机械设计大四知识总结.doc

2010-2011学年CAD软件二次开发概念二次开发：把商品化、通用化的CAD系统进行用户化、本地化的过程，即以优秀的CAD系统为基本平台，研制开发符合国家标准、适应企业实际应用的用户化、专业化、集成化软件。ObjectARX：一个以C+语言为基础的面向对象的开发环境和应用程序接口。模块化：对整个系统机构的某一部分的完整的描述。类和对象：类是用户定义的数据类型，对象是类的实例。类是创建对象的模板。构造函数：供创建类的实例对象时调用并自动完成对象的初始化。继承：一个新类既可以共享另一个类的操作和数据，也可以在新类中定义已有类中没有的成员。基类：称已存在的用来派生新类的类为基类，又称为父类。派生类：由已存在的类派生出来的类称为派生类，又称为子类。多态性：指相同名字的对象和方法在不同的场合下表现不同的行为。重载：指允许出现多个同名的函数，这些函数的参数表不同。模态对话框：模态对话框弹出后，独占了系统资源，用户只有在关闭该对话框后才可以继续执行，不能够在关闭对话框之前执行应用程序的其他代码。非模态对话框：非模态对话框弹出后，程序可以在不关闭对话框的情况下继续执行，在转入到应用程序其他部分的代码时可以不需要用户响应。AcRx库：ObjectARX中的库，提供了一些系统级类，用于DLL的初始化和链接以及运行时类的注册和标识。AcEd库：ObjectARX中的库，提供了定义和注册新的AutoCAD命令的类，新命令的操作性能与AutoCAD内部命令完全一样。AcDb库：ObjectARX中的库，提供了组成AutoCAD数据库的类。AcGe库：ObjectARX中的库，提供了一系列通用的实体，该库可以被AcDb直接调用。AutoCad数据库：用来存储AutoCAD图的对象和实体。主要组成元素有实体、符号表和命名对象词典。实体：是在AutoCAD图内表示图的一种特殊的数据库对象，用户在屏幕上看见实体并进行操作。应用（1） CAD二次开发有助于缩短机械产品的设计和生产周期，降低产品成本，提高产品质量和产品生产率，大大增强产品和企业的竞争力。（2） 下列ObjectARX程序可以创建线并将其添加到模型空间表记录中。AcDbObjectid creatLine()AcGePoint3d startPt(4.0,2.0,0.0);AcGePoint3d endPt(10.0,7.0,0.0);AcDbLine *pLine=new AcDbLine(startPt, endPt);AcDbBlockTable *pBlockTable;acdbHostApplicationSeevices()-workingDatabase()-getSymbolTable(pBlockTable,AcDb:kForRead);AcDbBlockTableRecord *pBlockTableRecord;pBlockTable-getAt(ACDB_MODEL_SPACE,pBlockTableRecord,AcDb:forWrite);pBlockTable-close();pBlockTableRecord-appendAcDbEntity(lineId,pLine);pBlockTableRecord-close();return lineId;工业造型设计概念工业造型设计：是以工业产品为基础，外观质量及人机系统协调为主要研究内容的新兴学科，是工业产品设计的重要组成部分。工业造型设计的三个原则是实用、美观和经济。工业产品包括的三个基本要素是物质功能、艺术造型及技术条件。设计美学：把美学原理广泛应用到设计之中而产生的一种应用美学。产品的美学功能是产品对人类心理、人体感官发生的作用，引起的感受。工业造型的形式美法则：对称和平衡、对比和调和、节奏和韵律、比例和分割。在产品设计系统中，技术因素因其所处的地位和表现形态不同可以分为生产技术、产品技术和操作技术。生产技术是指生产者为制造物在生产过程中所运用的知识、能力和一切物质手段。产品技术指的是物本身的技术性能，是有物的结构、材料所组合而成的特殊技术品质。操作技术是指消费者控制、使用产品的一定知识、经验和能力。具象的形态：未加工提炼的自然原形，分为自然形态和人为形态。自然形态是指自然界中自然形成而实际存在的形态。人为形态是指人类采用一定的材料，经过四位和工具加工而创造出来的各种形态。抽象的形态包括几何抽象形态、有机抽象形态和偶然的抽象形态。产品造型的形态构成要素有以下几点：（1） 工业产品造型设计中的点、线、面、体。（2） 工业产品造型设计中的色彩。（3） 工业产品造型设计中的空间要素。产品立体构成的基础，就是立体造型的基础，及立体构成在产品设计中的实际应用。视错觉分为几何视错觉、色彩视错觉和利用只觉常性的错视。色彩：物体表面反射出来的光线作用于人的视觉器官，就会产生一种色彩的感觉。所以说色彩是光刺激视觉神经后产生的视感反应，分为有色系和无色系。色光：以电磁波形式存在的辐射能，是太阳中各种物质燃烧的结果。色料：是以各种有机物质及无机物质组成的色素。色彩三要素：色相、明度和纯度。色相就是每一种色彩所独具的相貌特征。明度是指色彩的明暗程度。纯度又称彩度、艳度、饱和度。标志是社会活动的符号，它记载着人们活动和社会变化以及意思形态的转变，记录着一个国家、民族和地域的文化特征和历史。人机工程设计：研究人及环境之间的相互作用；研究在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境之间相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。应用根据人机工程学设计的仪表可以减少了误读。机械产品综合课程设计本次设计的内容为机械手的设计。根据迄今为止的专业知识进行专业系统的总体设计。设计内容已由学校保留，因此无法复习。机械创新设计概念机械创新设计：充分发挥设计者的创造力，利用人类已有相关科学技术成果，进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构的机械产品的一种实践活动。机构的组合：将一些基本机构通过恰当的方式连接起来，从而组成一个机构系统。组合机构：指若干基本机构通过特殊的组合而形成的一种具有新颖性的机构。机械系统分为刚性的和柔性的，刚性的不具有可控性，柔性系统具有可控性。电磁机构的工作原理：利用电磁效应产生的磁力来完成机械运动。机电一体化：电子技术与机械技术互相渗透结合，集自动控制、智能机械系统为一体的新系统。机械的运动形式是由机械组成形式和机械的控制形式所决定。机构的组合方式：串联式机构组合、并联式机构组合、复合机构组合和叠加机构组合。机构的演化和变异：以某机构为原始机构，在其基础上对组成机构的各个元素进行各种性质的改变和变换，而形成一种新的机构。机械的功能指标：指机械产品的功用，拟定机械的功能指标是应对机械产品和机械装置的具体性能参数和各项技术目标进行限定。拟定工作原理过程就是将机械的功能指标实现工艺动作的过程。反求设计是对已有产品或技术进行分析研究，掌握其功能原理、零部件的设计参数，掌握其功能原理、零部件的设计参数、材料、结构、尺寸、关键技术与指标，再根据现代设计理论和方法对原产品进行仿造设计、改进设计和创新设计。无约束的机构称为自适应机构。自适应机构可以大幅降低对机构尺寸、制造精度的要求，降低生产成本，减轻装配难度，提高机构的传动性能和使用寿命。应用引进国外先进产品并进行反求，是我国快速发展经济的一种有效途径。机械系统设计概念系统：一群有相互关联的个体组成的集合。一个系统是其构成要素的集合，这些要素相互联系、相互制约。系统内部各要素之间相对稳定的联系方式、组织秩序及失控关系的内在表现形式，就是系统的结构。系统的功能：指系统与外部环境相互联系和相互作用中表现出来的性质、能力、和功能。机械系统：由若干个机器与机构及其附属装置组成的系统。机械系统中能直接完成预期工作任务的那部分子系统就是执行系统.在设计执行系统时，不但要明确本系统中各零、部件的相互作用及设计要求，同时，还要了解与其它系统的联系、协调和分工，进而使总系统处在最佳状态下工作。机械传动系统：由若干种不同机构组合而成，能实现机械工艺过程所需运动的系统传。机械传动系统的作用：实现减速(或增速)、变速、转换运动形式和使执行构件协调配合工作等运动要求，把原动机输出的功率或转矩传递到执行构件上去，以克服生产阻力。操纵系统是指把人和机械联系起来，使机械按照人的指令工作的机构和元件所构成的总体。操纵系统的功能：实现信号的转换，即把操作者施加于机械的信号，经过转换传递到执行系统，以实现机械的启动、停止、制动、换向、变速和变力等目的。伺服系统：使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。应用本课程培养了学生从系统的角度进行机械设计的能力，即用系统的观点从整机的角度去了解一般机械产品设计的规律和特点，扩大机械结构知识、控制知识和现代设计知识，并初步掌握它们在机械系统设计中的应用，增强整机和系统的设计能力计算机仿真原理概念系统式具有特定功能的，彼此之间相互联系的若干要素的有机整体。系统的特点有：整体性、相关性和功能性。系统的动态特性：指系统随时间变化的工作状态，研究系统动态特性的意义在于：（1） 提高机械系统的精度。（2） 提高机械系统的多功能要求。（3） 节约能源促进环保。（4） 提高安全性、可靠性。研究系统动态特性的方法有：微分方程法、传递函数法和频率响应法。模型：系统的另外一种表示，未来人研究系统而开发，是系统内在联系以及它与外界关系的一种描述。建立系统模型的要求：（1） 清晰性。（2） 功能性（3） 精密性（4） 集合性系统模型分为物理模型、数学模型和混合模型。系统仿真：根据被研究的真实系统的模型，利用计算机进行研究的一种方法。系统仿真的工作流程：（1） 系统定义（2） 构造模型（3） 数据准备（4） 模型的转换（5） 模型运行（6） 分析并评价仿真结果任何机械系统都是由机械元件组成的，在机械系统中有三种仿真元件：惯性元件、弹性元件和阻尼元件。惯性元件：指质量和转动惯量。弹性元件：在外力和扭矩下可以产生变形，其变形与作用在其上的力和力矩成正比。传递函数：描述系统的另一种数学模型，它表达系统输入量转换为输出量的传递函数关系。S(t)=(St0,Vt0,F(t0)St0和F(t0)为系统在t=t0时刻的状态，如果不指某一个时刻，而泛指任何时刻的状态S(t)和V(t)，我们称之为系统的状态变量。状态：变量的最小合集，它包括系统或过程的过去的足够信息能以计算未来的性态。状态变量：能完全表征系统运动状态的数目最小的一组变量。同一系统所选取的状态变量并非唯一，但状态变量之间根据定义必须相互独立。状态变量图：用一些简单的及基本模拟单元的组合来模拟一个复杂的系统。仿真算法：将系统数学模型转换成适用于计算机运行模型的一类算法。主要包括数值积分法、离散相似法和间断非线性系统仿真算法和分布参数系统仿真算法。键合图从功率的观点来反映系统中信息的流向及相互关系。通口：系统中子系统相互连接处，即为功率流通的必经之道。应用利用仿真系统构造机械模型，可以进行实验。摩擦学基础概念摩擦学：关于作相对运动的相互作用表面的科学和技术,包括摩擦、润滑、磨损和冲蚀。外摩擦：抵抗两物体接触表面在外力作用下发生切向相对运动的现象。润滑：在摩擦表面之间加入某种物质以减少其摩擦和磨损的措施。磨损：固体表面和其接触表面的物体作相对运动时，该固体接触表面的物质不断损失、产生残余变形或其它作用而造成损伤。冲蚀：固体表面因与流体、多元流体（即流体中含有固体粒子或液滴）、液滴或固体颗粒之间的机械相互作用而造成该表面材料不断损失或其它损伤。表面轮廓：在表面几何形貌测量中，用垂直于表面的平面与被测表面相交所得的曲线。粗糙度：固体表面上较小间距由峰谷所组成的表面微观几何形状特征的量度，其大小一般由加工方法和其它因素而定。吸附：来自环境的外来分子、原子或离子由于物理或化学作用粘附于固体表面上的现象。氧化膜：金属表面与大气中的氧反应形成的薄膜。吸附膜：固体表面因物理吸附或化学吸附而形成的表面膜。污染膜：固体表面爱环境而粘附的无序杂质。变形层：表层之下由机械加工或摩擦等作用形成的应变强化层。分重变形层和轻变形层，总厚度可达几百微米。接触面积：两固体接触表面之间的面积。可分为名义接触面积、轮廓接触面积和真实接触面积。名义接触面积：两固体接触表面之间由接触边界确定的面积。真实接触面积Ar：两固体接触表面微凸体顶部被压平部分所形成面积的总和，即真实传递载荷的面积。相对接触面积：真实接触面积与名义接触面积之比。接触角：液滴表面切线与其所在固体表面之间的交角。接触压力：固体接触表面变形区所承受的压力。摩擦副：接触表面作相对运动的两个物体组成的系统。干磨损：名义上无润滑的摩擦副的磨损。磨料磨损：由硬颗粒或硬突体对固体表面挤压和沿表面运动而造成的磨损。点蚀：因疲劳、局部粘着或气穴作用导致材料流失，在表面留下小凹坑的磨损形式。磨合：新构成的摩擦副在运转初期的过渡阶段，这时其摩擦系数和（或）摩擦率均具有暂态特征，而和该摩擦学系统的长期表现不同。磨损系数Kw：摩擦副材料的体积磨损（V）和较软材料屈服应力（Pm）之乘积对摩擦功（滑动距离（S）与载荷（P）的乘积）之比的无量纲数，。 耐磨性：材料在一定摩擦条件下抵抗磨损的能力，以相应磨损率的倒数来评定。应用应用摩擦学原理设计设计润滑剂可以有效减少磨损。现代管理信息系统概念信息是关于客观事实的可通讯的知识。在一个组织的全部活动中中存在着各式各样的信息流，而且不同信息流用于控制不同的活动。若几个信息流联系组织在一起，服务于各类的控制和管理目的，就形成了信息流的网，称之为信息系统。管理信息系统是一个由人、计算机等组成的能进行管理信息收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统。ERP是Enterprise Resource Planning（企业资源计划）的简称，是上个世纪90年代美国一家IT公司根据当时计算机信息、IT技术发展及企业对供应链管理的需求，预测在今后信息时代企业管理信息系统的发展趋势和即将发生变革，而提出了这个概念。MIS（管理信息系统Management Information System）系统 ，是一个由人、计算机及其他外围设备等组成的能进行信息的收集、传递、存贮、加工、维护和使用的系统。数据库是以一定组织方式存储在一起的相关数据的集合，它能以最佳的方式，最小的数据冗杂为多种应用程序服务，程序和数据具有较高的独立性。计算机网络使用通信介质把分布在不同位置的计算机和其他网络设备连接起来，实现信息互通和资源共享的系统。管理信息系统分析的任务是：在充分认识原信息系统的基础上，通过问题认识、可行性分析、详细调查。系统化分析，最终完成新系统的逻辑方案设计，或称为逻辑模型设计。系统设计的任务是：在系统分析醍醐的逻辑模型的基础上，科学合理地进行物理模型的设计。系统实施的主要内容包括物理系统的实施、程序设计和调试、项目管理、人员培训、数据准备与录入、系统装换与评价。面对对象是指人类从客观事物组织结构的角度认识客观世界并模拟客观世界的一种方法。信息系统的管理从广义上说，涉及整个系统生命周期，也即包括从无到有或由旧到新的系统开发的管理，系统投运行管理及系统评价。DSS的目标是要在人的分析和判断能力的基础上借助计算机和科学方法支持决策者对半结构化和非结构化的问题进行有序的决策，以获得尽可能令人满意的客观的解决方案。电子商务是指实现整个贸易活动的电子化。 应用基于管理信息系统的MRP正确的反映了企业生产中人、财、物等要素和产、供、销等管理活动的内在逻辑关系，能有效地组织企业所有的资源进行生产，因此得到了广泛的应用。有限元分析概念有限元法是近似求解一般连续场问题的数值方法有限元法的基本思想:首先，将表示结构的连续离散为若干个子域，单元之间通过其边界上的节点连接成组合体。其次，用每个单元内所假设的近似函数分片地表示求解域内待求的未知厂变量。有限元法的分类：位移法、力法、混合法,基本步骤：结构的离散化，单元分析，单元集成，引入约束条件，求解线性方程组，得出节点位移。单元刚度矩阵是描述单元节点力和节点位移之间关系的矩阵有限元法基本方程中的每一项的意义是:整个结构的节点载荷列阵（外载荷、约束力）：整个结构的节点位移列阵：结构的整体刚度矩阵，又称总刚度矩阵。位移边界条件和载荷边界条件的意义是：由于刚度矩阵的线性相关性不能得到解，从而引入边界条件。整体坐标：单元刚度矩阵的坐标变换式把平面刚架的所有单元在局部坐标系XYZ下的单元刚度矩阵 变换到一个统一的坐标系xOy下，这个统一的坐标系xOy称为整体坐标系。弹性力学的基本假设：连续性假定，弹性假定，均匀性和各向同性假定，小变形假定，无初应力假定。几何方程描述的是应变与位移的关系；物理方程描述的是应力分量和应变分量之间的关系；平衡方程描述的是应力与体力之间的关系。圣维南原理：把物体一小部分上的面力变换为分布不同但静力等效的面力，但影响近处的应力分量，而不影响远处的应力。单元刚度矩阵与节点力坐标变换矩阵，局部坐标系下的单元刚度矩阵，节点位移有关。列的子块相叠加，即可得出整体刚度矩阵 。整体刚度矩阵中每一列元素的物理意义为：欲使弹性体的某一节点沿坐标方形发生单位为移，而其他节点都保持为零的变形状态，在各节点上所需要施加的节点力，整体刚度矩阵中的主对角元素总是正的整体刚度矩阵是一个对称阵，整体刚度矩阵式一个呈带状分布的稀疏性矩阵，整体刚度矩阵式一个奇异阵，在排除刚体位移后，他是