鄭健　曹駿??

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平逐漸提升，在機(jī)械設(shè)計(jì)軟件開發(fā)方面得到了顯著的發(fā)展和壯大，極大的促進(jìn)了社會(huì)中各行各業(yè)的發(fā)展。在MATLAB基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的方法具有操作簡便、設(shè)計(jì)周期短以及效率高的特點(diǎn)，得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可和使用。本文將對(duì)基于MATLAB的機(jī)械設(shè)計(jì)方法以及該原理在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：MATLAB；機(jī)械設(shè)計(jì)方法；原理

在科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展之下，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)也得到顯著的壯大，獲得了巨大的進(jìn)步。新時(shí)代背景下，市場競爭日益激烈，當(dāng)今時(shí)代的市場競爭實(shí)質(zhì)是科技和人才的競爭，社會(huì)中各行各業(yè)都在積極與新型信息技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)自身的發(fā)展。因此，新材料、新設(shè)備被逐漸研制出來，基于MATLAB的機(jī)械設(shè)計(jì)也獲得了一致好評(píng)。

1 基于MATLAB的機(jī)械設(shè)計(jì)方法

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)簡介及MATLAB原理

機(jī)械設(shè)計(jì)主要是依靠編程系統(tǒng)以及軟件進(jìn)行的，在二十世紀(jì)六十年代，基于MATLAB的機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)被發(fā)明出來，其能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與MATLAB原理的有機(jī)結(jié)合，對(duì)機(jī)械工程的方案設(shè)計(jì)提供了重要的參考作用。軟件開發(fā)人員應(yīng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的型號(hào)、大小、幾何圖形等信息進(jìn)行充分掌握，并對(duì)環(huán)境條件、載荷等充分利用，進(jìn)而提升設(shè)計(jì)的整體水平和標(biāo)準(zhǔn)，為編程系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供較大的支持。同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)人員還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)合理的選擇設(shè)計(jì)變量，嚴(yán)格按照規(guī)定的要求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方法的最優(yōu)化。

1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)與MATLAB之間的特點(diǎn)與聯(lián)系

MATLAB屬于一種包含數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、控制語句以及對(duì)象編程的高級(jí)陣列語言，要求軟件開發(fā)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)輸入和輸出系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，能夠?qū)τ脩舻牟僮髌鸬街敢饔?，能夠順利在命令窗口中輸入有效命名。但新型的MATLAB語言是在C++計(jì)算機(jī)語言的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，除語法特征方面與以往一致以外，其他都具有不同程度的區(qū)別，這種語法特征能夠幫助科技人員盡快的進(jìn)行表達(dá)公式的書寫。機(jī)械設(shè)計(jì)與MATLAB之間具有十分密切的聯(lián)系，能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)使用人員提供更加方便快捷的操作。此外，MATLAB語言還具有較強(qiáng)的拓展性和可移植性，能夠?qū)茖W(xué)研究以及工程預(yù)算進(jìn)行深入分析。在該語言中包含桌面編輯器和調(diào)試器，能夠以最佳的路徑為用戶提供所需信息，從而保障調(diào)試系統(tǒng)的有序運(yùn)行[1]。

2 MATLAB原理在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1 在計(jì)算機(jī)語言中的應(yīng)用

由于MATLAB具有較強(qiáng)的特征，能夠在許多具有子程序的機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用，其在語言指導(dǎo)功能以及可靠性方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢。為了能夠凸顯MATLAB整體的運(yùn)行程序以及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，技術(shù)人員應(yīng)將個(gè)性化工具箱的功能充分的發(fā)揮出來，嚴(yán)格遵守相應(yīng)的拓展程序。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，應(yīng)使MATLAB的主程序得到充分發(fā)揮。在機(jī)械設(shè)計(jì)流程中，應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件語言的應(yīng)用，利用函數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)指令的就計(jì)算，使得軟件開發(fā)人員編寫程序代碼的難度下降，軟件中輸入輸出的控制工作更加完善。

2.2 在機(jī)械設(shè)計(jì)開發(fā)中的應(yīng)用

MATLAB在開發(fā)環(huán)境中可以通過使用目標(biāo)函數(shù)和文件工具的方式實(shí)現(xiàn)，這樣做將能夠充分符合使用者對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的需求，對(duì)函數(shù)庫中的文件工具和目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行充分利用，轉(zhuǎn)化用戶界面的圖形，使軟件開發(fā)人員能夠盡快找到程序的突破口，并且通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的合理運(yùn)用，營造出有利的設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境，使MATLAB文件能夠?qū)崿F(xiàn)快速保存，將計(jì)算機(jī)中的主程序功能得到顯著發(fā)揮，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生較大的有利影響。同時(shí)，還有利于主程序更好實(shí)現(xiàn)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)命令窗口，使執(zhí)行同步輸入結(jié)果功能發(fā)揮到極致，進(jìn)而開拓出一個(gè)安全、穩(wěn)定的機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)境。

2.3 在函數(shù)庫及圖形處理中的應(yīng)用

在MATLAB中數(shù)學(xué)函數(shù)庫的主要作用是能夠進(jìn)行操作系統(tǒng)和數(shù)值計(jì)算的可視化操作，能夠集多種函數(shù)于一體進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)事先存儲(chǔ)多個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)，這樣做能夠進(jìn)一步保障數(shù)值計(jì)算的精準(zhǔn)度。同時(shí)，當(dāng)軟件開發(fā)人員在設(shè)計(jì)中遇到問題或困難時(shí)，MATLAB中的工具箱能夠幫助其進(jìn)行解決，并且其中包含的仿真功能也能夠幫助其進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)的隨時(shí)調(diào)用，也函數(shù)庫中相關(guān)圖形的展示具有較大的促進(jìn)作用，也為技術(shù)人員的設(shè)計(jì)操作提供了可視化操作。此外，在圖形處理方面也能夠利用MATLAB進(jìn)行，該設(shè)計(jì)中具有較強(qiáng)的操作系統(tǒng)功能，能夠?qū)D形代碼以及操作程序等進(jìn)行直觀的展現(xiàn)，自主生成目標(biāo)圖形，對(duì)機(jī)械工作人員的效率和質(zhì)量提升具有較大的促進(jìn)作用。

2.4 在程序編寫中的應(yīng)用

MATLAB機(jī)基礎(chǔ)上的機(jī)械化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的是模塊化思維方式，該設(shè)計(jì)的原理是設(shè)置一個(gè)主程序和多個(gè)子程序，并且對(duì)機(jī)械運(yùn)行過程中的零部件情況進(jìn)行綜合分析，使整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠更加鮮明，這樣做有利于對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行改造的精簡化處理，同時(shí)還可以充分調(diào)動(dòng)主程序中的窗口，這些窗口程序設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)大綱中的要求進(jìn)行，尤其是對(duì)于難易程度不同的部分，要本著具體問題具體分析的原則，在MATLAB的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)的優(yōu)化，再根據(jù)系統(tǒng)的提示點(diǎn)擊“下一步”按鈕，進(jìn)入到子窗口程序中進(jìn)行后續(xù)操作[2]。

3 結(jié)語

綜上所述，要想使機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量和效率得到顯著提升，則要求軟件開發(fā)人員能夠重視機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重要性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)水平顯著增強(qiáng)，機(jī)械設(shè)計(jì)程序以及編程軟件等方面也逐漸呈現(xiàn)出多元化趨勢。軟件開發(fā)過程中，應(yīng)注意程序的特性以及應(yīng)用范圍，并且應(yīng)加強(qiáng)對(duì)初始數(shù)據(jù)以及參數(shù)的設(shè)置和選擇。當(dāng)設(shè)計(jì)開發(fā)過程中出現(xiàn)問題時(shí)，可以利用MATLAB中的優(yōu)化工具箱進(jìn)行解決，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)化和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾濤.基于Web的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造方法的研究[D].昆明理工大學(xué)，2012.

[2]沈元元，于晨斯.基于Matlab的機(jī)械設(shè)計(jì)方法研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，1218：63.

作者簡介：鄭?。?995），男，遼寧大連人，本科，機(jī)械設(shè)計(jì)制造