趙 勇

(蘇州工藝美術職業(yè)技術學院，江蘇 蘇州 215000)

1 計算機技術發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國計算機技術經(jīng)歷了多次的轉(zhuǎn)型升級，并且在“互聯(lián)網(wǎng)+”的作用下，計算機網(wǎng)絡技術被廣泛地應用到了社會各個領域當中，包括日常生活、國防科技、教育教學、工業(yè)生產(chǎn)等等，在市場的導向作用下，計算機網(wǎng)絡技術在功能和系統(tǒng)建設方面也都日益趨于完善化。結(jié)合目前計算機技術在社會各領域中的普遍性應用情況，其應用范圍最廣、應用效果最為顯著的技術包括以下幾種：一是計算機可視化技術，涉及計算機可視化輔助、監(jiān)測信息可視化、數(shù)據(jù)庫可視化等，在可視化技術的作用下有限元法應用的精準度、可靠度等都會得到大大提升。二是虛擬現(xiàn)實技術，主要是在計算機技術的作用下來對真實的世界進行模擬再造，有效地實現(xiàn)了對真實世界各種媒體信息的有機整合，使用戶能夠在技術的作用下體驗與真實世界一般無二的虛擬環(huán)境，增強了用戶的體驗感。三是多媒體仿真技術，該技術是在計算機可視化技術、可視化仿真技術的基礎上逐漸發(fā)展起來的一種全新技術，通過不同媒體形態(tài)來描述不同性質(zhì)的模型信息，并將其系統(tǒng)形態(tài)、行為特征、物理模型、時空表現(xiàn)模式、數(shù)字模型等在有機整合的基礎上進行建模。相比較前2種技術而言，計算機多媒體仿真技術更適用于工程設計、科學研究，受到了工程領域的廣泛關注。將計算機技術廣泛地運用于機械工程領域，在計算機技術的作用下來對機械工程相關原理、強度、結(jié)構(gòu)以及零部件的材料、尺寸、形狀、能量動力傳輸方式等進行科學計算、分析，不僅可以使機械工程構(gòu)造相關描述更加具體化，且能夠為機械的制造與生產(chǎn)提供更具科學性的依據(jù)。

2 計算機在機械工程中的有效運用

2.1 計算機仿真技術

計算機仿真技術是通過對電子計算機的運用，來就系統(tǒng)本身的行為、功能、結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)控制參與人員的思維過程與行為予以動態(tài)化模擬的技術。就計算機仿真技術本身而言，它不僅是一種描述性的模擬技術，更是獨特的定量分析方法。通過對某一系統(tǒng)及過程模擬化系統(tǒng)的構(gòu)建，計算機仿真技術可以在一系列有條件、有目的計算機仿真實驗的作用下，充分刻畫系統(tǒng)本身特征，由此得到相關數(shù)量指標，為決策者的決策制定提供定量分析相關理論結(jié)果依據(jù)。目前隨著我國機械工程的自動化、高精密化、高效化、高速化、輕量化發(fā)展，機械工程產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到了極大程度地優(yōu)化調(diào)整，這使得機械工程設計難度加大。隨著機械動態(tài)化設計的出現(xiàn)，使得我國機械工程設計能夠獲得更加更具先進性的設計方法。如，實現(xiàn)機械機能解析建模法、傳遞矩陣建模法、試驗模態(tài)分析建模法、機械能解析建模法、機械結(jié)構(gòu)動力學混合建模法等。這些都屬于計算機仿真技術范疇，是計算機對機械工程運行系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)、行為進行的逼真模擬。具體而言，計算機仿真技術在機械工程中的運用主要涉及到了以下幾個方面：一是機械加工。在計算機仿真技術的作用下，能夠幫助機械生產(chǎn)設計人員發(fā)現(xiàn)機械運行機理，由此來為機械加工性能的提高提供必要的理論支持。二是故障診斷。在計算機仿真技術的輔助作用下，有助于促進機械工程人員實現(xiàn)對機械故障定量分析，并在增加對故障機理研究的基礎上，實現(xiàn)對機械故障的科學診斷與預測。

2.2 計算機CAE技術

CAE技術即計算機輔助工程技術，能夠在有限元分析軟件、疲勞分析軟件、計算機分析程序等的共同作用下，針對機械生產(chǎn)與加工設計實現(xiàn)相關數(shù)據(jù)的迅速、精準計算與分析，由此來幫助我們深化對機械結(jié)構(gòu)的全面分析，包括機械振動模態(tài)、固有頻率、變形、剛度應變、強度等。CAE技術的作用范圍較為廣闊，涵蓋了載荷處理、網(wǎng)絡劃分、整機系統(tǒng)合成與分解等各個方面?；跈C械工程的特殊性，使得其在生產(chǎn)作業(yè)過程中需要面臨極為復雜的受力及變形情況，這使得我們難以在設計階段得到各類零部件的相關動力學數(shù)據(jù)。為充分掌握機械生產(chǎn)作業(yè)中零部件受力情況，做到數(shù)據(jù)的精準化掌握，就需要在傳統(tǒng)假設性方法的基礎上，積極引入計算機CAE技術，由此來彌補傳統(tǒng)分析技術存在的不足。并在CAE技術的作用下，簡化機械工程計算任務、明晰程序?qū)哟?，促進機械相關產(chǎn)品的開發(fā)與設計。

2.3 計算機CAD技術

CAD技術即計算機輔助設計技術，是通過計算機圖形設計功能的綜合調(diào)用，來針對某項具體的機械工程開展極具針對性的設計工作，并在設計建立、分析、修改、優(yōu)化的過程中，逐步實現(xiàn)項目設計的流程化。CAD技術主要被應用于機械工程設計階段，能夠在符號庫、參數(shù)化設計、二維繪圖等的作用下，通過CAD本身的建模功能，來實現(xiàn)項目的二維制圖以及三維造型。由此來將機械工程中一些基本的架構(gòu)以一種更為直觀的方式展現(xiàn)在我們面前。從結(jié)構(gòu)上來講，CAD系統(tǒng)主要由計算機軟硬件2部分組成，包括軟件部分的專業(yè)應用軟件、圖形漢字支撐軟件、系統(tǒng)軟件，硬件部分的數(shù)據(jù)圖形輸入輸出設備、圖形顯示設備、運算設備、外部存儲設備、信息傳輸硬件平臺等。目前CAD技術憑借自身存儲便捷、快捷處理、簡單易掌握等優(yōu)勢，已經(jīng)在我國機械工程領域得到了廣泛地應用，在CAD輔助設計、繪圖的作用下，將能夠最大程度縮短設計周期，并實現(xiàn)設計質(zhì)量的提升。

3 結(jié)語

綜上所述，伴隨著我國科技化發(fā)展程度的加深，計算機技術在機械工程中的應用范圍將得到不斷地拓展，利用計算機技術開展機械工程輔助設計構(gòu)建動力學模型，也將成為今后我國機械工程的主要發(fā)展方向。在今后的工作中，要求機械工程行業(yè)工作人員要繼續(xù)加大對于計算機技術潛在機械工程功能的研討力度，以此來促進計算機技術在機械工程中潛在功能和優(yōu)勢的充分發(fā)揮與利用，為進一步促進我國機械工程的現(xiàn)代化、智能化、數(shù)字化發(fā)展提供必要的技術支持。