有限元法在机械设计中的应用

　　在传统的机械设计方法当中，设计师往往只是会把机械的各个部分用图形表示出来，由制造者根据图纸来进行机械的生产。而在现代机械设计中，人们则更加注重各个部分的整体性，并且会针对与改革部分进行深入的计算，已得到一个准确的结果。现代机械设计主要是通过智能技术，来对机械进行整体的评估，并且可以针对具体的需求来设计出具有独特功能的机械。

　　

　　这种现代的设计方法可以更加的与社会的需求接轨，满足人们对于新技术的需要，并且可以及时的在机械设计中植入新的技术。在这个过程当中，有限元法作为一种有效的机械设计方法，渐渐的得到了更多的认可和应用。文章中，我们将对有限元法在现代机械设计当中的应用进行简单的介绍，希望能够得到相关人员的重视。

　　

　　1　有限元法在机械设计中的应用步骤1.1　模型简化和单元格划分有限元法应用需要遵循一定的步骤，这个步骤使我们进行有限元法的有效应用的一个重要支撑。如果我们不能够对这个步骤进行严格的遵守，那么我们的有限元法在进行使用的过程单重干红就有可能会遇到一些意料之外的不良状况。实际上，有限元法精髓，就在于它对于复杂问题的分解。拖过有条理性的问题分解，我们才可以将复杂的建模过程简化，应用较少的人力物力资源而设计出高质量的机械图纸。有限元法的步骤大致上可以分为这样的三部分：模型简化和单元格划分、荷载分析、建立模型并并行整改。下文当中，我们将对这三个部分进行简单的介绍。首先，有限元法在机械设计当中的第一个步骤，就是模型的简化和单元格的划分。衔接断，我们所有的机械设计都是有着一定的背景的，有了这个环境的需求，我们才可以着手进行机械设计。我们进行有限元法的应用时，最首先的一个步骤，就是要对这个应用的背景进行简化，建立一个简化的模型。这个模型必须要包括这个应用被禁国的绝大多数关键信息，而且容易计算。然后，我们就可以进行模型的单元格划分了。这个步骤，就是我们有限元法的精髓所在。有限原发之所以在当今时代实际意义很大，就是因为它可以把复杂的场景简单化，半男的计算单元格化。一旦单元格化步骤完成，那么我们在进行下一步的计算以及后来的建模就会事半功倍。

　　

　　1.2　计算荷载情况在进行完模型的简化和问题的单元格化划分之后，我们就将正式的开始机械设计当中的计算步骤了。这个步骤也是一个至关重要的步骤，如果我们做不好这一步，那么我们前面的功夫都就白费了。目前，我们需要利用到有限元法而进行的机械设计往往哪个是那种规模较大，承载力较强的机械。一旦我们在计算荷载这一步出现了十五，那么我们设计好的图纸就有可能没有什么世纪应用的价值。这种图纸一旦制造出成品的机械，我们就有可能面临着极大的风险，可能会导致大规模的次品出现，甚至有可能造成人员的伤亡。在现阶段，我们进行计算时所采用的主要方法，就是智能化的方法。智能化的方法可以采用计算机辅助的手段，来帮助我们进行机械设计当中的复杂计算。这样一来，我们的计算过程就变得十分的有效率，计算的精度和准确率也会大大的升高。通过这中手段的应用，我们就可以更好地发挥出有限元法在机械设计的优点，使得这种方法更好的为我们进行服务。我们在进行计算的过程当中，可以充分的利用上一个步骤所用到的各种数据和划分好的单元格，从而简化我们实际计算的步骤，减小智能化系统的压力，并更快的得到一个合理的设计成果。

　　

　　1.3　建立模型并进行整改在我们进行有限元法的应用过程当中，最后的一步就是建立一个设计模型了。这一步，是我们进行机械设计过程当中收尾的一步，这一步工作完成的顺利与否，将会决定我们前面一切工作的价值。在实际的生产过程当中，这个步骤往往要花费较长的时间，以保证这个过程的准确无误。我们在进行具体的模型建立过程当中，一定要谨慎的进行工作，避免出现人为原因而造成的失误。并且，为了防止一些细节性的失误，我们还将增加一个实验检核的过程。具体来讲，在建立好一个大致的模型之后，我们要积极的对这个模型进行试验，检测他在实际应用过程当中的状况。一旦发现问题，我们就需要对这个模型进行整改，直到这个模型合理为止。进行过多次测试没有发现问题后，我们才可以真正的将这个模型投入到实际的生产过程当中。这样一来，我们有限元法的应用才算是成功的，我们才可以得到一个准确无误的设计图纸，下一步的机械制造工作也就有了坚实的设计基础。

　　

　　2　有限元法在机械设计中的应用的优势2.1　更加具有效率由上文的讨论中我们可以了解到，有限元法广泛的结合了了智能化技术和理念。这种技术的产生和应用极大的提高了机械设计的效率，这也是现代机械设计方法与传统方法相比的一个巨大优势。在传统设计方法当中，设计师们需要花费大量的时间进行考察，已确定机械的尺寸和主要功能。在进行设计时，他们主要是通过绘制设计图的方法进行的。这种方法往往需要耗费大量的时间，并且工程师们在着手进行机械的制造时，也许要耗费一定的时间精力来研究他们的设计图。这一来二去，就会浪费大量人力物力财力。更重要的是，制造好的机械可能会因为使用环境的不断变化而不再适用。这样一来，机械设计的意义就不是很大了。而我们人如果采用有限元法进行机械设计，将各种情况和基础数据输入到计算机当中，再由计算机作出智能化的设计，整个过程就会变得简单许多。并且，针对于现在机械设计环境的复杂性，我们如果采用常规的方法进行机械设计，我们可能将难以得到一个准确的设计结果。

　　

　　而如果我们能够利用有限元法来进行机械设计，我们将会更容易的得到一个合理的设计方案。也就是说有限元法相比于传统方法，有着更具有效率的优势，这也是它为什么更受欢迎的一个重要原因。

　　

　　2.2　更加符合用户的需求现代的一切产业都在努力的想要通过改善用户体验来获得更多的关注和利益。机械设计也是如此。现代的机械设计会着重的对用户的需求做出调查，研究他们使用机械的习惯，确定他们所需要的主要功能，从而精确化的做出一个能够符合用户需求的设计方案。实现这一点的主要媒介是智能化的技术。而我们的有限元法，实际上就是智能化技术的一个体现。我们只需要讲有关用户需求的数据输入到计算机当中，计算机就会对整个方案进行智能化的分析计算，从而得出一个符合要求的设计方案。有限元法的这个优势使得它相对于传统机械设计方案有更广泛的客户群体，毕竟人人都希望拥有一款属于自己的独特产品。有限元法也因此而的到了更多人的关注和支持。

　　

　　2.3　更加容易得到进步评价一个产业的发展前景，进步空间是一个重要的判断因素。而现代机械设计技术从目前来看，是极具发展潜力的。与传统设计产业不同，现代机械设计讲究智能化、精确化、动态化。

　　

　　这几个理念都是与时俱进的，符合当今社会发展需求的。每当出现一种新的技术或者设计理念，现代机械设计方法往往会得到更为及时的更新。计算机技术的应用为有限元法的发展做好了进步的铺垫，每当新理念出现，我们就可以运用计算机技术进行大量的数据模拟，当确定好应用方法后，我们就可以直接将新的理念植入到有限元法的应用过程当中，这样当我们下次在进行机械设计时，就可以将这种新理念应用过来，取得创新型的成果。有限元法设计的这个优点使得业内专家们都对这个行业的前景十分有信心。只要不出现什么重大问题，有限元法的这个优势还将一直保持下去。

　　

　　3　结语机械设计在我国的国民经济发展过程中一直处于极其重要的地位，它的发展情况在一定程度上决定了我国的机械化水平和经济实力。有限元法是一些极为先进的方法。它主要采取了智能化、精确化、动态化的理念，注重提高机械设计的效率，注重改善用户的基本体验，注重跟随时代发展的脚步，在当今社会越来越得到人们的关注。可以说，有限元法的出现和发展极大的缓解了我国机械设计方面面临的巨大压力，为我国机械化水平的进一步发展做出了巨大的贡献。

　　

　　参考文献：[1] 牟清举.机械设计中有限元法的应用分析[J].时代农机[2] 左美森.机械设计中用有限元法之刚架单元作刚度分析[J].贵州机械