1、1现代设计技术在机械设计中的应用摘 要：随着科技的不断进步与发展，机械设计对技术的要求越来越高，要想使设计的产品满足全球化经济市场的竞争与需求，必须将现代科学技术应用于机械设计的领域。相关的工程技术人员也应适应时代的需求，拓展设计思维，灵活运用现代设计技术，提高产品的市场竞争力。 关键词：现代设计技术机械设计绿色创新 中图分类号：TU2 文献标识码： A 一现代设计理念 1.1 机械创新设计 机械创新设计的具体概念就是充分的发挥设计师的智慧，运用自身的创造能力，利用自身所拥有的设计理论和设计原理，在原有的基础上进行新的创新和构思，从而设计出符合客户需求，市场需求，新颖独到的机械产品。机械创新设
2、计与原有的创新设计相比，新的设计在各个阶段都强调人性化的设计，人在设计中起到主导型的作用，主要是采用新的设计原理和设计手段，把以前的机械性能作为出发点，不断的改善原有的机械创造和发明，来实现先设计好的功能，从而提高工作的品质，使得设计出来的产品更具有经济功能。机械创新设计主要是要求设计人员要具有创新性思维方式，在产品设计的过程中要运用发散的思维方式。但是，在实际工作过程中，由于受到了经验的限制，还要在有限的求解2空间中设计任务可解性，这些情况都可能错失一些好的设计作品。 1.2 机械优势设 机械优势设计主要是面向市场竞争来争取新的设计优势，这个设计方式与单纯的追求设计的创新不同，不能以个人的兴
3、趣作为设计的出发点，也不能只是单纯的为了追求某一种品位的设计。由于机械设计总归是要面对市场，面对客户的，所以，机械设计要对产品的市场进行需求分析，寻求在当前及以后的市场上起主导地位的产品和技术方向，使产品实现过程建立相互协调的联系，并且开发吸收有效的设计技术到整个产品的各环节中去，从而增强产品的市场竞争力。那些采用了新型设计理念的产品，可能在投放市场之后具有很强的竞争力，但是也不一定就是成熟的产品。所谓的优势设计是以正确的设计为前提的，要用创新的思想来面对市场，找到属于自己产品的竞争优势。 1.3 稳健设计和模糊设计 这种设计主要是所设计出来的产品不管是在制造的时候，还是在使用的时候，当结构参
4、数发生变化的时候，或者是在预定的使用期限内发生老化的时候，还能保证产品的性能稳定。稳健设计的主要作用就是提高设计出来的产品的质量，从而减少损失。伴随着市场竞争越来越激烈，设计和制造出来质量比较好，成本也比较低廉的产品逐渐受到设计人员的关注。稳健设计已经逐渐的成为提高产品质量的一种很好的工程方法。在设计的时候要考虑到参数的随机性能和其他先关性能，采用稳健设计解决一些因素的不稳定性，从而推理出相关运算方法。并且利用一些能够看得见的动态三维图形等建立系统，通过精确的数据运算，找出稳健3设计的最优解。模糊设计主要是在设计中运用模糊数学的方法。随着科学技术的发展，需要设计的机构也在逐渐的变大，设计中出现
5、的变量越来越多，空间关系也越来越复杂。这些变量中存在很大一部分的模糊现象，在很多时候我们并不能精确的描述设计师所设计出来的产品特点。 二. 基于数学知识的设计技术 2.1 有限元设计 有限元法又称有限单元法，是求解偏微分方程的一种有效的数值方法。有限元法发展至今天，已经成为工程数值分析的有力工具，取得了巨大的进展，利用它成功地解决了一大批有重大意义的问题，很多通用程序和专用程序投入了实际应用，而且应用愈加广泛，已拓展到诸多领域。 2.2 优化设计 优化设计就是在满足特定的约束条件下，利用建立数学模型的方法来求取设计的最佳值。优化设计的目标就是最优化设计对象，其手段便是依靠先进的计算机辅助软件。
6、因此，优化设计还可以被看作为通过计算机语言来模拟达到最佳设计方案的现代科技手段。优化设计大体上包括两点内容：首先，建立符合实际的数学模型，把设计要求抽象为约束条件和函数；其次，根据所建立的模型利用计算机进行数学模型的求解从而得到优化设计方案。任何机械设计问题，总是要求满足一定的工作条件、载荷和工艺等方面要求，并在强度、刚度、寿命、尺寸范围及其他一些技术要求的限制条件下寻找一组设计参数。 2.3 可靠性设计 4产品可靠性设计是指在产品的开发设计阶段将载荷、强度等有关设计量及其影响因素作为随机变量对待，应用可靠性数学理论与方法，使所设计的产品满足预期的可靠性要求。产品开发设计阶段的主要内容还包括预
7、测设计对象的可靠度、找出并消除薄弱环节、不同设计方案之间的可靠性指标比较等，可分为定量分析与定性分析两个方面。定量分析是应用概率统计方法、布尔代数、马尔可夫过程理论、故障树分析等计算产品的失效概率。定性分析是通过故障模式、影响及致命度分析、事件树分析、故障树分析等对事故种类、原因、后果等进行罗列和分析。 三. 基于新概念的设计技术 3.1 绿色产品设计 由于绿色产品设计是一个新的改变，因此无论在国外或在国内，人们对于这一新概念有着各种不同的称呼。有绿色设计、生态设计、面向环境的设计，也有人根据产品生命周期不同阶段所进行的绿色设计，而分别称为“面向包装的设计” 、面向使用的设计、面向维修的设计、
8、面向拆卸的设计、面向回收的设计等。绿色产品设计从产品安全生命周期出发，考虑了生命周期各个阶段对环境的影响。特别是在产品生命终止后，绿色产品设计必须考虑废弃产品如何回收。再生和利用。只有这样才能使废弃产品对环境的影响减至最小，才能最大限度地提高资源的循环利用率。 3.2 机械创新设计 机械创新设计可以分为三个过程：直觉思维、逻辑思维、创造过程。直觉思维对事物内部各种关系的领悟过程是一种在下意识状态下完成的5过程，具有强烈的灵感凸显特点。逻辑思维是运用逻辑推理的思维对自己提出的创造目标进行分析，把复杂问题分解为若干小问题，求出每个分支的解，再将各个分支综合起来从而逼近目标。创造过程是提出一个创造目
9、标，这个目标本身也可能就是一个创造灵感；为了实现这个目标，必须进行分析和逻辑推理；这个过程中出现的技术难关，必须经过反复实验才能找到最终解；而这些解法的发现，往往又带有突发性、直觉性，最终实现创造目标。 四.结论 伴随着科技日新月异的发展，各个领域技术的相互融合，工程技术人员需要不断提高自己的能力，在机械设计中灵活运用各种现代设计技术，只有这样设计出来的产品才能满足社会市场的需求。 参考文献 1崔玉宝张晓军浅论现代设计技术在农机工程设计中的应用J中国科技财富2010（12） 2 罗绍新.机械创新设计M.北京：机械工业出版社,2003 3 李伟光.现代制造设计M.北京：机械工业出版社,2001 4张文成浅谈工业设计发展的现状及其未来发展趋势研究分析J商情2009（23）
