机械设计理论教程,机械设计理论教程pdf

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机械设计的力学计算和有限元分析?

计算力学(computational mechanics)是根据力学中的理论,利用现代电子计算机和各种数值方法,解决力学中的实际问题的一门新兴学科。它横贯力学的各个分支,不断扩大各个领域中力学的研究和应用范围,同时也在逐渐发展自己的理论和方法。计算力学的应用范围已扩大到固体力学、岩土力学、水力学、流体力学、生物力学等领域。计算力学主要进行数值方法的研究,如对有限差分方法、有限元法作进一步深入研究,对一些新的方法及基础理论问题进行探索等等。计算力学横贯各个力学分支,为它们服务,促进它们的发展,同时也受它们的影响。

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有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。这个解不是准确解,而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段。

有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用,例如用多边形(有限个直线单元)逼近圆来求得圆的周长,但作为一种方法而被提出,则是最近的事。有限元法最初被称为矩阵近似方法,应用于航空器的结构强度计算,并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努力,随着计算机技术的快速发展和普及,有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域,成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。

机械设计主要设计什么?

设计机械部件,以及优化机械。

根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。

机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。

机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。

机械设计行业需要掌握哪些知识?

理论部分:力学是最为重要的。理论力学,材料力学,是绝对要熟练掌握的内容,如果有精力的话,把流体力学,结构力学搞明白会在设计中有很大的帮助,如果还能学一点弹性力学那就更好了。

其次是机械原理,机械设计这两门课,除了对各种机构有很广泛的了解,还要知道其中的不同与优劣。

材料方面主要掌握一些主要的结构用什么材料,焊接与螺栓连接是最为重要的两大类材料成形的方法,理论计算一定要会。

除了上课以外,所有相关的课程设计最好都能认真的做一下,对将来的实际工作有很基础的作用。

此外,液压以及电气控制都要学好,机械设计并不仅仅是一个齿轮,一个轴的问题,做设计的人要有全局的意识。

实践部分:机械加工的车,铣,刨,磨,镗有机会的亲自操作一下,没机会的话也一定要认真的看一下。

铸造的两箱造型,三箱造型要了解,钳工一定要亲手做一下,对设计有指导作用。

计算机操作方面:CAD一定要精通,三维软件选一种学一下。

到此,以上就是小编对于机械设计理论教程的问题就介绍到这了,希望介绍关于机械设计理论教程的3点解答对大家有用。