Question

力学理论分析、有限元分析在机械设计中有什么作用呢？

Answer 1

可以让你设计的自动化设备更合理，更科学。
如果你不会这些理论技能，我们可以为你提供！

精谨力学理论分析工作室的服务领域
您是否在为你们公司的设计师在做设备的开发时，只会画图而不会做理论的分析而苦恼呢？是否在为电机拖不动、气动结构夹不紧但又不能加大气缸缸径等具体结构问题而苦恼呢？如果你们存在这样的烦恼，那我们工作室将可以为你解决这些烦恼。
我们工作室的起创人长期从事机械设计工作，深刻地了解机械设计过程中存在的问题。现在大多数工程师在做所谓的“设计”时，往往就是画画图，将设备的大概样子画出来，并且能将设备运行的动作流程理清就行。设备运行的动作流程如果能够理清，听起来好象该设备就基本上能够达到所需要的功能了。然而，等设备制造出来后，实际的使用结果往往并非如此，那些设备根本达不到预期的效果。这是什么原因呢？这是因为在设计的过程存在太多的“想当然”了，“想当然”在无情的客观规律面前是站不住脚的。
我们“精谨”能为你做什么呢？
第一、理论力学（或称刚体力学）方面（零件、机构在受力条件下的平衡与运动问题）
设备的运行也属于物质世界的物质运动，其各运动参数（如速度、加速度、动能、动量等）与时间、空间有着密切的函数关系。分析清楚了这些关系，可以改善设备的运行状况，比如冲压设备可以避免在系统动能较小的位置进行冲压动作。设备的动力学、静力学分析是我们工作室擅长的主要技能之一。工作室的起创人牢牢掌握大学的力学和数学理论基础，并且精通机构动力学仿真软件（CosmosMotion）。深通此两项技巧，我们工作室定能为你们设计的设备做合理、正确的分析。如果你的设备模型存在设计上的不合理，那我们将会为你提供合理的解决方案以及重要元件（如伺服电机和丝杠）的选型。对于复杂的系统，我们常用“拉格朗日方程” ：
与
作为理论计算的基本依据。我们每个理论计算都会用机构动力学仿真软件进行验证。

第二、材料力学与弹性力学方面（零件、构件在受力条件下的变形与可靠性问题）
机械设备的稳定与可靠另一个需要考虑的就是构件的应力与变形问题。这在理论上是属于材料力学与弹性力学的范畴。对于一般轴或梁的变形问题，我们一般以微分方程：

作为理论计算的基本依据；对于传动轴类零件来说，所选用的材料一般都为塑性钢材，所以其组合变形应力则以米赛斯（Mises）强度理论：

作为最大应力的计算依据，以判定最大应力是否大于材料的屈服极限。这类计算的验证，则是用当前最流行的计算方法——有限元分析软件（CosmosWorks）来完成。了（见图例2）
第三、复杂凸轮机构、连杆机构的设计
内行的人都知道凸轮机构、连杆机构的设计要比气动结构、丝杠传动结构复杂得多，要求设计者必须掌握较高的理论水平。如果你们公司的设备中出现凸轮、连杆等机构，无疑将大大提高你们公司设备的技术含金量。我们工作室所设计的凸轮轮廓曲线方程，以力学理论为依据，并经过严格的数学推导，在基圆尺寸较小的前提下尽量减小最大压力角。（见图例1）
总之，我们工作室可以为你解决所有与机械设计有关的力学问题。我们为你提供的力学分析不但能为你解决设备的实质问题，而且以下的内容将让你的设计更具说服力，更能在客户面前展示你们公司的设计理论实力：
1、复杂而正确的计算过程，运用了大量的高等数学工具和力学理论；
2、直观形象的软件分析结果（机构运动仿真过并由此得到的速度、加速度、动能等参数的曲线图和数据；有限元分析得到的应力、变形量、安全系数分布图）

图例1

图例2

Answer 2

力学理论是必不可少的，有限元软件（abaqus，ansys）为你把繁琐的计算全部省去，让你真正专注于设计。其实有限元应用很广，包括力学、热学、流体、振动、疲劳、电磁场等等，，在机械设计中力学、振动、疲劳还是用得到的吧。

Answer 3

分析基本的结构受力情况及机械效率等问题，需要用理论力学的知识，若要分析机械结构强度，校核强度问题等则需要用有限元的知识来解决，当然对于简单的结构有材料力学也可以解决的。

Answer 4

让结果更精确