現代機械設計方法研究與創新

王 澤

天津中科智能技術研究院有限公司 天津 300300

1 現代機械設計概述

現如今整個社會正在迅猛的發展，進而帶動了整個工業生產行業得到了較快的進步發展，現如今機械設計領域牽涉到諸多的機械原理，機械運動理論，力學以及物料結構諸多層面的內容，可以說具有一定的復雜性，是當前理論知識結合實踐應用中最為適合的介質。為了促進社會發展，帶動信息化大范圍的鋪展開展，針對當代機械設計工作實施不斷的優化和創新作用是十分巨大的。就以往陳舊形式的機械設備工作來說，更多的是處在較為固定的模式下，不但在工作中需要使用到大量的人力物力，工作效率較差，并且還需要投入較多的成本。然而現如今的機械設計理念覆蓋了較多的科技信息，特別是對于復雜形式的產品生產具備良好的優越性。

2 機械設計理論與方法的發展進程

從廣義的層面上來說，機械設計行業的發展可以被劃分為為兩個時期。首先是機械設計的初期，從十七世紀開始一直延續到二十世紀中期，整個期間設計理念較為陳舊，設計方法十分簡單。通常工作人員只會生搬硬套一些計算公式，機械產品設計效果水平不高，設計工作無法得到良好的發展，新產品的研發工作效率較差。其次，因為技術上存在較大的制約，機械設備資金投入較多，工作效率較差，不能為市場發展提供一定的支持。一直到二十世紀后期，機械產品內部的缺陷越發的凸現出來，進而想要有效的解決上述問題，需要我們對以往陳舊的機械設計模式實施優化完善。其次是當代設計實際，在這個實際中，人們將諸多的前沿技術進行了運用，在徹底的解決了設計環節中存在的問題的同時促進餓了機械設計領域的健康發展。

3 現代機械設計創新要求與原則

當前機械設計工作需要擺脫以往機械設計的形式的束縛，進而設計人員需要充分聯系實際來實施創新，并且需要將前沿理論知識和技術切實的運用到機械設計環節之中，更好的提升機械的實用性。

3.1 現代機械設計創新要求

當代機械設計創新工作其實質就是利用前沿機械創新設計理念，將機械設計產品的綜合性能以及特征充分的額施展出來，有效的促進機械設計產品的綜合性能以及運行效率的提升。也可以借助完善線下機械產品設計來達到上述目標。首先是當前機械設備創新需要引用一些個性化的元素，需要打破以往陳舊的設計理念，找到更加適合的設計模式和方案。其次是當前機械設計創新務必要具備良好的適用性，這一目標的達成需要充分的結合當下市場的實際需要以及市場的發展趨勢。機械設計產品可以進行批量生產，人機結合操作性能較強。再有是當前機械設計創新務必要具有良好的穩定性，機械設計產品的這一特性與產品的設計效果也存在一定的關聯。最后，現代機械設計創新需要運用良好的創新思想，需要設計工作人員具備較強的專業能力，能夠從各個角度來促進設計效果的提升。

3.2 現代機械設計創新原則

現代機械設計創新原則涉及到的層面較多，諸如：機械產品性能的靈活性，經濟收益的最大化。需要摒棄以往機械產品性能單一性，生產花費較大的缺點，促使機械產品性能不斷的充實，為市場發展創造良好的基礎，并且性能的不斷在充實，需要我們對機械制造花費加以切實的管控，這樣才能保證產品收益的不斷提升。

4 現代機械設計創新方法

現如今，在科學技術水平和社會經濟飛速發展的影響下，使得機械設計在保證產品質量的基礎上逐漸的對設計的精準度提出了更高的要求，進而想要達到上述目標，需要我們將專業的前沿理論知識和科學技術加以切實的運用，促使當前機械設計工作更加的高效。

4.1 計算機輔助設計（CAD）

計算機輔助設計，英文為ComputerAidedDesign簡稱為CAD。其實質就是借助電子極端及技術來對機械設計工作加以優化，促使當下機械設計工作能夠更加的完善。在利用計算機進行輔助機械設計工作的時候，往往需要實施模型建造，圖形處理，項目分析工序。進而CAD其實質也是將機械設計物理模型轉變為數字模型，對于產品在各種形式下的運行狀態以及系數加以分析研究，最終更好的對機械產品加以完善優化。

4.2 變形設計（VD）

變形設計（VariantDesign）其實質就是說在原始機械產品的前提下實施優化設計，促使相關機械產品的衍生品的種類不斷的增加，為產品市場的實際需要提供機制。主要形式是針對原有機械產品結構原理，形式，大小等實施二次創新設計，提升機械產品的適用性，促使產品利用效率的不斷提升。

4.3 并行設計（CD）

并行設計（ConcurrentDesign）與欲望陳舊形式的機械設備串行模式存在較大的差異，完全打破了以往機械設計持續時間長，設計流程不順暢，花費較多的弊端，利用計算結輔助設計以及工程教學為依據，借助系統化，信息化設計模式，更好的促進了機械設計制造一體化的健康穩定發展，有效的提升了機械設計的效果。

4.4 優化設計

優化設計從起本質上來說與當前機械設計的變形設計存在一定的類似之處，但是從模式和方法上還是存在明顯的差別的。優化設計其實質是利用電子設備以及數學規劃理論為前提條件，在產品性能等諸多方面的制約下，找到能夠達到設計目標的創新設計模式。利用數學函數來實施線性或者是非線性分析，完善設計方案，最終獲得最佳的設計方案。隨著科技的發展，我國其他行業也出現先進技術，相關人員也可采用移植技術設計法進行設計，這樣有效的促進了整個行業的健康發展。

5 結束語

現代機械設計因需要與多學科進行深度融合和技術交互應用，在設計理念、設計周期、設計成本、設計產品性能等方面有別于傳統機械設計，并給予對應改善和提升。從計算機輔助設計（CAD）、優化設計、變形設計（VD）、并行設計（CD）等對其進行創新研究，可促使現代機械設計產品性能更優、質量可靠、安全性好，并實現設計產品應易批量生產、功能配置合理、人機交互操作性強滿足現代社會發展進程的需要。