现代机械设计方法研究与创新

王 泽

天津中科智能技术研究院有限公司 天津 300300

1 现代机械设计概述

现如今整个社会正在迅猛的发展，进而带动了整个工业生产行业得到了较快的进步发展，现如今机械设计领域牵涉到诸多的机械原理，机械运动理论，力学以及物料结构诸多层面的内容，可以说具有一定的复杂性，是当前理论知识结合实践应用中最为适合的介质。为了促进社会发展，带动信息化大范围的铺展开展，针对当代机械设计工作实施不断的优化和创新作用是十分巨大的。就以往陈旧形式的机械设备工作来说，更多的是处在较为固定的模式下，不但在工作中需要使用到大量的人力物力，工作效率较差，并且还需要投入较多的成本。然而现如今的机械设计理念覆盖了较多的科技信息，特别是对于复杂形式的产品生产具备良好的优越性。

2 机械设计理论与方法的发展进程

从广义的层面上来说，机械设计行业的发展可以被划分为为两个时期。首先是机械设计的初期，从十七世纪开始一直延续到二十世纪中期，整个期间设计理念较为陈旧，设计方法十分简单。通常工作人员只会生搬硬套一些计算公式，机械产品设计效果水平不高，设计工作无法得到良好的发展，新产品的研发工作效率较差。其次，因为技术上存在较大的制约，机械设备资金投入较多，工作效率较差，不能为市场发展提供一定的支持。一直到二十世纪后期，机械产品内部的缺陷越发的凸现出来，进而想要有效的解决上述问题，需要我们对以往陈旧的机械设计模式实施优化完善。其次是当代设计实际，在这个实际中，人们将诸多的前沿技术进行了运用，在彻底的解决了设计环节中存在的问题的同时促进饿了机械设计领域的健康发展。

3 现代机械设计创新要求与原则

当前机械设计工作需要摆脱以往机械设计的形式的束缚，进而设计人员需要充分联系实际来实施创新，并且需要将前沿理论知识和技术切实的运用到机械设计环节之中，更好的提升机械的实用性。

3.1 现代机械设计创新要求

当代机械设计创新工作其实质就是利用前沿机械创新设计理念，将机械设计产品的综合性能以及特征充分的额施展出来，有效的促进机械设计产品的综合性能以及运行效率的提升。也可以借助完善线下机械产品设计来达到上述目标。首先是当前机械设备创新需要引用一些个性化的元素，需要打破以往陈旧的设计理念，找到更加适合的设计模式和方案。其次是当前机械设计创新务必要具备良好的适用性，这一目标的达成需要充分的结合当下市场的实际需要以及市场的发展趋势。机械设计产品可以进行批量生产，人机结合操作性能较强。再有是当前机械设计创新务必要具有良好的稳定性，机械设计产品的这一特性与产品的设计效果也存在一定的关联。最后，现代机械设计创新需要运用良好的创新思想，需要设计工作人员具备较强的专业能力，能够从各个角度来促进设计效果的提升。

3.2 现代机械设计创新原则

现代机械设计创新原则涉及到的层面较多，诸如：机械产品性能的灵活性，经济收益的最大化。需要摒弃以往机械产品性能单一性，生产花费较大的缺点，促使机械产品性能不断的充实，为市场发展创造良好的基础，并且性能的不断在充实，需要我们对机械制造花费加以切实的管控，这样才能保证产品收益的不断提升。

4 现代机械设计创新方法

现如今，在科学技术水平和社会经济飞速发展的影响下，使得机械设计在保证产品质量的基础上逐渐的对设计的精准度提出了更高的要求，进而想要达到上述目标，需要我们将专业的前沿理论知识和科学技术加以切实的运用，促使当前机械设计工作更加的高效。

4.1 计算机辅助设计（CAD）

计算机辅助设计，英文为ComputerAidedDesign简称为CAD。其实质就是借助电子极端及技术来对机械设计工作加以优化，促使当下机械设计工作能够更加的完善。在利用计算机进行辅助机械设计工作的时候，往往需要实施模型建造，图形处理，项目分析工序。进而CAD其实质也是将机械设计物理模型转变为数字模型，对于产品在各种形式下的运行状态以及系数加以分析研究，最终更好的对机械产品加以完善优化。

4.2 变形设计（VD）

变形设计（VariantDesign）其实质就是说在原始机械产品的前提下实施优化设计，促使相关机械产品的衍生品的种类不断的增加，为产品市场的实际需要提供机制。主要形式是针对原有机械产品结构原理，形式，大小等实施二次创新设计，提升机械产品的适用性，促使产品利用效率的不断提升。

4.3 并行设计（CD）

并行设计（ConcurrentDesign）与欲望陈旧形式的机械设备串行模式存在较大的差异，完全打破了以往机械设计持续时间长，设计流程不顺畅，花费较多的弊端，利用计算结辅助设计以及工程教学为依据，借助系统化，信息化设计模式，更好的促进了机械设计制造一体化的健康稳定发展，有效的提升了机械设计的效果。

4.4 优化设计

优化设计从起本质上来说与当前机械设计的变形设计存在一定的类似之处，但是从模式和方法上还是存在明显的差别的。优化设计其实质是利用电子设备以及数学规划理论为前提条件，在产品性能等诸多方面的制约下，找到能够达到设计目标的创新设计模式。利用数学函数来实施线性或者是非线性分析，完善设计方案，最终获得最佳的设计方案。随着科技的发展，我国其他行业也出现先进技术，相关人员也可采用移植技术设计法进行设计，这样有效的促进了整个行业的健康发展。

5 结束语

现代机械设计因需要与多学科进行深度融合和技术交互应用，在设计理念、设计周期、设计成本、设计产品性能等方面有别于传统机械设计，并给予对应改善和提升。从计算机辅助设计（CAD）、优化设计、变形设计（VD）、并行设计（CD）等对其进行创新研究，可促使现代机械设计产品性能更优、质量可靠、安全性好，并实现设计产品应易批量生产、功能配置合理、人机交互操作性强满足现代社会发展进程的需要。