协同设计在复杂工程机械设计中的运用

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摘要：当前的协同设计可以有效地提升设计技术水平，它可以实现在一个平台中进行，从而使同行业间的交流更畅通无阻。将协同设计有效地应用到工程机械设计中来，可以很好地提升设计的质量和效率。针对复杂机械结构设计过程中的多参数复合问题，从工程机械设计的CSCD体系入手进行了研究和分析，并对正交多项式仿真优化在复杂系统中的应用提供了思路。

关键词：协同设计；机械设计；正交多项式；分析

在科学技术不断发展的背景下，协同设计逐渐被应用到工程机械设计当中，它可以高效地满足客户对于整机高性的的需求，有效地提升了产品的整机性能，降低产品在试用及研究过程中的一些费用，缩短产品开发的周期，进一步提升工程机械产品市场的核心竞争力。

1国内工程机械设计的近况

在传统的工程机械设计中非常注重对经验的总结，应用数学理论、图表及公式等，还应用一些经验公式、类比等方法来进行设计。国内工程机械领域的发展比较晚，同类产品中的技术水平与国外的产品相比，存在较大的差异。在工程机械发展的初期，主要是以参考设计和引进先进技术为设计方法，相关设计人员主要还是将图纸及工艺编排等做进一步的转化和改进，并没有对整机进行更深层次的分析和研究。只有对专业知识及技术不断地进行创新，并有效地利用先进的技术来推动行业的发展。现今大多数工程机械企业已经开始寻求更新的设计模式来进行不断的改革与发展[1]。随着科学技术以及计算机技术的不断发展和进步，越来越多的先进、前沿的设计理念及方式方法被运用到工程机械的设计当中，并进一步推进了工程机械设计的协调设计，使更越来越多的企业开始将CIMS、CAD等系统信息化工程应用到工程机械设计当中，设计师们已经不再捧着图板在进行设计，而是利用先进的计算机中的辅助绘图软件来完成设计工作[2]。与此同时，它还可以运用计算机的辅助软件或是建模软件来对其中进行科学有效的分析和研究，从而减少产品在试用及研究过程中的一些费用，有效缩短产品的开发周期，进一步提升产品市场的核心竞争力。

2关于工程机械设计中的CSCD体系分析

2.1工程机械CSCD体系中的核心结构

与上下游企业共同进行协同开发包括在进行设计时的思想、理念交流，进行远程评审，模拟仿真运动，进行干涉检查以及装配模型和查阅一些产品零件等内容。CSCD系统在工程机械设计中的应用存在的主要核心问题：1）可以安全可靠地进行实现异地通讯，从而实现实时协同的目标。2）实现不同的CAD软件中的建模数字化、虚拟装配及不同CAE软件中的传真效果分析。3）以知识的管理为设计的核心，注重对知识的应用、案例分析以及设计修改的全过程，最终形成有效的数据库，从而高效地避免了反复出现一样的错误修改。4）以过程的管理为设计的核心，注重人与人在交互中的和谐以及人机交互实现完美接口。5）协同设计的可视化发展。现今进行可视浏览主要有两种方式，一是直接将相关的数据或文件下载到本地的目录中再实现浏览功能，它可以迅速地浏览数据或文件，但安全性能较低。二是把服务器中的相类数据或文件的格式转变为轻量化的格式再进行浏览，无需下载数据或文件，不论是速度还是安全性能，都非常高，但技术难度也是非常大的[3-4]。

2.2协同设计（CSCD）系统CAD环境下实时协同

对于工程机械设计当中协同设计系统的应用，关键在于其CAD应用环境里实时协同效果，使其进行协同设计工作的根本应用价值体现。通过利用协同设计系统，进而做到CAD软件平台的实时协同，使得工程机械设计效率得以大大提升，有效避免了设计滞后问题。想要实现协同设计系统CAD环境下的实时协同工作，关键在于协同感知技术，使得网络通讯、图形空间等技术实现信息共享。CAD环境中实时协同设计，工程机械设计各各环节工作得以及时交流变更信息，使得设计工作更加快捷合理。

2.3仿真环境中的协同化

协同仿真主要指的是各个地域、计算机平台的仿真人员采取相应建模方式二构建起的混合异构层次化的仿真模式，且于分布式环境中实施仿真运动、表现与分析的复杂系统仿真方法，其往往用来处理复杂机械设计中的仿真问题。而N元M次正交多项式在复杂机械系统的结构设计中具有精度高、易操作的特性，具有较强的适用性[5-6]。

3结束语

总的来说，我国工程机械设计还处于不断发展的阶段，在其中应用协同设计能够给工程机械设计领域提供了宽广的发展前景，在工程机械设计中应用协同设计可以有效地提高机械设计的质量，效率也得到一定的提升，有效改革了人们的工作方式，很好地促进了国内工业行业的发展，因此值得大力推广与应用。

参考文献：

[1]张明慧.基于Web环境的机械设计的异地协同设计分析[J].中国设备工程,2017(3):145-146.

[2]董永华.机械协同设计的体系结构研究[J].河北农机,2017(8):70.

[3]王武,张启亮.构建工程机械行业全球协同设计平台[J].机械设计与制造工程,2012,41(z1):32-34.

[4]张旭,祖旭,薄瑞峰.协同虚拟样机技术及其在工程机械产品中的应用[J].矿山机械,2004(2):44-46.

[5]张威,陈定方.一个机械产品协同设计系统的研究与实现[J].计算机辅助设计与图形学学报,2000,12(11):864-866.

[6]罗亚波,肖田元.机械产品协同设计同步效率提升策略研究[J].机械工程学报,2005,41(1):6-10

作者：甄建斌 单位：常州工程职业技术学院