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正文內(nèi)容

機械工程中的創(chuàng)新設(shè)計論文分享-文庫吧資料

2025-06-30 18:28本頁面
  

【正文】 驗,結(jié)果屢次失敗。由此可以看出組合創(chuàng)新具有非常的普遍性與廣泛性?!拔艺J(rèn)為發(fā)明有兩條路,第一條是全新的發(fā)明,第二條是把已知其原理的事實進(jìn)行組合”。(4) 組合法組合法是指將兩種或兩種以上的技術(shù)、事物、產(chǎn)品、材料等進(jìn)行有機的組合,以產(chǎn)生新的事物或成果的創(chuàng)新技法。(3) 移植法移植法是指借用某一領(lǐng)域的成果,引用、滲透到其他領(lǐng)域,用以變革和創(chuàng)新。觀是指用敏銳眼光去看,察是指用科學(xué)思維去想。無論那一項創(chuàng)新設(shè)計都有其方法可循,一般可分為以下八種方法。4 機械創(chuàng)新性設(shè)計技術(shù)方法與實例機械創(chuàng)新性設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用不是憑空的想象,它只有應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中才能充分發(fā)揮創(chuàng)新性思維的社會價值,美化生活。即在大型空間設(shè)計內(nèi),基于知識、經(jīng)驗、靈感與想象力的系統(tǒng)中搜索并優(yōu)化設(shè)計方案。③ 設(shè)計過程中相當(dāng)部分工作是非數(shù)據(jù)性、非計算性的,必須依命在知識和經(jīng)驗積累基礎(chǔ)上的思考、推理、判斷,以及創(chuàng)造性發(fā)散思維(靈感、形象的突發(fā)性思維)相結(jié)合的方法。主要解決基于可靠性、工藝性、安全性、摩擦學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。完成以上所述機械工作原理、結(jié)構(gòu)學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)分析與綜合的4個階段,便可形成機械設(shè)計的優(yōu)選方案。(4) 機構(gòu)動力學(xué)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(xué)方程組的求解,這是急待深人研究的課題。(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。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,但又是十分復(fù)雜和困難的問題。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(xué)的對象的不同層次、不同類型的機構(gòu)組合,或不同學(xué)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(jì)性具有重大影響,它多伴隨新機構(gòu)的發(fā)明。通過發(fā)散、換元、轉(zhuǎn)向等途徑,以獲得新的思路和方案。(6) 推理性 對某一種現(xiàn)象或想法,善于由此及彼地進(jìn)行縱向、橫向、逆向推理。(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(jì)價值以及是否具有實用性、有效性、可靠性。(2) 綜合性 善于進(jìn)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。(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。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。它具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?,一環(huán)緊扣一環(huán),是有序的。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(dá)到的一個必然階段。(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。求同性是人云亦云,照葫蘆畫瓢。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。(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。 (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(biāo)新立異,內(nèi)容上也要求精確可靠。該階段的作用機制比較復(fù)雜,一般認(rèn)為是與長期醞釀所積蓄的思維能量有關(guān)。(3) 頓悟階段頓悟階段是創(chuàng)造性思維的突破階段。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。(1) 準(zhǔn)備階段 準(zhǔn)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。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。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。(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象,也可以是理性的在已有確定性基礎(chǔ)上進(jìn)行重新組合或部分更新性質(zhì)的想象。許多科學(xué)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。柏拉圖認(rèn)為:這是神性著魔,是人與神的溝通!其實,靈感是思維的迅速升華與高級濃縮,是過程的省略。它是人們的創(chuàng)造活動達(dá)到高潮后出現(xiàn)的一種最富有創(chuàng)造性的飛躍思維的智能狀態(tài)。發(fā)散型思維和聚合型思維是一個辨證統(tǒng)一的過程,創(chuàng)造性思維的全過程都是為了達(dá)到創(chuàng)造、創(chuàng)新的目的,從種種設(shè)想中找出最佳的解決方案。任何一個機械創(chuàng)新設(shè)計都必然從發(fā)散思維到聚合思維,再從聚合思維到發(fā)散思維,多次循環(huán)往復(fù),直到解決問題,或創(chuàng)造性思維形成。聚合型思維要求思維具有概括性、及時性、正確性,聚合型思維能力的高低,取決于一個人的分析、綜合、抽象、概括和判斷推理能力強弱。(2) 聚合型思維 聚合型思維就是以某個思考對象為軸,從不同的方向和不同的角度,將思維指向這個中心點以供選擇,達(dá)到解決問題的目的。發(fā)散型思維所追求目標(biāo)是獲得盡可能多,盡可能新,盡可能獨創(chuàng)的,前所未有的設(shè)想、方法、形式、思路、解法和可能性。發(fā)散型思維能力的高低,取決于知識面、想象力,尤其是遷移能力。發(fā)散型思維既無一定的方向,也沒有一定的范圍。創(chuàng)造性思維是整個創(chuàng)造活動中體現(xiàn)出來的思維方式,它是多種思維類型的復(fù)合體,把握創(chuàng)造性思維的關(guān)鍵是在認(rèn)識不同思維類型的特點和功用的基礎(chǔ)上,進(jìn)行思維的辯證組合與綜合運用。創(chuàng)造性思維是新穎獨到的信息加工藝術(shù),是人腦的各種思維活動形式和思維活動的各個要素之間相互協(xié)同進(jìn)行的有機結(jié)合的高級整體過程創(chuàng)造性思維不同于在設(shè)計領(lǐng)域常用的邏輯思維,其主要在于創(chuàng)造性思維有創(chuàng)造想象的參與,而且,邏輯思維是一維的,具有單向性和單解性的特點,而創(chuàng)造性思維是一種立體思維,通常沒有固定的延伸方向,它更加強調(diào)直觀、聯(lián)想、幻想和靈感。2.1 創(chuàng)新性設(shè)計思維的概念及類型創(chuàng)造性思維是指突破原有的思維模式,重新組織已有的知識、經(jīng)驗、信息和素材等要素,在大腦思維反應(yīng)場中激活后,提出新的方案或程序,并創(chuàng)造出新的思維成果的思維方式要創(chuàng)造,首先要有創(chuàng)造性思維,創(chuàng)造性思維是人類大腦的特有屬性。采用對稱布置的機構(gòu),對于高速轉(zhuǎn)動的機構(gòu),其作往復(fù)運動和平面一般運動的構(gòu)件,以及偏心的回轉(zhuǎn)構(gòu)件的慣性力和慣性力矩較大,在選擇機構(gòu)時應(yīng)盡可能考慮機構(gòu)的對稱性,以減少運動過程中的動載荷和振動;采用增力機構(gòu),對于執(zhí)行構(gòu)件行程不大,而短時克服工作阻力很大的機構(gòu)(如沖壓機械中的主機構(gòu)),應(yīng)采用“增力”的方法,即有瞬時較大機械增力機構(gòu)。在連桿機構(gòu)和齒輪機構(gòu)中,也可以利用齒輪傳動時節(jié)圓作純滾動的原理或利用杠桿放大或縮小的原理等來縮小機構(gòu)尺寸。執(zhí)行機構(gòu)的形式與原動機的形式密切相關(guān),不要局限于選擇傳統(tǒng)的電動機傳動方式,要適當(dāng)?shù)倪x擇原動機。在基本機構(gòu)中,高副機
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