机械设计范文3篇

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机械设计范文1

机械设备广泛应用于工业生产、建筑施工、农业种植等多方面，机械设备是各个行业的基础，机械设备的质量直接决定着整个工业体系的发展。模块化设计，通过调节各个子程序之间的连接关系，保证整个的软件稳定运行，在降低整体的制造成本的同时，确保设备运行的安全和稳定性，模块化设计是我国制造业发展的未来趋势。

一、模块化设计方法发展概况

模块化设计的研究工作始于１９５０年，此时国外已经研制出了一些模块化产品。但我国的机械行业发展较晚，直到９０年代后计算机技术飞速发展，ＣＡＤ技术、ＵＧ、ＣＡＴＩＡ、ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ等软件系统的开发，推动了模块化生产技术。当下，模块化技术已经广泛应用于建筑、家居、电子、航天航海等各个行业。将模块化设计引入整体的机械工程中，能够解决内部建模中存在的问题。模块化设计是机械设计发展的必然趋势，也是工业自动化时代的基础要求。模块化设计是机械设计中一种重要的方法，实现了对每个模块全方位的思考。要求设计人员在设计过程中应该加强前期的分析，明确模块的基本功能，合理进行拆分，在保证模块独立性能的基础上，做到相互更换，从而实现整个功能的升级。下面将主要介绍模块化设计方法的优点。

（一）节约成本

模块化设计简化了整体的包装过程，在传统机械过程中，需要依照产品自身特性采取特殊的包装过程，相对而言作业范围过于狭小，设计出来的包装只能应用到同一规模下的产品，生产的适用性有限，很容易出现人力、物力上的浪费。模块化设计能够满足各种产品的要求，促进包装简单化、集约化，降低了整体包装成本。

（二）便于后期维修

在模块化设计理念下，各个模块相对独立，操作较为简单，整体系统的自由度较高，更好地满足当下机械发展的个性化要求。模块化设计中大多采用标准零件，本身可替换性强，当机械出现故障时，可以通过简单方法，明确故障部位，及时替换，避免了不必要的资源浪费。（三）跨系列生产在模块化生产设计中主要包括横向的模块化设计、纵向的模块化设计，横向的设计方式是指在不改变原产品的基础上，生产其他形态的产品，相对容易操作。纵向的模块化设计是对不同规格的产品进行统一的筹划，能够有效节约资源。在不断发展过程中形成了横向与纵向相结合的模块设计，能够最大程度上满足工业生产的要求。

二、模块化设计的先进理论

（一）可拓理论

将可拓理论应用到模块化设计中，是利用物理的方法建立模块，基于产品族之间的关系，通过信息的建模和检索，整合多种的物源模型，利用可拓变化法对于模块进行操作，借助关联函数进行匹配，增加产品设计的智能性。

（二）公理化设计理论

公理化设计理论最早在２０世纪７０年代提出，是一种以公理为基础的方式，本质上是用数学理论的方式，减少在设计过程中存在的错误理论。公理化设计将整个模块分为用户、功能、结构、工艺等不同部分，在设计过程中四个域相互映射，可以直接检验出在设计过程中存在的逻辑关系，实现对模块的有效分解，确保整体的模块划分更加合理。

三、模块化设计中存在的问题

模块化设计涉及了多重领域知识，而部分操作专业知识上存在欠缺，缺乏有效的数据意识，不利于机电一体化的长期发展。模块化设计是工业生产的必然趋势，模块化设计集成系统前期投入较高，需要大量底层信息的支持，部分企业缺乏有力的研发部门，本身对模块化设计认识不清，不重视智能控制技术，内部缺乏有效的数据管理机制，日常作业系统混乱。模块化设计对软件和硬件的要求较高，在实际生产过程中各个工序之间的协调性较差，控制技术数据的集成性较差，采集效率和准确度欠佳，缺乏完整的数据管理标准。此外，在数据分析过程中难免会出现差异，图像、文本存储在不同的载体内，在调用过程中可能出现不兼容，给后续的统筹管理带来了巨大的风险。

四、模块化设计要求

（一）明确总体布局

在模块化产品生产过程中，要根据产品类型，强化前期的品牌规划，明确模块化设计的功能，结合市场要求进行可行性分析，构建模块库，编写相应的技术性文件，下面将主要介绍模块化生产的总体布局。１．调查市场需求需求是产品开发的起点，在此阶段需要根据功能将客户分为不同群体，明确主要客户以及客户群的功能需求，通过有效的市场前期调查，定位市场中存在的同类型产品，确定原始数据，根据原始数据进行分析，合理确定本产品的创新点。２．拟定产品谱系当下市场要求五花八门，产品系列化的主要内容是确定产品系列以及产品功能所覆盖的范围，划分纵向系列产品、横向系列产品、跨系列产品以及全系列产品，根据拟定的族类，开发核心平台和其他辅助模块，以核心平台为基础构，通过ＶｉｓｕａｌＣ＋＋、ＴｕｒｂｏＣ、ＪＡＶＡ等编程语言，借助ＳＱＬ数据库实现对数据的清洗和管理，以优化整体的产品系列类型，在控制成本的基础上，满足多样化的市场需求。３．拟定产品参数产品参数的确定与产品系列谱拟定是交叉进行的，横系列或者是跨系列的产品主参数可能不同，在确定产品图谱之后，要给出系列产品的参数范围，根据历史信息和市场相似产品确定参数、考虑客户要求，借助有限元分析，给出产品最优解。

（二）强化模块化功能分析

在功能分析式模块化设计中，需要把产品分成不同模块，以最小单元为基准进行设计，在功能分析时要明确各个功能模块之间的相关性，重新组合模块，构建完整的产品功能模块系统，综合模块数量、成本、工作效益之间的关系，在最小成本区内进行开发。从机械设计的本质而言，可以将产品分为任意层，模块的模块本身层次越低，整体的设计越简单，通用化的程度越高，随着模块数量增加，接口数量呈级数增长，后续的制造、装备、包装也更加困难。因此在模块化设计时需要综合考虑设计、装配、维修、成本等不同因素。将子功能划分到每个功能区，建立联系。机电产品中的各个零件并不是孤立存在的，本身存在一定的相关关系。两块功能模块之间有直接的装配关系称为直接相关，而还有部分模块本身没有直接装配关系，但其位置有严格的要求称之为间接相关，因此在实际管理过程中要统筹模块之间的几何相关条件和物理相关条件，通过模糊聚类的方式，构建相应的矩阵方程，借助评价准则拟定最终的作业方案。１．几何相关条件几何相关条件对两个模块之间的静止位置、复原情况、相对运动轨迹有着极高的精度要求，需要综合考虑两模块之间的垂直状态、平行度、同轴度。例如，普通机床上的主轴箱和床身模块，在装配过程中应该确保主轴轴线与导轨之间的平行度，主轴中心线应与尾座之间的中心线保持在同一水平线上，主轴要与刀架、床身位置都应该符合基础的几何条件。因此在实际设计过程中要通过有限的约束，以保证各个系统处稳定位置，从而保证机械正常运转。２．物理相关条件物理相关条件主要是两模块之间存在着能量流、信息流、物料流。能量流包括驱动力转轴、电流、液压力，一个模块需要另一个模块的驱动执行，才能够完成一定的运动状态。信息流主要是包括模块之间电、光等信号的传播。物料流主要是工件、刀具的传递在数控机床中。在实际模块设计过程中，应该综合考虑能量接口与信息接口，综合法兰连接、焊接的不同连接方式，确保各个要素处于标准状态。

（三）构建完善的操作系统

现代机械的开发要将软件工程与硬件工程结合起来，基于机械设计的基本原理，综合软件设计，避免前期开发中存在的问题。基于产品的三维参数和模块化设计的要求，从工程学等不同方面进行考虑，实现有效的系统分析、系统开发、系统维护。合理选择系统开发平台与数据库平台。１．开发系统目前，机械开发的主要软件是借助ＣＡＤ进行二次开发，二次开发不同于一般的软件开发，不是从底层设计开始的，而是在已有的软件上进行开发，二次开发继承性较强，能够有效降低整体工作压力。在实际作业过程中要选用成熟的版本，较高的基础软件如Ｅｎｇｉｎｅｅｒ、ＵＧ、ＣＡＴＩＡ、ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ等，确保整体开发的互交性，综合优等各种软件明确特征曲线、线框构架、尺寸信息、驱动单一关联等基础信息。２．开发工具当下计算机技术快速发展，开发工具多种多样，有ＶｉｓｕａｌＣ＋＋、Ｃ＋＋ＢｕｉＩｄｅｒ、ＴｕｒｂｏＣ、Ｖｉｓｕａｌ等各类开发工具各有特色。在机械设计领域中需要综合匹配硬件信息和开发平台，ＶｉｓｕａｌＣ＋＋６．０集编译、连接、调试于一体，为编程人员提供了一个相对简单的开发界面，内置一定的辅助开发功能，能够面向对象开发，效率较高。３．数据库一般工程设计的数据库主要以ＳＱＬ数据库为主，ＳＱＬ数据库功能强大，可以实现自动备份、自动更新、事务管理等多重功能，它具有全中文界面，便于用户学习、交流方便。４．页面展示页面展示是系统开发中重要的一环，在实际设计过程中，要借助ＴＣＰ协议，通过对零部件的参数化和标准化管理，借助ＣＳ构架，综合客户端和服务器端，实现互交式管理，明确零部件打包上传、参数化设计、外观展示等多种功能。客户端主要是负责模块化管理，能够综合产品管理，协同产品模块化分类，建立信息检索、修改、删除等功能。在产品进行管理过程中，定期对数据库进行恢复和备份工作。设计人员需要通过组合参数对模块进行组合管理，操作系统会自动显示结果，如果组合失败，可以重新进行组合，组合的模块可以直接生成工程图纸，完成后续的图纸输出。服务器端主要负责模块的后台管理、服务器的调用、接收客户端的请求并做出应答。服务器端相对工作压力较大，需要完成产品参数化的计算，根据控制图形匹配最佳的历史信息，对模型进行标准化处理再返回给客户端，由客户端显示参编结果。集成控制要明确代码与地址编码之间的关系，Ｋ１代表代码中的自动停止信号，Ｘ０代表地址编码中的自动和停止信号，完善内部的Ｉ／Ｏ设计与地址分配，明确整体的数据管理，实现对信号的识别和参数优化。通过测算电机励磁流量、电机转动惯量，绘制特性曲线，给定变频器特殊的速度运算方式，实现有效的集成控制与模块管理。

五、模块化设计在机械设计中的应用

（一）在数控机床上的应用

数控机床作为机械生产中的一个基础构件，数控机床是装有控制系统的自动化机床。能够根据编码执行规定的程序。数控机床可以按照图纸要求加工出来规定形状和尺寸的零件。数控机床是一种柔性高效能的自动机床，能够实现精密小批量、多品种的零件加工。将模块化设计应用到数控机床时，可以实现对模块功能的分解利用，在模块划分时需要综合考虑车床的整体性能，统筹管理各项基础参数，将功能分解为最小单元，体现模块化设计的优势，在功能分解时应该综合考虑用户需求、市场需求。要借助的具体参数，应该从车削的旋转面方向入手，综合考虑车床的精密度，执行检测功能，确保车床的质量和实际使用情况。

（二）在柔性制造中的应用

当下我国机械制造业不断发展，传统的单一的机械制造难以满足市场要求。柔性制造技术应运而生，将模块化设计方法与柔性制造相结合，能够最大限度上满足工艺的要求，在有效成本的投入下，实现不同风格、不同产品之间的变换，模块化设计方法能够解决机床的共性问题，实现一机多用、一模多产的需求。

（三）预测、模糊控制技术

预测控制技术主要是通过全面收集及其在工作中产生的各项数据，从而预测机械的生产情况。预测控制技术以数据为基础，以时间为核心，通过对大量数据的控制能够形成更加精准的智能化、模块化控制模型。通过实时监控、精确细分，明确机械设备在工作过程中存在的各种隐藏问题，实现提前检修，确保整体设备运行的稳定性与安全性。当下，电子机械电子工程技术不断发展，管理人员要合理通过模糊控制系统，实现对生产环境进行合理控制，简化生产作业的流程，优化目标的工作节点，应用模糊控制技术后，可以高效地收集、分析和处理数据，通过对不同技术的合理搭配，实现技术之间的优势互补，提高整体工作的自动化水平，确保整体工作顺利开展。

六、模块化设计的发展方向

（一）集成化发展

集成化发展从本质上来讲是将不同功能的模块组合在一起，工业机械的集成化发展是工业智能时代的必然要求。就目前的工业机械生产过程来看，占地面积较大，资源浪费现象严重。因此在未来发展过程中，应该整合多种实际功能，借助可编程控制器实现对多种功能的调控，减少机械设备的占地面积，优化资源配置，实现精细化、集成化操作。（二）自动化在零件生产过程中，不同的机械设备负责不同的操作单元，在机械设备作业时对计算机语句和指令进行输入和描述。目前，工业机械的生产过程中需要和大量外界信息，自身工作效率不高。而模块化发展可以有效降低程序的复杂度，降低机械设备的工作负荷，保证机械能够高效稳定工作。

（三）理论实践化

机械产品的模块化设计中蕴含着丰富的信息，未来机械设计将会朝着模块化、智能化的方向发展，未来发展中将会结合可拓学的基本理论和设计方法，提高整体的模块配置。引入公理理论和独立性理论，对机械产品进行层次划分确保各个子系统的有效合作。结语模块化设计在机电范围广泛，模块化、数据化、智能化是整个行业发展的必然趋势，因此管理人员应该合理利用智能控制系统，明确在作业过程中存在的问题，合理选择系统开发平台与数据库平台，满足市场的多样化要求。

作者:刘海婴 杨锦涛 单位:江苏省靖江中等专业学校

音乐教学范文2

由于许多生产作业区域高度危险，人工不方便进行检查，即使能够进入，传统的人工巡检方式也存在劳动强度大、工作效率低、检测质量低、手段单一等弊端。因此，防爆巡检机器人也就应运而生，并且很快获得了市场的广泛认可。但是机器人的种类繁多，应用场合也各不相同，本文针对不同地形设计了一款六足防爆机器人，仿真结果表明，该机器人能适应各种复杂地形并圆满完成任务[1-6]。

1腿部结构设计

六足防爆巡检机器人腿部设计是分布在圆盘形的身体上，因此每个腿都是一对三自由度的运动模型，每条腿都装有3个舵机，舵机安装在腿的3个关节上用来实现绕3个关节的运动，保证每条腿的正常运行[7-8]。用胫节来连接膝关节和踝关节，以确保每条腿的稳定。六足步行机器人的腿大致是模仿昆虫的腿，具有优越的机动性、实用性和灵活性。六足防爆巡检机器人使用三角步态，所以腿在行走过程中会交替支撑机器人及负载的重量，因此，机器人必须具有适当的刚度和承载能力。六足防爆巡检机器人的腿部结构仿生示意图，如图1所示。图1六足步行机器人腿的结构示意图

2机身的设计

六足防爆巡检机器人的六条腿分布在圆盘形状的机身上，身体由圆形金属制成，因为这样可以非常简洁，直径为150mm。使用两个圆形的金属上下叠加组成机身，用螺钉固定上下两个圆形金属。在机器人机身板上钻12个通孔，用来安装六足防爆巡检机器人的6条腿。通孔的直径应大于M3的带槽圆柱头螺钉的直径，以便螺钉可以穿过通孔。孔分布在半径为65mm的圆周上，同一组中的孔相隔25mm。为了承受负载承重载荷的舵机重量，且不影响机壳的结构，机身钻孔时，12个孔分布在半径为50mm的圆周上，中心也钻出了半径为40mm的圆。这样可以大大减少零件的重量。机身是全身的中心，承载6kg的载重量，旨在满足负载、强度和适当尺寸要求。以上设计在实现轻量化的同时也强调自身和组件的可靠性，易于维护。3基节的设计基节部分作为机器人腿部的安装位置，应考虑安装舵机。这里使用两个片状部件形成基部。上基节片如图3所示。基节的特征形状部分是腿部位置向前延伸，使腿部空间增大，减少腿部摩擦碰撞，长度为65mm，前端宽25mm，后端宽32mm。分为上下两块，上基节片在主体前端设置4个安装孔，主体后端设置2个安装孔。当舵机转动时，由舵机的固定部分带动转向器的主体转动，构成六足防爆巡检机器人的跟关节。关节舵机安装在下基节片上，下基节片同样在主体前端设置4个安装孔，主体后端设置2个安装孔，通过圆柱销与关节舵机板连接。下基节片如图4所示，下基节片和上基节片尺寸基本一样，只是下基节片的前端安装孔中间设置了一个通孔。

4胫节片的设计

胫节又叫做中腿，它连接着膝关节和踝关节。膝关节和踝关节上的舵机输出轴和胫节固定。从小腿上端向下看，膝关节胫节片是通过旋转连接的关节执行器来发生运动的。胫节下端与踝关节以及足部连接，带动中足、下足[9-10]。两个舵机的旋转轴和胫节片直接连接。从机器人机身向足部方向看下去，从腿的上端往下看，胫节片上端板连接到膝关节的舵机输出轴上，膝关节执行器带动胫节片的旋转。从底部到顶部，当脚的脚踝与脚踝转向器接触时，脚被固定，脚踝转向器的扭矩通过胫节片传递，将扭矩传递给六足防爆巡检机器人的身体运动。其中一个胫节片需要安装两个舵机。由此引申出了传动胫节片的设计。传动胫节片的结构图，如图5所示。胫节片长75mm、宽22mm、厚3mm。胫节片两端预留11mm的通孔以便舵机输出轴的安放，为固定舵机输出轴，在以预留通孔的圆心为圆心的圆周上分别预制4个螺纹孔。在胫节片的中心线的两侧分布两个通孔用以安装两根连接杆来连接两根胫节片。胫节片的结构图，如图6所示。5小结本研究对六足防爆巡检机器人的机身、基节及胫节片等机械结构进行了详细设计，并对相应结构参数进行了优化。仿真结果表明，该机器人能适应各种复杂地形，圆满完成了任务，为同类机器人结构设计提供参考。

作者:蒋曙光 汪明 单位:宜兴经济技术开发区应急管理局

音乐教学范文3

0引言

以知识为基础的新产品竞争是当前全球化制造环境下各个企业技术竞争的核心。一个新的机械设计产品在功能、原理、布局、形状、结构、人机操作、外观设计和工艺等任意一个方面的创新［1］，都直接影响机械产品的整体特性，最终影响机械产品的市场竞争力。目前，大部分机械产品创新主要是对过去的相关经验与知识进行分解、组合，实现新的使用功能，创新性是衡量机械产品开发成功与否、是否具有市场发展前景和竞争力的基本要素，国内外目前都将机械产品的创新能力作为产品开发的重要组成部分［2］。在机械产品设计过程中，产品的概念设计是突出表现机械产品创新性的主要阶段。大量实践结果表明，机械产品的创新性主要来自概念设计阶段所涉及的功能、原理、形态和结构等方面［3］，因此，机械产品的概念设计对于实现机械产品的创新性十分重要。在机械产品的概念设计阶段，对机械产品的需求进行详细分析，尽可能识别并且表现出机械产品的设计需求，在后期详细设计阶段，基于计算机完成对大量繁琐的具体设计要求进行计算，明确机械设计产品的尺寸设计方案、形状、工艺要求和结构等，因此，基于计算机辅助概念设计可以对创新性要求较高的机械产品设计原理和构思进行优化［4］。

1计算机辅助概念设计的内涵及特点

1.1设计原理构思在概念设计中的作用

机械产品的设计原理构思对于机械设计过程十分重要，不同的工作设计构思与概念直接影响后续设计过程。在机械设计过程中，首先要对机械产品的初始化设计方案进行优化与选择，给出方案分析的具体尺寸与详细设计方案，然后再对其工作原理、运动和动力进行分析，得到机械产品的相关性能指标，最后通过对设计方案进行综合评价与排序，寻找最优设计方案。

1.2概念设计的内涵

目前，关于计算机辅助概念所涉及相关定义较多，研究人员指出，概念设计主要是明确机械产品设计的具体要求和条件，需要设计人员具有充分的工程科学、专业知识、产品工艺加工和市场运行等各方面的知识，最后做出机械产品全生命周期最优的机械设计方案与决策。因此，概念设计主要是指根据机械产品生命周期各个阶段的要求，进行机械产品功能创造、功能分解和子功能结构设计，进行满足机械产品功能和结构要求的工作原理方案设计与系统优化。综上所述，计算机辅助概念设计主要包括功能创新、功能分析、功能结构图设计、工作原理确定和功能载体方案构思等。计算机辅助概念设计是机械产品设计的前提和核心，只有将概念设计优化才可以促进机械产品设计达到更高水平。但是传统机械产品设计主要依靠设计人员进行概念设计，未来应该加强计算机辅助概念设计和专家系统的基础上实现机械产品的设计与优化，进一步开发更具有使用价值的计算机辅助概念设计系统。

1.3概念设计的特点

1.3.1创新性

创新是机械设计的核心，只有进行创新才能得到结构新颖、性能优良和具有核心竞争力的机械产品，其创新可以是多层次的，如结构修改、结构替换的低层次创新工作到工作原理更换、功能修复和增加高层次的创新活动都属于机械产品概念设计的主要范围。

1.3.2多样性

辅助概念设计的多样性主要体现在机械产品设计路径和设计结果的多样化。在进行概念设计中，不同的功能定义、功能分解和工作原理等会产生不同的设计思路和设计方法，进而在机械产品的功能载体设计上产生完全不同的解决方案。1.4TＲIZ理论TＲIZ理论的核心是机械产品进化理论，主要是对现有机械产品进行分析，发现冲突并解决冲突。TＲIZ设计过程是不断循环，形成产品的简化。冲突对于解决机械产品设计问题十分重要，对于不同设计中的具体冲突有所不同，为了对设计问题进行统一描述，相关研究人员通过对250万项专利的分析研究，TＲIZ理论提出39个通用工程参数，并按照其特点可以分为3类:物理及几何参数;技术正向参数;技术参数。

2基于用户需求的机械概念设计基本工作过程

基于用户需求对机械产品辅助概念设计方法及工作过程进行分析，采用质量功能展开(QFD)辅助机械产品设计与工作决策流程。

2．1基于用户需求的概念设计方法

基于用户需求的概念设计主要是从用户实际需求为出发点，进而机械设计人员确定产品的功能需求，分解产品的结构，依据功能设计模型进行合理、有效地综合分析，得到产品的概念设计方案，最后对概念模型进行综合评价，明确最佳概念设计方案，基本工作流程如图1所示。

2．2QFD工作过程与步骤

1)首先在明确用户需求后，采用合适的调研途径进行市场分析与调研，全面获取用户对产品的需求。2)在综合用户需求信息后，对用户需求的权重进行分析，不同的需求在产品设计过程中有不同重要性，因此需要对用户需求进行权重分析，更加精准地定位用户需求。3)市场竞争能力分析，对现有的同类产品进行对比，对其市场竞争力进行分析，为新型机械产品的开发提供更加明确的设计目标。4)明确产品设计特性，产品设计及质量特性主要是在满足用户需求的基础上，将机械产片的设计属性与用户需求之间形成关系矩阵。5)构建质量屋，经过上述步骤后，构建相应的质量屋(图2)，将前一段的分析结果作为模型输入，然后开始产品的开发。

3TＲIZ创新设计实例

3.1悬挂式铧式犁

悬挂式铧式犁是农业生产中的基本农机具，也是目前我国使用最为广泛和普遍的一种农机具，具有作业灵活、应用范围广泛等特点，但是悬挂式铧式犁在田间工作过程中，犁在完成一个工作行程出土后，犁臂上会黏上一些泥土，清理不及时会增加工作阻力，影响犁的工作效率。应用TIＲZ理论解决冲突，需要改变的工程技术参数主要包括形状、运动物体的能量、可制造性和可操作性，将工程参数放入TＲIZ冲突解决矩阵中可以得到以下4条设计原理。1)曲面化。改变犁臂和铧犁所构成的犁体曲面形状，保证泥土更加容易从犁体上自动滑落。2)振动。犁出土后，保证犁自身处于振动状态，振落黏附在犁体上的泥土。3)自动除尘。利用犁出土后的上升运动给犁体提供气流，使黏附在犁体上的泥土被吹落。4)复合材料。将犁体材料由单一的钢铁改为不与泥土黏附的复合材料，犁出土后，泥土自动脱落。通过对所得设计原理进行分析可知，耕地质量和效率与犁臂和犁铧构成的犁体曲面结构有直接的关系，而且目前不与泥土黏附的复合材料尚未成熟，因此，曲面化原理和复合材料较难实现，而振动原理、自服务原理一般只需要增加一个液压装置就能实现。

3．2水稻育秧架的优化

传统的大棚育秧方法对大棚的利用率低，严重限制产苗效率，立体式育秧技术提高了效率，但又存在资源分配不合理、秧苗标准化程度低、劳动强度大等问题。为了解决以上问题，采用TＲIZ理论设计一款回转式立体育秧架，实现生长资源的合理分配利用，降低了育秧的劳动强度，为水稻育秧提供良好的生长条件。应用的TＲIZ理论主要包括以下几种。1)技术矛盾。改善的参数———生产率;恶化的参数———系统的复杂性。因此，应该充分利用大棚的设施及资源，在保证秧苗素质的前提下，最大程度地提高大棚土地利用率和秧苗生产率。2)物理矛盾。育秧大棚的体积既要增大又要减小。3)方法。时间分离原理、标准解法、因果链分析、物－场分析、九屏图分析、资源分析、最终理想解等。通过上述分析，可以利用水稻育秧大棚系统的空间资源(棚内地面上的空间)和功能资源(人工补光)、棚架子系统的功能资源(放置秧盘的变形桁架)得出方案，充分利用棚内的立体空间，设计一种可进行人工采补光、方便拆卸的回转式育秧架(图3)，此种育秧架占大棚一定的体积，充分利用棚内

4结论

当前，计算机辅助概念设计作为机械设计的重要环节与技术支撑，正在向智能化、数字化和集成化方向发展，其研究内容越来越深，涉及范围越来越广泛，但是目前计算机辅助概念设计仅仅停留在实现方法和技术层面，未来应该进一步深入研究概念设计与内在变化规律，尤其是思维认知规律，未来计算机辅助概念设计应该从以下几个方面进行改进与优化:1)概念设计的行为机理。研究概念设计的行为表现有助于更加深入地揭示概念设计的内在本质，并且开发更加高效的计算模型。主要研究内容包括非逻辑过程机理、非逻辑与逻辑统一、创新表现过程机理等。2)概念设计创新实现。除了依靠计算机的逻辑计算能力，概念设计创新实现必须依靠人的潜能，通过人机协作，如可视化等虚拟手段，激发设计人员的创造性思维，并且与机器计算相互结合实现创新设计，其主要突破难点是如何将人的操作与机器算法有效结合。

参考文献:

［1］阚加强．基于计算机辅助设计的船舶轮机管系图纸研究［J］．船舶物资与市场，2022，30(7):15－17．

［2］李宏．计算机辅助设计课程在线教学效果评价体系构建与应用［J］．计算机时代，2022(11):144－148．

［3］李敏．课程思政视域下计算机辅助设计类课程的教学改革研究［J］．大学，2022(30):137－140．

［4］任兴贵．计算机辅助机械产品概念设计研究综述［J］．科学技术创新，2020(10):70－71．

作者:周玉兰 单位:苏州市电子信息技师学院