機械工程中的創(chuàng)新設(shè)計論文(編輯修改稿)
2024-11-12 08:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 程的省略。靈感既是一種思維形式，又 是大腦加工信息的一種高層次功能。許多科學發(fā)現(xiàn)，新產(chǎn)品問世都是通過靈感思維活動創(chuàng)造出來的。作為機械設(shè)計工作者更應(yīng)注重靈感開發(fā)，得到靈感的幫助而大大提高創(chuàng)造、創(chuàng)新能力。 (4) 想象思維 想象是一種抽象的形象思維活動，想象可以是非理性的憑空想 第 6 頁 共 18 頁 象，也可以是理性的在已有確定性基礎(chǔ)上進行重新組合或部分更新性質(zhì)的想象。想象思維具有以客觀現(xiàn)實為基礎(chǔ)，高度概括性和形象性及重新組合與再創(chuàng)造等特點。想象是人類思維之樹上最美麗、神奇的花朵 !沒有想象就沒有創(chuàng)造，創(chuàng)造離不開想象，想象是創(chuàng)造的精髓。萬有引力定律是從蘋果落地充分展開想 象翅膀的結(jié)果；“嫦娥奔月”的神話想象，誘使人類終于發(fā)明創(chuàng)造了飛機 !可見想象有時比知識更重要，想象推動著社會進步，科學發(fā)展，并且是知識進化的源泉。沒有想象的機械創(chuàng)新設(shè)計是不可想象的，用想象力形成創(chuàng)新成果已成為對現(xiàn)代機械設(shè)計人員必然要求。 2． 2 創(chuàng)新性設(shè)計思維的過程 當要對機械零部件提出一些創(chuàng)新性設(shè)計或做一些其它的創(chuàng)新性設(shè)計工作，一般要經(jīng)歷一下的創(chuàng)新性思維過程。 (1) 準備階段 準備階段的過程是發(fā)現(xiàn)問題→分析問題→搜集問題→形成課題。 (2) 醞釀階段 醞釀階段的過程是明確創(chuàng)新目標→繼續(xù)收集資料 →從事試驗或研究→嘗試各種思法可行性。 若問題簡單，可能會很快找到解決問題的辦法；若問題復(fù)雜，可能要經(jīng)歷多次失敗的探求 。當阻力很大時，則中斷思維，但潛意識仍在大腦深層活動，等待時機。 (3) 頓悟階段 頓悟階段是創(chuàng)造性思維的突破階段。創(chuàng)造主題在特定情境下得到特定的啟發(fā)，被喚醒。 該階段的作用機制比較復(fù)雜，一般認為是與長期醞釀所積蓄的思維能量有關(guān)。這種能量會沖破思維定勢和障礙，使思維獲得開放性、求異性、非顯而易見性。 (4) 驗證階段 驗證階段表明創(chuàng)造性思維不僅注重形式上標新立異，內(nèi)容上也要求精確可 靠。 2． 3 創(chuàng)新性設(shè)計思維的特征 創(chuàng)新性思維是一種人類高層次的思維，它有下列特征。 (1) 創(chuàng)新思維具有開放性的特點 開放性主要是針對封閉性而論的。封閉性思維是指于習慣于從已知經(jīng)驗和知識中求解，偏于繼承傳統(tǒng)，照本宣科，落入“俗套”，因而不利于創(chuàng)新。而開放性思維則是敢于突破定勢思維、打破常規(guī)、挑戰(zhàn)潮流，富有改革精神。 (2) 創(chuàng)新思維具有求異性的特點 求異性主要是針對求同性而論的。求同性是人云亦云，照葫蘆畫瓢。而求異性則 第 7 頁 共 18 頁 是與眾人、前人不同，是獨具卓識的思維。 (3) 創(chuàng)新思維具有突發(fā)性的特點 突發(fā)性主要體現(xiàn)在直覺與靈感上。所謂直覺思維是指人們對事物不經(jīng)過反復(fù)思考和逐步分析，而對問題的答案做出合理的猜測、設(shè)想，是一種思維的閃念，是一種直接的洞察。靈感思維也常常是以一閃念的形式出現(xiàn)，但它不同于直覺，靈感思維是由人們的潛意識與顯意識多次疊加思維而形成的，是長期創(chuàng)造性思維活動達到的一個必然階段。 (4) 創(chuàng)新思維是邏輯與非邏輯思維有機結(jié)合的產(chǎn)物 邏輯思維是一種線性思維模式。它具有嚴謹?shù)耐评恚画h(huán)緊扣一環(huán)，是有序的。邏輯思維常采用的方式一般有分析與綜合、抽象與概括、歸納與演繹、判斷與推理等 3 機械創(chuàng)新性設(shè)計技術(shù)特征與設(shè)計過程 創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)是解決創(chuàng)新設(shè)計問題的創(chuàng)意藝術(shù)，是人們對創(chuàng)新性思維和創(chuàng)造理論加以具體化應(yīng)用的技巧。 3． 1 機械創(chuàng)新性設(shè)計技術(shù)特征 機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)具有以下獨具的特點，對其特征的了解可以幫助我們正確的對待機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)的看法，對設(shè)計的創(chuàng)新設(shè)計起到一定的規(guī)范和引導(dǎo)的作用。 (1) 獨創(chuàng)性 創(chuàng)新設(shè)計不是單獨的重復(fù)和模仿，而是在自己、前人或他人已經(jīng)獲得的研究成果基礎(chǔ)上新擴展、新開拓。它所追求的是新奇、新穎、獨特和非重復(fù)性的結(jié)果，有敢于懷疑、突破框框、敢于破陳規(guī)、獨具卓識的思維。 (2) 綜 合性 善于進行綜合思維，把已有的概念、事實、信息通過巧妙的結(jié)合，形成新的成果。 (3) 人為的目的 任何形式的創(chuàng)新設(shè)計 ,其主體都是具有主觀能動性的人，并且是一種有目的活動。 (4) 社會價值性 創(chuàng)新必須體現(xiàn)為一定的價值，作為工程技術(shù)人員，技術(shù)發(fā)明和工程技術(shù)設(shè)計創(chuàng)造的價值主要看其經(jīng)濟價值以及是否具有實用性、有效性、可靠性。 (5) 探索性 創(chuàng)新通常是在知識、手段、方法等不甚充分的條件下進行的探索活動。 (6) 推理性 對某一種現(xiàn)象或想法，善于由此及彼地進行縱向、橫向、逆向推理。 (7) 多向性 善 于從不同角度的角度思考問題。通過發(fā)散、換元、轉(zhuǎn)向等途徑，以獲得新的思路和方案。 第 8 頁 共 18 頁 3． 2 機械創(chuàng)新性設(shè)計技術(shù)的設(shè)計過程 機械創(chuàng)新設(shè)計的設(shè)計過程是對創(chuàng)新思維的利用的發(fā)展和延伸。 圖 31 所示為中國的技術(shù)專家提出的機械創(chuàng)新設(shè)計的一般過程， 圖 31 機械創(chuàng)新設(shè)計的一般過程 （ 1） 確定 (選定或發(fā)明 )機械的基本原理 :它可能涉及機械學的對象的不同層次、不同類型的機構(gòu)組合，或不同學科知識和技術(shù)的問題； （ 2） 機構(gòu)結(jié)構(gòu)類型綜合及優(yōu)選 :優(yōu)選的結(jié)構(gòu)類型對機械整體性能和經(jīng)濟性具有重大影響，它多伴隨新機構(gòu)的發(fā)明。機械發(fā)明專 利的大部分屬于結(jié)構(gòu)類型的創(chuàng)新設(shè)計。因此，結(jié)構(gòu)類型綜合及其優(yōu)選是機械設(shè)計中最富有創(chuàng)造性、最有活力的階段，但又是 第 9 頁 共 18 頁 十分復(fù)雜和困難的問題。它涉及到設(shè)計者的知識 (廣度與深度 )、經(jīng)驗、靈感和想象力等方面，成為多年來困擾機構(gòu)學研究者的主要問題之一。 （ 3） 機構(gòu)運動尺寸綜合及其運動參數(shù)的優(yōu)選 :其難點在于求得非線性方程組的完全解 (或多解 )，為優(yōu)選方案提供較大的空間。由于優(yōu)化法、代數(shù)消元法等數(shù)學方法陸續(xù)引人機構(gòu)學，使這個問題取得了突破性進展。 （ 4） 機構(gòu)動力學參數(shù)綜合及其動力參數(shù)優(yōu)選 :其難點是動力參數(shù)盈大、參數(shù)值變化域廣的 多維非線性動力學方
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