机械工程设计选材基础知识-中文翻译

中文译文机械工程设计选材基础知识 摘要本文致力于研究对各种材料选择的电脑化系统发展。并对以基础知识的系统在并行工程环境（KBS）的重要性进行了解释。KBS 的研究在材料选择方面由一个工程设计过程来描述。材料数据库的发展，和选材服务，也被讨论到了。在材料选择 KBS 和使用中的聚合物基复合材料领域的应用是选材典型的例子。2001年由 Else-vier 科学有限公司出版。 1. 简介 材料选择通常是设计和材料工程师一项任务。加特里奇和水人1中是这样描述选择材料的:经过适当的制造业务，将有尺寸，形状和性能的产品或组件要以最低的成本展示其规定功能的材料选择的目标。对于选材的目的，成千上万的数据将需要所有的材料的特性。许多选择系统可以帮助设计工程师选择最合适的材料。在最基本的层面上，设计工程师可利用材料性能数据手册表。但是，数据表是不完整的，一旦公布，他们是难以更新。多德和范福2描述了有关工程材料的资料，可分为两大类，即数据和知识的分歧。数据被定义为测量的结果，而信息代表之间的数据，在这方面的知识，这有助于对结果的认识源项目的连接。无论是计算机化的数据库和材料选择的 KBS 将在以下各节描述。 2. 针对对材料选择的材料数据库 2.1 支持这一假设的数据和严密的逻辑近年来，关注正在面向计算机系统来存储和处理数据的有关材料的性能。它使得设计者能够在实现大容量和快速的从一个计算机数据库里检索到资料数据。据普拉萨德3，材料是在列举部分产品实现过程的共同要素。如今，设计工程师通常依赖于材料，他们所熟悉的。然而，当超过设计要求这些材料的限制或超过材料特性的限制，并行工程团队必须考虑替代材料。随着直接在线访问材料数据库，并行工程团队可以选择的材料，重量更轻，更强，成本更低。假设，这种替代的影响可以分析或模拟，团队可以轻而易举地把一个可用进程的最佳选择材料，节约每一个程序的材料，因此，减少材料浪费是必须的。白4强调了计算机选型辅助材料的重要性，图书有几个缺点，他们往往在到达的书架得时候已经过时。这使得他们很难找到答案指标进行排序或在您选择的方式的数据。电脑化系统，它提供了访问数据的材料，并不一定是材料选择系统，虽然对数据的访问是必要的，以方便选择。2.2 严格审查 本节回顾了计算机化的材料数据库，使设计人员选择了机械工程设计中的应用材料的发展。材料数据库的发展哈默曾报道5，布鲁尔等6-10，鲍尔11-12，Michael i 13，阿什比14-15和 C ebon 和 Ashby 16-17 。哈默5报道，各种数据库系统已用于塑料，橡胶等材料的选择剑桥（CMS）校园，选择二，材料，橡胶垫发展。数据库，塑料设计库。文摘工程材料，眼底，勘探者另外，市产管办，临概念，探险家，普拉特的 Polymers-can，标准 Info-disk，皮拉文摘，包装科学与技术文摘，化学，网络和搜索。 计算机辅助材料前通过统一标准的选择（CAMPUS）是一种广泛使用的塑料材料数据库6-10。一个产品类似 CAMPUS，与长纤维选择有关的数据库增强塑料。这个系统被称为眼底，它允许信息从材料到设计生产销售的最终用户11-13。因此，它是关系到所有谁与片状模塑料（SMC）的，散装模塑料(BMC)或玻璃垫热塑性（GMT）的材料由鲍尔报道11-12和Michael i 等。 13。校园及眼底有特点，它允许用户查看任何列出的产品的所有属性，打印任何产品搜索数据，满足特定性能要求，选择和查看比较性质的产品数据库，并按照升序排序的具体要求或降序。阿什比14，15和 C ebon 和 Ashby 16-17开发一个计算机化的材料选择系统，称为剑桥材料选择器（CMS）的。该系统使用材料的选择图表，这是一种显示，通过优化程序使用材料性能数据的方法。甄选过程由实施性能指标而定，一个物质属性的组合，而如果最优化性能。图表的开发，以目前的材料，和性能指标，使最合适的材料和形状可以进行选择。 机械设计 一台完整机器的设计是一个复杂的过程。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创造性，还必须在机械制图、运动学、工程材料、材料力学和机械制造工艺学等方面具有深厚的基础知识。 任何产品在设计时第一步就是选择产品每个部分的构成材料。许多的材料被今天的设计师所使用。对产品的功能，它的外观、材料的成本、制造的成本作出必要的选择是十分重要的。对材料的特性必须事先作出仔细的评估。 仔细精确的计算是必要的，以确保设计的有效性。在任何失败的情况下，最好知道在最初设计中有有缺陷的部件。计算（图纸尺寸）检查是非常重要的。一个小数点的位置放错就可以导致一个本可以完成的项目失败。设计工作的各个方面都应该检查和复查。 计算机是一种工具,它能够帮助机械设计师减轻繁琐的计算，并对现有数据提供进一步的分析。互动系统基于计算机的能力，已经使计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）成为了可能。心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个重要问题，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交流和磋商。在开始阶段 设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和磋商，并得到批准。这一般是通过口头讨论，草图和文字材料进行的。 如前所诉，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科技知识本身并不一定能给人类带来好处，只有当它们被应用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到在一个特定的产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。 应当把机械设计看成是机械设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制定产品的制造工艺学的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中做出所需的全部决定的。另一方面，应该认真精确的进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。 一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就使用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为，所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求屏弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人墨守成规，这样做并不是一件容易的事。一位机械设计师应该不断地探索改进现有的产品的方法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。 新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新方法。