相似理论在机械工程中有着重要的应用价值

刘俊英

摘 要：科技领域的发展主要得益于科学技术上的各种理论知识，近年来，我国的机械工程领域取得了相当大的进步，在这其中，相似理论起到了十分关键的作用。正如目前我们所知，相似理论是一种以理论为指导，并以其为原型，进行模型的试验，并要根据其理论来设计出具体的操作方法，从而解决机械工程领域可能遇到的各类较难的问题。这些年，相似理论在机械工程当中得到了充分的应用，并在很多方面指导着现代机械工程的运作。本文着重介绍了相似理论的相关知识以及它在机械工程中的多方面的重要应用及其价值，并提出了笔者的见解，望能够从中提取出一定的发展和借鉴之处，以推动相似理论在机械工程领域中的进一步有效应用。

关键词：相似理论；机械工程；应用价值

中图分类号： O415.5 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-144-2

0 引言

相似理论起源于20世纪，它一开始出现在人们的视野里是在物理现象当中，每个学者都清楚，在自然界里，存在很多的相似的物理现象，或者现象不同，而其实验本质相同。正因为这些现象或本质的相似性，引起了科学家的极大注意，于是在20世纪初形成了独特的学科：相似理论。从它的名字我们就可以知道，它研究的主要对象是生活中的物理现象会出现相似状况的各项必要的因素以及这些现象其中的相似性质。随着时代的发展，相似理论及其应用也得到了可观的进步和完善。近些年，也有很多学者根据这些理论知识提出了很多定理，并写出了相应的论文，得到了社会各界的广泛关注和认可。比如上世纪前苏联学者发表了《相似原理》，其中的“相似三定理”是相似理论的理论基础，也是现代应用开展的必要理论定理。除此之外，还有我国发表的《相似工程与成组技术》和《相似工程》两篇论文，这些都在社会上产生了良好的反响，被科学界视为新的血液。在我国的现代化机械工程领域当中，相似理论起着越来越重要的作用，它被广泛地应用到各项工程的进展以及机械操作的问题当中，同时作为很多工程开展的基础理论知识，它可以有效较好的解决很多机械工程中的难题。为了促使相似理论能够在机械工程领域得到更全面的发展和应用，需要各位学者对相似理论的内容进行不断探讨，并切实地把相似理论与工程实际中的技术结合起来，如成组技术、人工智能和模型试验等，以充分实现相似理论的价值。

1 相似理论的特点

如上所说，相似理论是对生活中和自然界中相似的物理现象和本质进行相应的研究的学科，它最大的特点就是模拟和仿真，通过对一些现象的研究，得出其实际原理，然后进行仿照、对比，并运用到各行各业当中。在现代的机械工程领域当中，相似理论大都被应用于指导工程的各项进程的模拟，并对其加以探索，从而确定相关的策略以及对问题的解决方案。如今的社会，计算机科技不断发展，相似理论已经不仅仅止步于对物理现象的研究当中，它不但成为很多机械工程设计方案的理论基础，同时也广泛的应用到了人们的生活当中。相似理论的概念也随着时代的发展不断获得新的进步和扩充，它在不同的领域中也演绎着各式各样的角色，核心内容也越变越广，同时它也需要我们对其进行进一步的完善和推广，使它在各行各业都充分的发挥更大的作用。

相似理论一般是通过对物理现象发生所需具备的条件出发，对其中的各项内容进行研究，并通过各种数学公式进行分析，最后得出结论，然后将之应用到很多领域当中。相似理论最主要的特点是具有很大的抽象性，这个特点源于它对物理现象的研究所采用的方式，其中大部分采用的都是科学的设计分析与数学理论的规划计算，也就很大方面地导致了它的抽象性太强。其次，它还有一个特点就是适用范围十分广泛，除了机械工程领域，其他工业领域以及各种电力系统等都结合并运用了其理论内容。相似理论的核心功能在于指导实践方面，很多时候，要对工程方面出现的问题进行模拟实验和分析，在这其中，相似理论就充当着导火线的作用，连接着整个实验进程。并且，相似理论在很大一方面是用来处理工程当中所遇到的比较棘手的问题，因此，它的价值也很明显的体现在了机械工程的整体进程当中。

2 相似理论在机械工程当中的应用

相似理论在机械工程当中又有一个新的名词：相似工程学。它表明了该理论在机械工程当中的重要作用以及宽广的操作领域。在机械工程当中，它最为显著的应用项目主要包含了工程系统相似设计、相似虚拟制造、成组技术、相似模型技术和机械系统相似设计等。在这些应用当中，目前最受关注的是成组技术，它已经得到了社会各界的支持和广泛应用。最为科学化的应用是相似模型技术，由于在工程当中，其中的某一环节很容易出现问题和缺陷，就需要进行各种模拟、仿真，进而进行分析和对比，因此，该应用的主要操作是相似模拟与系统仿真，做完这两步之后，就可以对工程进行系统有效的规划和分析，并通过相似性来对整体的进程提出相应的方案，同时对工程当中的问题进行解决。由这些可以看出，在机械工程的进展当中，相似理论起到了不可忽视的重要作用，而且，在机械工程当中，相似性分析可以对整体的系统起到良好的分析改善效果，对工程的进展有着重大的意义。相似系统理论在实际应用中，显得极为重要。

在机械工程领域的零件设计当中，相似性的系统分析也可以赋予到零件最初的设计当中，把相似理论与各部位零件进行融洽的结合，从而配合整个机械工程的运作，使整体的机械系统变得合理有序。现代的机械工程，越来越看重整体系统的运转，同时要保证各部分机械的稳定运作，一旦出现了某方面或某部位的问题，就要通过相似理论进行有效的分析与研究，以获取解决方案。因此，在零件的相似性理论制造方面，也应该加强重视度，只有全面地将相似系统运用到零件的制作过程当中，才可以使整体的机械进程更加稳健顺利。

相似理论在机械工程当中核心的价值在于对机械工程整体的设计规划分析以及对所出现的问题能及时地规整出新的方案和解决办法。在机械工程的开展当中，具体的相似性设计步骤分为三步：首先是对整体机械系统的运作模式进行分析。在这里，首先要收集系统的资料，然后对资料进行合理的整理，再通过相似性理论将各部分进行模拟或仿真，最后进行分析，得出操作的具体流程和方法。对整体的机械系统的相似性分析要从由不同的方面开始，如传动方面、整体控制方面等。每个方面不仅仅是整体的一部分，也有自己独立的整体，需要运用相似性理论对各个方面进行全面合理的分析。其次，由于在对整体机械工程的系统分析量太大，导致模型数目众多，因此需要恰当地简化模型。相似性理论要求，对模型中的参数要以具体要求为基准，不能盲目而立，同时要有特定的模型基础，不可以简化掉重要部位。最后要对产生的数据进行分析得出结论。通过对机械工程系统的模型模拟和简化，可以得到很多相关的数据以及记录，我们要对其中的重要结论与现有的或目标当中的进展方案进行对比分析，检查是否存在着不足，如果确实存在缺陷，则应该立马对系统进行重新的分析，规划更加合适的模型，对其中的各项内容也进行合理的分析，更改不一样的对照参数。

3 结束语

随着时代的发展，相似理论在机械工程领域的发展已经不再局限于理論知识基础，它的各项设计与方法在机械工程进程当中的各个方面都得到了广泛的发展。如在基础的零件设计方面、模型设计方面、成组技术以及整体的机械工程系统模拟分析方面。相似理论本身的理论基础也被很多行业所接纳，在这其中，最为主要的还是机械工程领域的成就。随着年代的改革，相似理论不断地得到了充分且有效的发展，它在机械工程领域的价值也越来越突出。但是，目前相似理论在机械工程整体的运作发展当中，并没有完全发挥其重要作用。因此，为了我国的机械工程能够不断获得新的进步与发展，相关的学者与科学家要对相似理论这门独特的学科不断进行创新和探讨，实践出其核心理论价值，使它充分地发挥其在机械领域的重要作用。

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