[发明专利]一种机械产品设计与分析的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机械产品设计与分析的方法。

背景技术

计算机辅助设计与分析是现代机械产品快速设计开发与分析评价的有效方法。常规智能化的机械产品设计分析软件技术，一般通过软件平台和设计分析与优化设计分析“方法器”，调用产品参数化方案和固化在软件中或使用时输入的载荷工况条件、材料与结构性能参数、评价标准参数来完成产品的设计分析，具有如下局限性：

(1)当产品有新方案时，必须重新开发软件，把新的方案植入软件之中。这项工作用户难以胜任，只有专业人员才能完成。容易因为原程序资料说明不够清晰，或其它原因，使软件将无法扩充。

(2)当存在多种载荷条件、多种材料与结构性能参数和多种评价标准参数时，采用使用时输入方式进行是一项繁琐并容易出错的工作。如果要把新信息植入程序中，同样：这项工作用户难以胜任，只有专业人员才能完成。容易因为原程序资料说明不够清晰，或其它原因，使软件将无法扩充。

(3)无产品历史上成功/失败案例和失效信息为软件使用者适时提供帮助，不能发挥软件使用者的能动性和帮助使用者时势做出合理选择。

因此，现有机械产品设计分析软件技术的知识性与生命力不强，开放性差，可持续发展性差，扩展成本较高，没有自我完善与日积月累功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械产品设计与分析的方法，该种方法通用性强，适用于多种产品的设计与分析，并且扩充性好，可方便地更新与发展产品的种类及相关条件与参数。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是：一种机械产品设计与分析的方法，其步骤依次是：

A、建立数据库将多种产品的设计原型与分析原型的参数化方案存储在产品参数化方案数据库中；将多种载荷工况要求存储在载荷工况数据库中；将多种材料及其性能指标存储在材料及性能数据库中；将一种或多种评价准则存储在评价标准数据库中；

B、建立方法模块将产品的分析及优化设计的方法存储在方法模块中；

C、建立产品数据组合-方法的对应关系将步骤A的四种数据库中的产品参数化方案、载荷工况、材料及性能和评价准则的所有组合与步骤B的方法模块中的分析或优化设计方法建立对应关系，形成产品数据组合-方法对应关系表；

D、产品的设计或分析在步骤A中的四种数据库中分别选择出拟设计产品的设计原型或拟分析产品的分析原型，要求的载荷工况，拟使用的材料及性能和评价准则，形成拟设计或分析的产品数据组合；再根据该数据组合从步骤C中的产品数据组合-方法对应关系表中找出对应的产品分析或优化设计方法；再根据找出的方法进行产品的分析或优化设计，得到分析或设计结果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、通用性强应用数据库技术，把产品的多种设计原型与分析对象、多种载荷工况要求、多种材料及性能选择、多种评价准则等这些用来产品设计分析的要素，分别用产品参数化方案数据库、载荷工况数据库、材料及性能数据库、评价标准数据库来表示，并预先建立起产品参数化方案、载荷工况、材料及性能和评价准则的所有组合与方法模块中的分析或优化设计方法建立对应关系。当需要进行特定的产品设计时，只需从数据库中调出有关的参数条件，再根据相应的参数条件调入对应的分析或优化设计方法，即可完成产品的设计与分析。从而本发明方法实用于数据库中已有的多种产品的多种方法的分析和设计，较之现有的产品分析与设计方法，只能针对某一特定产品进行分析与设计，其通用性强。

二、扩充性好由于普通使用者均可对四种数据库中的数据进行添加或删除。这样，本发明方法可方便地更新与扩充产品的种类及产品的材料、性能、载荷工况要求及评价准则，从而本发明方法具有良好的开放性和自我完善性。

上述D步得到的分析或设计结果后，还将该分析或设计结果作为产品的设计原型与分析原型的参数化方案存储在A步建立的产品参数化方案数据库中，以更新产品参数化方案数据库。

这样，本发明方法能自动地及时更新相关的产品参数化方案，使得在后的设计分析能自动吸取已有设计的产品参数化结果，能够更好、更快地设计出更符合需要的机械产品。

上述的步骤A建立数据库时还建立历史经验数据库，将产品历史上成功/失败案例和失效信息存储在历史经验数据库中；在D步的产品的设计或分析时，则不选择产品历史上的失败案例和失效信息所对应的产品数据组合。