(shù)、復(fù)合型加工技術(shù)和微激光加工技術(shù)普及到機(jī)械制造技術(shù)當(dāng)中，大大提高了機(jī)械制造的效率。相對于西方發(fā)達(dá)國家的機(jī)械制造技術(shù)，我國的制造工藝處于落后階段，大部分制造企業(yè)仍采用農(nóng)間作坊的生產(chǎn)模式;現(xiàn)代化水平低且應(yīng)用范圍十分有限，尖端技術(shù)尚處于不成熟的研發(fā)當(dāng)中。
③機(jī)械制造自動化程度低。
發(fā)達(dá)國家機(jī)械制造企業(yè)已經(jīng)將計(jì)算機(jī)集成技術(shù)、自動化數(shù)控技術(shù)和柔性制造系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造生產(chǎn)的自動化、集成化和智能化;而我國大部分私有企業(yè)的機(jī)械制造的自動化技術(shù)剛處于初步使用階段，生產(chǎn)過程中仍以人工管理為主;柔性制造系統(tǒng)僅在少數(shù)大型企業(yè)中采用。
3.2 機(jī)械制造自動化技術(shù)未來發(fā)展趨勢
①機(jī)械制造的虛擬化。
網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)仿真模擬軟件，在模擬的操作環(huán)境中對虛擬對象進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)操作，通過對虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程的模擬，預(yù)測該產(chǎn)品的性能及生產(chǎn)成本，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中設(shè)定的高質(zhì)量、高性能、低成本的目標(biāo)。首先，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為企業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。企業(yè)可通過虛擬的網(wǎng)絡(luò)軟件對各種工程或者產(chǎn)品進(jìn)行虛擬制造，減少不同部門人員之間交流限制，大大方便了后續(xù)的交流與合作。其次，網(wǎng)絡(luò)虛擬軟件能模擬銷售過程，利用該功能和檢驗(yàn)產(chǎn)品的銷售狀況。若模擬結(jié)果不理想，企業(yè)可通過修改實(shí)驗(yàn)參數(shù)數(shù)據(jù)來改變實(shí)驗(yàn)條件，重新對產(chǎn)品進(jìn)行模擬銷售，以完善實(shí)驗(yàn)結(jié)果。利用網(wǎng)絡(luò)虛擬軟件，不僅可以節(jié)約設(shè)計(jì)時間，還能有效降低實(shí)驗(yàn)成本，減少企業(yè)的成本支出。
?、跈C(jī)械制造智能化。
人工智能是由人和機(jī)械組成的復(fù)雜性系統(tǒng)，通過人與機(jī)器設(shè)備的合作實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造過程。人工勞動在一定程度上存在某種缺陷性或局限性，這就限制了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。而隨著科技的進(jìn)步，機(jī)械制造與自動化技術(shù)的結(jié)合將使制造工作向人工智能方向轉(zhuǎn)變。智能化制造系統(tǒng)在制造過程中，可以通過分析、判斷、構(gòu)思等一系列智能化活動，提高機(jī)械制造的適應(yīng)性和友好性。該系統(tǒng)具有良好的柔性，減少了機(jī)械制造過程中對資源的消耗和浪費(fèi)。隨著社會各行業(yè)對機(jī)械制造需求的提升，僅靠人力勞動已經(jīng)無法滿足社會的需求，而人工勞動與機(jī)器制造的組合方式可大力提高生產(chǎn)效率，滿足社會對機(jī)械制造的需求。人工智能的出現(xiàn)可降低人工的工作強(qiáng)度，從而為拓展人力在機(jī)械制造中的應(yīng)用提供了可能;另外，人工智能的廣泛應(yīng)用有助于人類智能的延伸，使人將更多的精力用于創(chuàng)造性的活動當(dāng)中，從而產(chǎn)生更多具有價(jià)值的成果;最后，人工智能能完成人工無法完成的部分危險(xiǎn)性工作，改善了人工的工作環(huán)境。
?、蹤C(jī)械制造環(huán)?；?/p>
機(jī)械制造業(yè)大力發(fā)展的同時，由于制造工藝的落后，不僅造成了極大的資源浪費(fèi)，還給環(huán)境帶來極為嚴(yán)重的危害，引起了社會的各界關(guān)注。機(jī)械制造與自動化技術(shù)的結(jié)合，將有效減少資源的浪費(fèi)及污染物的排放，從而提高行業(yè)的環(huán)保程度，為制造業(yè)的健康發(fā)展提供必要保障。自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，能有效提高生產(chǎn)效率，減少資源浪費(fèi)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
4 總結(jié)
機(jī)械制造與自動化技術(shù)的結(jié)合是必然的發(fā)展趨勢，利用自動化技術(shù)，機(jī)械制造企業(yè)可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的虛擬化、智能化、環(huán)保化，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，推動整個機(jī)械制造行業(yè)向更加健康的方向發(fā)展。
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