现代设计技术在机械设计中的实际应用分析

摘 要：我国实行改革开放政策以来，经济、科技等发展迅速，人们的生活水平也不断提高，所以投入更多的资金用于房屋、公路等的建设，导致与之有关的机械工程技术水平面临巨大的挑战。作为机械工程核心组成部分，机械设计对产品能否满足要求有直接关系，设计水平的高低会对产品性能、研制周期和经济效益等有直接影响。所以在科学发展的今天，越来越多的工程技术人员在机械设计中运用现代设计技术，不仅能够拓展设计思维，还能让设计出来的产品满足全球化市场竞争的需求，让产品的竞争力进一步得到提高。本文通过比较传统设计和现代机械设计的特点，分析现代设计在机械设计中有哪些应用，让产品设计满足大众的需求。

关键词：现代设计；机械设计；实际应用

机械设计是对机械的工作原理、结构、每个零件的材料和尺寸大小等按照实际要求进行构思、分析和计算得出结果，从而将所得结果转化为人为制造产品的一个过程。由于科学技术的不断发展、计算机的广泛使用，致使设计手段发生了翻天覆地的变化，新的科学成果让机械设计的设计思想、理论和方法都变得更加丰富，进一步加快机械设计的改革和发展。同时，现代设计不仅需要让产品具备基础功能，还应在设计产品上将人性和保护环境思想体现出来。只有现代设计能够满足不同用户需求，适合不断变化的市场环境才能提高机械设计水平[ 1 ]。

一、现代设计技术在机械设计中的应用

（一）机械创新设计

在实际应用中，机械创新设计的核心内容就是需要让设计人员的智慧和创新能力充分发挥出来，能够设计出新型的产品具有机械功能和结构。机械创新设计更加看重设计人员能够在产品设计期间加入个人想法，所以在机械设计期间，设计人员应该调动自身的创新思维模式。然而，在实际设计过程中设计人员的思维模式会受到很多因素的限制，例如选择的机构类型偏向复杂和多解，设计人员不能像艺术家设计作品一样光凭想象力，只能在机械设计时通过应用智能专家系统和计算机辅助系统解决较为繁琐的计算和设计，才能让设计人员集中于发挥创造性思维。

（二）机械优势设计

机械优势设计的核心时能够在积累竞争的市场环境中争取到竞争优势，和那些根据个人爱好为基础的设计或者达到某种设计品质的设计有所不同吗，也不仅仅只追求设计的创新。因为满足市场需求，所以机械优势设计倾向于预测产品方向和分析技术方向，分析能够推动未来市场发展的主导产品，让产品和市场之间建立联系，在产品设计的每个环节，可以开发和吸收新的设计技术，从而让产品在市场中竞争力更强。虽鲜创新设计的产品能够在市场中有一定的竞争力，但是无法保证产品足够成熟，优势设计的基础是成熟设计，所以设计者应当仔细考虑自己想要设计具备哪些优势的产品，才能确保其在市场上受欢迎[ 2 ]。

（三）机械稳健设计

机械稳健设计是能够确保设计出来的产品在使用过程中，出现结构参数发生变化或者寿命范围内结构变质等现象，产品的性能都能够问维持在一定水平，其有利于设计质量的提高，降低损失。由于市场竞争逐渐激烈，人们倾向于设计出来的产品具有高质量、低成本的特点，稳健设计正好人们的需求。在设计过程中，参数会发生变化，稳健设计是通过模糊数学方式让产品的不稳定性、推理和寻优算法逐步得到完善，建立稳健设计系统，在求解时，需要明确产品的质量指标体系，其次获得质量设计模型，实现过后通过计算得出数据，找出稳健设计最优解才能得到稳健产品的最终设计方案。

（四）机械模糊设计

模糊设计是在机械设计中使用模糊数学知识进行设计的一种方式。时代的发展，导致设计的机构趋于复杂和庞大，设计过程中变量的增多导致它们之间关系更加复杂，且这些变量存在很多模糊现象，所以不能够将设计的产品准确描述出来。设计出来的产品使用周期长、承载力强都是属于模糊现象，为了解决这些问题，就需要采用模糊数学的方法。在机械设计中，通常是将模糊技术和其他技术结合在一起使用，进而研究机械结构。例如使用模糊对机械制造、设计参数、传动方案等进行综合评定。结合可靠性设计、优化设计进而形成模糊可靠性设计和模糊优化性设计[ 3 ]。

（五）机械虚拟设计

虚拟设计是一项新兴技术，需要运用多种学科知识，基础是虚拟现实技术，对象是机械产品，有利于产品的概念设计、装配设计等。设计人用可以借用这种技术，通过自然交换传感器和多维信息环境，在定量和定型的集合环境中实现感性的认识，进而可以更加理解设计概念和想出新的创意。虚拟设计技术主要是借用模拟仿真技术，与CAD系统相比，加强了人机交互的能力。设计人员可以与设计对象借助听覺、视觉等进行直接的交流。虚拟设计能够给产品提供虚拟三维环境，在设计期间，能够对产品进行虚拟加工和评价等，防止产品出现设计缺陷的问题，不仅可以减少开发时间，还能有利于开发成本的降低。

（六）机械绿色设计

绿色设计主要关注产品的绿色程度，在符合环境要求的基础上，保证产品的功能、使用周期和质量都能达到标准。绿色设计也被成为生态设计，在使用传统设计技术时，设计人员主要是根据产品的功能、质量等开展设计工作，忽略了设计过程中产生的淘汰产品对环境造成的影响。但是现代绿色设计，包括产品设计概念到产品制造等每一个环节，着重于分析和评价产品的整个生命周期，将对环境的不利影响控制在一定范围内。

二、结论

总之，通过将现在设计技术应用于在机械设计，可以让设计出来的产品能够满足竞争激烈的市场需求，提高产品的市场竞争力。

参考文献：

[1] 胡玲凤.现代设计技术在机械设计中的应用分析[J].农机化研究，2005，06（02）：92-93+96.

[2] 董俊华.现代设计技术在机械设计中的应用[J].河南机电高等专科学校学报，2007，01（02）：79-82.

[3] 于亮.现代设计技术在机械设计中的应用[J].企业导报，2013，02（05）：276.

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