隨著信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)一步提高了計算機(jī)輔助軟件的可靠性，促進(jìn)了計算機(jī)輔助技術(shù)在設(shè)計和研發(fā)流程中的廣泛應(yīng)用，有效節(jié)省了成本，縮短了研發(fā)周期，強(qiáng)化企業(yè)的綜合競爭實力。但是部分企業(yè)在實際設(shè)計工作中，往往只采用單一的輔助設(shè)計軟件，難以將各軟件的優(yōu)勢加以聯(lián)合，導(dǎo)致企業(yè)缺乏競爭力、設(shè)計力和創(chuàng)新力。因此，在包裝機(jī)械設(shè)計中聯(lián)合應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計軟件對企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要的意義。

1計算機(jī)輔助設(shè)計軟件概述

（1）優(yōu)勢。

計算機(jī)輔助設(shè)計軟件主要包括Optistruct、Ansys和Pro/E這三個部分。對于Optistruct軟件而言，其作為hyperworks軟件中的重要部分，設(shè)有快速準(zhǔn)確的有限元求解器，能夠?qū)δK進(jìn)行優(yōu)化分析和設(shè)計。用戶可以利用Optistruct軟件中的邊界類型、載荷、屬性以及材料等，優(yōu)化線性屈曲、模態(tài)、頻率和靜態(tài)等。同時借助該軟件的尺寸和拓?fù)鋬?yōu)化等功能優(yōu)化結(jié)構(gòu)時，可以在圖形上利用不同的顏色直觀表示出可優(yōu)化去除或可加強(qiáng)和保留的部分，其中紅色顯示為可保留部分；綠色和藍(lán)色顯示為可優(yōu)化去除部分。Optistruct軟件作為一種應(yīng)用軟件，其能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu)，因此在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面?zhèn)涫芷髽I(yè)的重視。Ansys軟件作為一種輔助設(shè)計軟件，其具有仿真和有限元分析功能，能夠?qū)Σ糠州^為簡單的結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行建模，如梁結(jié)構(gòu)、板件和桿件等。但是在實際的生產(chǎn)過程中，由于零部件較為復(fù)雜，Ansys建模無法有效滿足其實際需求，必須要以專業(yè)的Pro/E軟件為基礎(chǔ)進(jìn)行三維建模，在此基礎(chǔ)上導(dǎo)入Ansys，從而進(jìn)行有限元仿真分析。Ansys軟件與Optistruct軟件相比較而言，其能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)的數(shù)值大小、變形分布以及應(yīng)力進(jìn)行直觀準(zhǔn)確地反映，更側(cè)重于有限元仿真分析。Pro/E作為一種繪圖軟件，其三維建模功能極為強(qiáng)大，能夠?qū)Σ煌Ｒ?guī)性的三維實體加以快速生成。一般而言，如果結(jié)構(gòu)零件的外形相對較為復(fù)雜，則可以利用Pro/E軟件的各種專業(yè)命令，使各種類型不規(guī)則的三維實體模型在界面內(nèi)生成。

（2）聯(lián)合分析流程。

計算機(jī)輔助設(shè)計軟件在實際設(shè)計和研發(fā)過程中，往往需要不斷循環(huán)驗證和設(shè)計，從而實現(xiàn)最優(yōu)解。在包裝機(jī)械設(shè)計中聯(lián)合應(yīng)用Optistruct、Ansys和Pro/E軟件，將會使開發(fā)的周期加以縮短，保證最優(yōu)解結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和可靠性。三者在設(shè)計中的聯(lián)合應(yīng)用流程圖如下圖。首先利用Pro/E軟件進(jìn)行三維建模，促使實體模型加以快速生成，并借助Ansys軟件進(jìn)行有限元仿真分析，從而得出該模型的變形云圖和應(yīng)力分布云圖，對2項最大值加以求解，便于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。其次利用Optistruct軟件導(dǎo)入三維模型初始結(jié)構(gòu)，并對結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化，以此得出可優(yōu)化區(qū)域的密度云圖，并在此基礎(chǔ)上利用Pro/E軟件，對優(yōu)化模型三維圖加以建立。最后對Ansys再次導(dǎo)入加以驗證，并將設(shè)計結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后的應(yīng)變和應(yīng)力加以比較，從而確定最優(yōu)解。

2包裝機(jī)械設(shè)計中計算機(jī)輔助設(shè)計軟件的應(yīng)用價值

摘要：通過分析包裝機(jī)械教學(xué)現(xiàn)狀，文章從課程體系、教學(xué)方式、創(chuàng)新實踐三個方面入手，提出一種針對包裝工程專業(yè)課程教學(xué)改革的方案。

關(guān)鍵詞：包裝機(jī)械；教學(xué)改革；雙創(chuàng)型；實踐教學(xué)

自1984年教育部批準(zhǔn)試辦包裝工程本科專業(yè)以來，我國的包裝工程專業(yè)教育取得了很大發(fā)展，學(xué)科體系逐漸趨于完善，更為我國包裝工業(yè)提供了有力的人才和技術(shù)支撐[1]。盡管我國包裝行業(yè)取得了一定的發(fā)展，但須認(rèn)清我國目前在包裝工業(yè)方面仍處于探索階段，較其他發(fā)達(dá)國家存在明顯的差距[2]。為了更加適應(yīng)市場需求，促進(jìn)我國包裝工業(yè)更快更好發(fā)展，這就需要包裝工程專業(yè)積極努力培養(yǎng)“雙創(chuàng)型”人才，為經(jīng)濟(jì)市場注入新的活力與動力。我校包裝工程專業(yè)被設(shè)置為機(jī)械工程學(xué)院的一個專業(yè)分支，其開設(shè)的課程包含包裝材料、包裝運輸、包裝裝潢、包裝計算機(jī)輔助設(shè)計等。包裝機(jī)械課程作為包裝工程專業(yè)的重點教學(xué)內(nèi)容，為包裝機(jī)械行業(yè)發(fā)展及學(xué)生就業(yè)提供了更加廣闊的平臺。為在競爭日益激烈的當(dāng)今社會立足，兼具創(chuàng)新精神與創(chuàng)業(yè)能力的“雙創(chuàng)型”人才成為目前高等教育的目標(biāo)。如何基于包裝工程機(jī)械類課程的教學(xué)改革做好“雙創(chuàng)型”人才培養(yǎng)，成為本文探討的重點。

一、包裝機(jī)械教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）課程設(shè)置不合理，學(xué)生機(jī)械專業(yè)知識匱乏

包裝工程課程涉獵廣泛，涉及機(jī)械、材料、食品、藝術(shù)、力學(xué)、管理、計算機(jī)等學(xué)科，屬于多學(xué)科交叉性專業(yè)。這就造成學(xué)生課程科目看似面面俱到，實則專業(yè)特色不明顯，學(xué)生在學(xué)習(xí)各科課程時缺乏基本的專業(yè)基礎(chǔ)知識。包裝工程機(jī)械類課程缺乏機(jī)械類機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課程知識的支撐。

（二）教材內(nèi)容陳舊，課程知識更新慢

1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)創(chuàng)新的重要性

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械工程得到了很大的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)作為機(jī)械工程的重要組成部分之一，也獲得了很大的提高和進(jìn)步。我國的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)和理念是建立在以往的機(jī)械設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)上的，但現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計技術(shù)也是新技術(shù)與新理論結(jié)合的產(chǎn)物。這樣的觀念使很多創(chuàng)新思路和理念在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)中得到了應(yīng)用和發(fā)展。因此，創(chuàng)新現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)具有戰(zhàn)略意義，我們應(yīng)使現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)向著智能化、綠色化、系統(tǒng)和定量化等方向發(fā)展。

2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)綜合運用了很多領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)，比如現(xiàn)代力學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)等重要的基礎(chǔ)理論。此外，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)還運用了機(jī)械電子學(xué)、自動化等領(lǐng)域的很多研究理論和成果，特別是在現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的狀態(tài)下，計算機(jī)技術(shù)為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)提供了重要的技術(shù)支持。

2.1CAD技術(shù)的應(yīng)用

隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是計算機(jī)仿真技術(shù)的不斷提高，利用計算機(jī)CAD軟件可進(jìn)行三維建模仿真演示機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品，可實體演示某一個機(jī)械的零部件，并進(jìn)行產(chǎn)品性能分析，還可以模擬組裝機(jī)械系統(tǒng)的各個部件、查閱機(jī)械運動分析系統(tǒng)的資料、運動過程中試驗裝配某部件所在的位置。同時，還可以生成部件裝配圖，利用虛擬裝配分析各個現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品在機(jī)械系統(tǒng)中的性能參數(shù)。機(jī)械CAE系統(tǒng)主要分析工程數(shù)值、優(yōu)化設(shè)計機(jī)械結(jié)構(gòu)、評價機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計、預(yù)估機(jī)械壽命和動力學(xué)仿真等。運用CAD技術(shù)解決了現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的造型問題后，由CAE系統(tǒng)解決現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的合理性、強(qiáng)度、壽命和動態(tài)特性等問題。CAD技術(shù)徹底更新了機(jī)械設(shè)計的設(shè)計手段和方法，擺脫了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計模式的束縛，引進(jìn)了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的觀念。利用CAD技術(shù)可以使現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計過程得到改善，也可以使現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品擁有三維造型功能；可實現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)品的敏捷適用化；可動態(tài)化控制設(shè)計現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)品的過程；可實現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化，將現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，并應(yīng)用數(shù)學(xué)知識集成化管理數(shù)據(jù)。隨著機(jī)械制造業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造生產(chǎn)的設(shè)備已從普通的機(jī)械機(jī)床發(fā)展到了數(shù)控機(jī)床和數(shù)控加工中心，機(jī)械設(shè)計也從傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計發(fā)展成為了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計，且在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中大量使用了CAD技術(shù)。將來實現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計無圖樣生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一是三維CAD技術(shù)。隨著現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域CAD技術(shù)和其他新技術(shù)越來越普及，現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展處于前所未有的繁榮階段。

2.2自動化技術(shù)

1模塊設(shè)計的內(nèi)涵及特點

1.1模塊化設(shè)計內(nèi)涵

模塊化包裝的機(jī)械產(chǎn)品，是指由特定的模塊在一定的范圍內(nèi)，組成不同種類和不同功能的包裝機(jī)械。在對模塊化進(jìn)行設(shè)計的時候，有以下幾種內(nèi)涵：

1）縱向設(shè)計；

2）橫向設(shè)計。也就是在保證參數(shù)的情況下，通過不同的模塊之間的轉(zhuǎn)換完成產(chǎn)品的變化；3）全系列的設(shè)計。其包括以上兩種設(shè)計方式。

1.2設(shè)計的特點

1）便于維修在使用模塊化設(shè)計的時候，由于模塊具有可更換的特點，所以如果在機(jī)械包裝的過程中發(fā)生故障的話，只需要將不合適的模塊更換就可以。這樣省去了在設(shè)計的時間，以及方便維修；

1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法概述

近幾十年來，出現(xiàn)了新的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法，比如創(chuàng)造性、系統(tǒng)性、優(yōu)化性、綜合性、CAD等設(shè)計方法，與傳統(tǒng)的、靜態(tài)的、手工的機(jī)械設(shè)計方法相比，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法是動態(tài)的、科學(xué)的、系統(tǒng)的，且可設(shè)計出產(chǎn)品參數(shù)。

2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法的發(fā)展

隨著計算機(jī)行業(yè)發(fā)展的日新月異和現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法的不斷改革，由傳統(tǒng)的以經(jīng)驗為主的設(shè)計理念轉(zhuǎn)變成了以系統(tǒng)設(shè)計方法為主。

3現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法的特點

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法特點鮮明，設(shè)計時不僅要對機(jī)械的工作原理、構(gòu)造、運作方式、力和能量的轉(zhuǎn)換方式、物流技術(shù)，以及各零部件的材料、形狀、大小和潤滑方法等進(jìn)行思考、核對、研究，還要結(jié)合創(chuàng)造性工程、仿生學(xué)、控制論和機(jī)械電子學(xué)等眾多學(xué)科知識進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，從而使設(shè)計出的機(jī)械產(chǎn)品在市場中具有競爭力。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法以傳統(tǒng)設(shè)計方法為基礎(chǔ)，經(jīng)過改進(jìn)和發(fā)展，使現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法更加科學(xué)、合理。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的綜合性非常強(qiáng)，且設(shè)計的知識領(lǐng)域廣泛，將控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)和科技信息技術(shù)等理論相結(jié)合，并實現(xiàn)了對整個機(jī)械系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)置。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計屬于三維體系，包括時間維、邏輯維和方法維。其中，時間維主要體現(xiàn)在對產(chǎn)品策劃、產(chǎn)品設(shè)計方案等其他設(shè)計流程的步驟上；邏輯維是指解決問題的邏輯順序；方法維是指對設(shè)計過程中的思維和方法的具體體現(xiàn)，從而使現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計實現(xiàn)更高效、更優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)。

4現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法分析

1可拓學(xué)基本理論

1.1可拓學(xué)的主要內(nèi)容

可拓學(xué)是一門由可拓論、可拓方法和可拓工程構(gòu)成，研究創(chuàng)意產(chǎn)生規(guī)律和生產(chǎn)創(chuàng)意方法的學(xué)科。1983年，中國學(xué)者蔡文在《科學(xué)探索學(xué)報》上發(fā)表的一篇文章中首次提出可拓論，通過研究可拓集合和不相容問題處理矛盾問題。可拓論研究事物拓展的可能性和開拓創(chuàng)新的規(guī)律，是可拓學(xué)的基本理論。目前，可拓學(xué)的快速發(fā)展已經(jīng)研究出了人們解決矛盾問題、產(chǎn)生創(chuàng)意的基本規(guī)律。可拓法已經(jīng)成為當(dāng)前機(jī)械設(shè)計人員生產(chǎn)創(chuàng)意產(chǎn)品、提出新想法和新方案、開拓新思路、解決新問題的最主要、最實用的方法，不僅有利于決策者、管理者和工程技術(shù)人員，還對解決家庭矛盾有一定的幫助。

1.2物元理論

在物元理論中，將一維物元即描述事物的基本元，定義為以O(shè)m為對象、以Cm為特征時，Om的量值Vm構(gòu)成的有序三元組。多元以多個物為基礎(chǔ)，所有對象及其量值會構(gòu)成一個矩陣，根據(jù)物元理論建立的物元數(shù)學(xué)模型，可對物元進(jìn)行定量和定性分析。在精確分析下，多維物元幾乎可以描述所有事物，是機(jī)械設(shè)計方案選擇的理論基礎(chǔ)。

1.3關(guān)聯(lián)函數(shù)

可拓集合將可拓學(xué)與可拓理論通過數(shù)學(xué)的方式聯(lián)系起來，從而以定性和定量的方式對決策過程進(jìn)行詳細(xì)描述。假定以U為論域，其中，任意一個元素設(shè)為x，則以函數(shù)形式表示可拓集A：A={（x，y）x∈U，y=K（x）∈（－∞，+∞）}.（1）式（1）中：y=K（x），為與可拓集合相關(guān)的關(guān)聯(lián)函數(shù)。將論域U中的各個元素都映射到（－∞，+∞）后，可按照一定的程序產(chǎn)生創(chuàng)意，利用計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)創(chuàng)意，這必將在人類歷史上引發(fā)一場“創(chuàng)意革命”。

摘要:

科技的進(jìn)步使得人們對機(jī)械設(shè)計也提出了更高的要求。本文主要對當(dāng)前機(jī)械設(shè)計中的相關(guān)理論進(jìn)行系統(tǒng)分析，闡述機(jī)械設(shè)計的方法和過程，并對現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新方法進(jìn)行了詳細(xì)研究，同時論述了機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計步驟。

關(guān)鍵詞:

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計;創(chuàng)新方法;研究

在科技高速發(fā)展的今天，人們的思維方式也產(chǎn)生了很大變化，機(jī)械設(shè)計人員除了要準(zhǔn)確掌握機(jī)械設(shè)計原理以外，還要在思維方式上有所拓展。要求機(jī)械設(shè)計人員創(chuàng)新理念，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上與產(chǎn)品的相關(guān)功能進(jìn)行緊密聯(lián)系，將設(shè)計手段與計算機(jī)輔助設(shè)計進(jìn)行有效融合，只有這樣才能夠設(shè)計出令受眾滿意的機(jī)械產(chǎn)品。

1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計

與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計相比，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計更加注重計算機(jī)化、動態(tài)化和科學(xué)化。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計理論是在機(jī)械設(shè)計理論學(xué)科基礎(chǔ)上形成的，它包括了信息、控制、優(yōu)化等內(nèi)容，而對于相對比較復(fù)雜的產(chǎn)品而言，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的優(yōu)勢也體現(xiàn)得更加明顯。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計是在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)上形成的，但它又在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行了極大創(chuàng)新，進(jìn)而形成了一個完美且科學(xué)合理的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計。這不僅需要傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計的相關(guān)經(jīng)驗，而且還需要在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中引入先進(jìn)的設(shè)計方法。

摘要：

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的背后，科學(xué)技術(shù)的推動是不可缺少的。而自動化技術(shù)在我國科技發(fā)展上展主導(dǎo)地位，其發(fā)展迅猛，在我國各個工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，并且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也有應(yīng)用到自動化技術(shù)。文章針對自動化技術(shù)在我國工業(yè)領(lǐng)域中的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并以此簡單闡述了自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢及發(fā)展作用。

關(guān)鍵詞：

自動化設(shè)備；機(jī)械設(shè)計；方法

前言：

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)取得了不錯的成果，自動化設(shè)備被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，對提升工業(yè)生產(chǎn)效率、促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。目前，我國對自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計的研究越來越深入，選擇科學(xué)、合理的設(shè)計方法，能夠提升設(shè)備研發(fā)效率，提高設(shè)備的自動化水平，增強(qiáng)設(shè)備在市場上的競爭力。

1.自動化設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀分析