探讨现代机械设计方法

杜宝林

【摘要】对于现阶段的社会发展而言，很多的事物都发生了较大的变化。现代机械设计方法要具备智能化、自动化、高效率、高水准等特点，既要满足生产生活的需要，同时还要最大限度避免过去的一些固有问题。另一方面，随着经济的不断增长，社会对现代机械设计方法提出了更多的要求，所以，我们需要进一步优化研究现代机械设计方法，从内部和外部解决众多的问题。本文介绍了现代机械设计的特点，及计算机辅助机械设计方法。

【关键词】机械 计算机 设计 探索

机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程，其目标是在各种限定的条件下设计出最好的机械，即做出优化设计。随着科技的进步，特别是计算机科学、系统科学的发展，机械设计水平发展得很快。多种设计技术和理论交叉融合，使得机械设计方法进一步拓展，设计手段也更加精确化和智能化。

1现代机械设计概述

1.1现代机械设计的内涵

在20世纪60年代初期，人们将机械设计方案的过程分为不同的设计阶段，如用户体验阶段、设计方案阶段、技术设计与工艺设计阶段等。但是随着科技的不断发展，产品技术的发展不再单纯依赖于设计者的思想灵感或经验技术，而是逐渐发展成为一门科学，并且是以知识为基础，具有科学设计手段的现代机械设计技术。随后，现代机械设计又引进了多种不同的设计方法理念，例如系统科学、信息科学、计算机技术等，这些都为我国的机械设计理念增色不少。

1.2现代机械设计的特点

现代机械设计种类繁多，其结构也越来越复杂。现代机械设计可以从实现功能的角度来考查，其中包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等，这些功能都可以用来协助机械的运作，每一种功能都有其自身的特点。现代机械设计方法一般都是凭借计算机网络或其他一些现代化机械设备，引进先进的现代化设计理念及方法，创造出具有现代化机械设计特点的作品。现代机械设计的主要工具也是计算机，如利用计算机计算、分析、绘图等，可以大大提高现代机械设计的效率。

2现代机械设计方法

2.1现代机械设计的优化

设计的优化就是通过不同的方式进行方式的优化，在机械设计的过程中对产品的结构以及性能进行优化设计，这样的优化是为了保证设计出的机械产品一方而具有外在的品质保证，另一方面是保证产品的内在的质量。优化设计一般分为两种方式。

2.1.1数学规划实现的设计优化

我们说的数学规划法，就是把数学规划的理论作为基础，是一种严格意义上的优化方法。这种算法对理论依据有很高的要求，同时对设计流程的规格也有着严格的标准。因为这种规划方法在计算的过程中要进行很多的迭代，并对数学模型要求高性态。所以这样的优化方式的适用范围很小，适用于目标明确，容易建立数学模型或者结构不复杂的机械设计中。

2.1.2人工智能实现的设计优化

现代机械设计是我国人民创造型劳动中的一种，机械设计的过程需要进行以下四个步骤，任务的明确，设计方案，设计技术以及设计施工，并且每个环节都要及时地对建立的模型进行仔细分析，对设计的模型进行修改与合理性评价。人工智能优化设计活动有下面两种，一直对设计数值的计算，内容主要是大量的绘图与计算分析；二是对设计方案进行设计以及推理，内容主要是方案的提出，方案的优化以及设计结构等方面。因为思考和推理是这种优化活动的基础，所以这就要求设计人员要有丰富的专业知识和设计经验。

作为机械设计重要的内容，设计方案的设计以及推理设计的结果对产品的质量起养关键性的作用，在这种情况下使用人工智能技术能为设计中的非数值计算工作提供保障。

2.2现代机械设计的并行设计

我们说的机械设计的并行设计就是在对机械产品进行设计的时候，通过应用IT技术中的CAM或者CAD技术，以集成或者并成的方式对产品设计出合适的生产步骤。这种设计方法要求机械设计人员，从设计的最初阶段就要对机械产品的整个生产过程，包括生产周期内的设计，测试，工艺规划以及配置进行细致的考虑和规划，将产品的概念设计到产品的报废等一切可能发生的问题进行分析，最大限度地对用户的需求进行把握。根据设计的效果，通过对并行设计进行全面的评价，对产品的设计进行改进，能有效地保证产品生产过程中的一次成功率，还能够增强企业的自身管理以及提高资源的利用率，减少生产成本，提高生产效益。

2.3现代机械的网络协同设计

一般来说，所谓的网络协同设计，就是通过利用现代的网络机制，将分布在不同地方的设计资源以及设计任务进行统一，以协同工作中的机制以及平而支撑工具为基础对信息进行有效的管理，进而完成对机械产品的研发以及设计工作。随着现代IT技术的不断发展与成熟，网络时代中的宽带也得到了很大程度上的提高，所以利用现代化中多媒体实时数据的传输特性，一方面能够对机械设计中的相关数据进行了解，另一方面还能建立起数据平台，这个数据平台是以web为基础的，进而解决web中数据的修改、访问以及传输工作，从而进一步实现数据的共享，进一步满足现代机械设计过程中的技术要求。

结语

总之，我们在未来的工作中，首先要进一步分析市场需求、国家的发展方向，居民对机械设备的具体诉求，之后采用有效的方式进行系统优化，保证现代机械设计方法可以长久地被应用，最后再应用到实际的生产和加工工作中。相信在日后的相关工作中，现代机械设计方法能够取得更大的经济效益和社会效益。

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