深度动态设计法：打造更精准的用户体验

深层次动态设计法（见图8-2）是以非线性动力学为基础的动态设计方法。它的主要内容包括：

1）以非线性动力学为基础的设计（包括非线性可靠性设计）。研究重点是多自由度非线性振动系统和非线性随机振动系统。现代机械深层次动态设计应是一种以非线性动力学理论为基础，以机器运动学和动力学分析与计算为内容，以广义优化为手段的动态设计。为了做好此项工作，应该建立以非线性振动、非线性动力有限元和非线性多体系统动力学为基础的非线性动态设计体系和设计平台。

2）建立以广义质量为目标、以非线性动力学理论和可靠性理论为基础的机器及其零部件可靠性设计体系。现代机械设计理论与方法的主导研究方向呈现出这样一个特点和模式，它正在确立以产品广义质量为主要目标，采用综合集成技术将几种对产品质量有重要影响的设计方法有机地结合在一起的综合设计模式，来解决包括复杂非线性系统等有关问题在内的一些深层次设计问题。这是产品设计理论和方法发展的必然趋势。

深层次机械动态设计的目的和一般动态设计相同之点是，要求所设计的机械设备在投入生产后，能处在较理想的状态下工作，不仅能获得满意的技术性能指标，能安全可靠地工作，还能满足工作寿命的要求。

图8-2 深层次动态设计法的理论框架

和一般动态设计方法相同，深层次的机械动态设计通常包括狭义的和广义的两类目的。深层次机械动态设计也因机器的不同类型而有区别，各类机械的动态设计的内容也不完全相同。(www.xing528.com)

现在还是以振动机械为例，来讨论深层次的，即以非线性动力学理论为基础的现代机械动态设计方法。

从动力学的具体内容来看，非线性机械动态设计涉及以下三个方面的内容：非线性多体系统动力学、非线性振动和非线性动力有限元分析。

由于目前工程中所遇到的非线性振动问题越来越多，利用一般线性振动理论和方法，很难解决或很难全部解决所遇到的实际问题。例如，一些非线性振动机械及汽轮发电机组等机械设备运转过程中所发生的非线性振动问题，只有采用非线性动力学理论与方法才能得到解决。因此，目前机械动态设计正向更深层次的方向发展，这就要求科技工作者不仅要关注一般线性振动问题，还要重视非线性动力学问题的研究。

振动机械深层次的动态设计的基体内容，包括有益振动的利用和有害振动的防止，和上一节中的一般动态设计相同，不同之处是采用的基础理论和方法有所区别。

对于振动机械深层次的动态设计，同样要对机器主要零部件的可靠度进行分析计算，以保证机器及其零部件的可靠性。