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淺談機械設(shè)計過程中的創(chuàng)新思維
摘要:創(chuàng)新于現(xiàn)代機械設(shè)計中正在發(fā)揮越來越大的作用,本文闡述了當前機械創(chuàng)新設(shè)計的特點、形式等方面,同時舉了創(chuàng)新的實例,講述創(chuàng)新在機械設(shè)計中的關(guān)鍵性。
關(guān)鍵詞:機械設(shè)計創(chuàng)新 基本形式 原則 新型內(nèi)燃機
引言
創(chuàng)新在人類進步的過程中起到了重大的作用, 并且促進了機械設(shè)計的前進與發(fā)展, 機械結(jié)構(gòu)一直以創(chuàng)新作為發(fā)展的動力。如今的時代是知識的時代, 機械設(shè)計與制造在國民經(jīng)濟的發(fā)展中,起到了奠定基礎(chǔ)的作用, 創(chuàng)新才是推動發(fā)展的不竭動力。創(chuàng)新能力一旦出現(xiàn)缺失,就會喪失許多本來應(yīng)該得到的機遇, 沒有創(chuàng)新就沒有機械技術(shù)的不斷前進。知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新在競爭中起到了決定勝負的作用,關(guān)系到企業(yè)的興衰成敗。
1機械創(chuàng)新設(shè)計及其特點
機械創(chuàng)新設(shè)計就是要把設(shè)計者腦海中潛在的創(chuàng)造力完全地釋放出來,再借助人類已經(jīng)取得的相關(guān)成果重新進行構(gòu)思,設(shè)計出從前更加具有獨特性和實用性的設(shè)備裝置的一種活動。機械創(chuàng)新設(shè)計進行的基礎(chǔ)就是機械設(shè)計學(xué)理論,再對一系列的相關(guān)學(xué)科進行融合,綜合設(shè)計之后產(chǎn)生的技術(shù)方法。
機械創(chuàng)新設(shè)計具有許多優(yōu)秀的特點: ①設(shè)計的學(xué)科比較多,比如機械、液壓、電力等多學(xué)科之間進行滲透和綜合。②設(shè)計過程里面很大一部分的工作不需要進行計算,而是建立在日常知識的積累上,需要大量的推理判斷,還需要與創(chuàng)新性思維進行一定的融合。③要在多方案中將最優(yōu)方案甄選出來。大型的設(shè)計中,必須根據(jù)能力進行甄選,并且對所選方案進行科學(xué)的優(yōu)化。④創(chuàng)新設(shè)計需要不斷地進行篩選,每一階段都有著不同于其他階段的特點,客觀上還有一定的聯(lián)系,又是一個整體。
2 機械創(chuàng)新設(shè)計研究的目的和意義
開展機械創(chuàng)新設(shè)計研究,可以提高本身的科技發(fā)展水平, 還可以獲取豐富的社會效益和經(jīng)濟效益。具有許多意義:
。1) 深入地進行機械創(chuàng)新設(shè)計的研究,可以促使人類發(fā)明更多的新機器;
。2) 機械創(chuàng)新設(shè)計研究可以使機械專家以更快的速度進步, 有利于機械設(shè)計水平向著更高、更快的目標發(fā)展;
(3) 機械產(chǎn)品進行創(chuàng)新設(shè)計之后,可以有效提高自身的競爭力, 當時的時代產(chǎn)品追求專利化,這樣才能獲取的更大的收益;
3 機械設(shè)計中創(chuàng)造性思維的基本形式
3.1 發(fā)散型思維
發(fā)散型思維就是在思維過程中,將已經(jīng)掌握的概念重新進行整合梳理,向附近形成輻射,擴散出更多的答案或者是解決問題的方法。發(fā)散型思維。沒有固定的方向和固定的范圍,也不僅限于傳統(tǒng)的思想,很多時候思考問題采取的是比較新穎的想法,常常給人意想不到的效果。
發(fā)散型思維能力的高低收到好多因素的影響,最重要的一點就是遷移能力。. 發(fā)散型思維有許多不同的表現(xiàn)形式,例如立體思維、多路思維、反向思維等等。發(fā)散型思維想要得到的答案要是最多的、最具有新意的,一定要是前人沒有想過、沒有使用過的方法,這就給機械創(chuàng)新設(shè)計帶來了更多的靈感。
3.2 聚合型思維
聚合型思維則是用具體的對象當做中心,從不同的角度入手,最后思維回到這個選好的中心上來,解決出現(xiàn)的問題,也就是在許多方案中選擇最為合理、有效的那一個。
發(fā)散型思維和聚合型思維都屬于創(chuàng)造性思維的范疇,兩者之間存在著一定的聯(lián)系,并且不可分割。機械創(chuàng)新設(shè)計一定都是由發(fā)散思維到聚合思維的過程,然后再從聚合思維到發(fā)散思維,反復(fù)進行循環(huán),直到問題最后解決。發(fā)散型思維和聚合型思維在哲學(xué)上來說,屬于辯證統(tǒng)一的一個過程,創(chuàng)造性思維整個過程都是為了最后創(chuàng)新的目的做準備,從五花八門的設(shè)想中選取最優(yōu)質(zhì)的方案。
3.3 想象思維
想象是在思維活動里面,屬于抽象思維的一種,想象可以是天馬行空般的任意想象,也可以是在已有的基礎(chǔ)上進行再加工或者是局部更新的想象. 想象思維一定要以客觀現(xiàn)實作為基本的出發(fā)點,還要具有一定的概括性以及形象性。
想象是人類的思維中,最神奇的一部分,也是最美麗的一部分。失去了想象,也就失去了創(chuàng)造,想象就是創(chuàng)造精華所在。萬有引力定律只是因為一個普通的蘋果落下地面,牛頓據(jù)此展開想象,得到了萬有引力定律;“嫦娥奔月”也是人類想象出來的神話故事,促使人類發(fā)明了可以登上天空的飛行器。想象可以推動社會不斷地進步,科學(xué)不斷地發(fā)展。
4 機械創(chuàng)新設(shè)計思維的2個原則
機械設(shè)計過程是由功能要求開始出發(fā),再到作用原理, 最后進行物理結(jié)構(gòu)構(gòu)思的一個過程。創(chuàng)新設(shè)計思維進行的過程中, 一定要將下列的原則牢牢把握好:
(1) 最短路徑原則
首先要對產(chǎn)品具有的功能進行明確, 然后找出最佳的設(shè)計例子, 以便在最快的時間內(nèi)接近目標, 然后選用正確的價值工程方法, 再將價值較低的極少數(shù)組件找出來,當做研究的對象, 分析出對象當前存在的矛盾, 嘗試在最小的變動之下將矛盾解決。這種方法需要消耗的能量是最少的, 也就是所說的選用的路徑是最短的。
(2) 相似性聯(lián)想原則
聯(lián)想是要針對事物之間的相似性進行分析和歸納,聯(lián)想合理與否的一點重要依據(jù)就是是否具有相似性, 相似性由產(chǎn)品的實例進行決定, 如果多樣產(chǎn)品實例同時滿足一種功能要求, 那么它們之間就可以說是存在著一定的相似性。
5 機械創(chuàng)新設(shè)計實例-新型內(nèi)燃機的開發(fā)
無曲軸式活塞發(fā)動機就是機械創(chuàng)新設(shè)計的一種實例,它把圓柱凸輪于發(fā)動機的中心部位進行安裝,在圓柱凸輪的附近就可以在設(shè)置多個氣缸,這樣就形成了多缸發(fā)動機。一旦圓柱凸輪的凸輪輪廓形狀出現(xiàn)變動的話,輸出軸的轉(zhuǎn)速也會隨著進行改變,就起到了減速增矩的作用。上述的凸輪式無曲軸發(fā)動機已經(jīng)被廣泛應(yīng)用起來,船舶和機械行業(yè)都可以看到它的影子。
旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機與從前的往復(fù)式發(fā)動機進行比較的話,輸出功率上具有明顯優(yōu)點:體積小、重量輕、噪聲低并且結(jié)構(gòu)照比以往簡單,但是在實際應(yīng)用的時候還是存在著一些弊端,需要進一步進行解決。
6 結(jié)語
一定要善于吸收多方的經(jīng)驗,在追求最佳方案的時候, 成熟的技術(shù)可以直接采用。 還要具備一定的學(xué)習能力,機械設(shè)計涉及到許多學(xué)科的知識, 設(shè)計者一定要具有針對問題自學(xué)進行解決的能力。只要對自己有信息, 努力進行鉆研和探索, 一定會尋求到最佳的設(shè)計方案。
參考文獻
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