现代设计技术在机械设计中的应用

现代设计技术在机械设计中的应用

邓湘滨

身份证号码：44022519660804xxxx广东省高级技工学校

摘要：本文在概述现代设计技术基本内涵和特点的基础上介绍了现代设计技术理念在机械设计中的应用，最后重点探讨了现代设计技术在机械设计中的具体应用，包括IT技术、数学知识和新概念等，以期不断提高机械设计水平，促进现代设计技术在机械设计中的融合。

关键词：现代设计技术；机械设计；应用

引言：

机械设计在机械工程中占据重要位置，机械设计水平和产品性能、质量等直接相关，将现代设计技术应用到机械设计中是当前社会科技发展的要求。现代设计技术能够明显改善机械设计水平，帮助企业提高经济效益，现代设计技术在机械设计中的应用越来越广泛，并获得了良好的应用效果。

一、现代设计技术概述

现代设计技术是在传统的设计技术的基础上发展而来的，将现代设计理念融入到设计过程中，以满足当代人们生产生活的需要，在设计活动中应用广泛。现代设计技术重视从整体上进行设计，设计方法也侧重整体性和系统性，整个设计环节注重设计的创新，并积极应用现代科学技术，重视提升产品的核心竞争力。现代设计技术同时注重产品的实用性、美观性和安全性。在具体设计时紧密结合产品功能和市场需求，由此可见，现代设计技术融合了多种学科和交叉技术，将其应用到机械设计中去，是机械设计的必然发展趋势。下图为现代设计流程图：

二、现代设计理念在机械设计中的体现

（一）机械创新设计

现代设计技术追求创新设计，鼓励设计师充分发挥自身创造能力，对原有的设计进行创新构思，以满足当前的市场需求和用户需求。机械设计在应用现代设计理念之后，重视对产品的创新设计，更加追求产品设计的人性化，以人的需求为出发点，不断改善产品性能，并帮助企业获得更多经济效益。机械创新设计要求工程师工作经验丰富，在此基础上才能对产品设计进行创新。

（二）机械优势设计

现代设计理念中有一个优势设计理念，即根据市场竞争来不断争取创造出新的设计优势，优势设计要求设计人员根据市场需求和用户需求来改进产品。机械设计本身就是一种面向市场的设计行为，因此，在设计时需要具备优势设计理念，要面向市场寻求能够在市场上起主导地位的产品。在产品的整个设计环节都应该注重技术的有效性，要不断吸收有效的设计技术，以不断增强产品的市场竞争力。机械优势设计需要在正确的设计理念下进行，要确保产品的有用性。

（三）机械稳健设计和模糊设计

现代设计技术中的稳健设计和模糊设计理念旨在当产品在使用过程中结构参数发生变化或者在预定的使用期限内发生老化的时候仍然保持产品的性能稳定。在机械设计中应用稳健设计能够确保产品质量，减少维护成本。在进行稳健设计时要充分考虑大参数的随机性和其他相关性能，稳健设计的主要目的在于解决一些不稳定的因素。机械设计中应用模糊设计则是运用模糊的数学方法，机械设计中的变量较多，有着较为复杂的空间关系，且变量中存在一部分模糊现象，需要应用模糊设计才能解决。

（四）机械绿色设计

现代设计理念中一个重要的设计理念为绿色设计，其符合现代社会的环保需求，经绿色设计理念设计出的产品不仅具备环保性能还能和生态设计的理念相融合。传统的设计理念设计出的产品重点在于产品质量、成本等指标，对产品的后期维护、回收等缺乏有效重视，导致一旦产品废弃便会对环境产生不利影响。在机械设计中应用现代设计技术，能够遵循绿色设计和保护生态环境的设计理念，绿色设计重视产品的整个生命周期的环保型，在产品的开发阶段即重视环保设计，能够和当前的生产环保理念相符，以减少废弃物的排放量。

三、现代设计技术在机械设计中的具体应用

（一）IT技术在机械设计中的应用

现代设计中的IT技术是其主要及时，将其应用到机械设计中，主要应用技术有四点：一是仿真与虚拟技术。其借助的主要设计工具是计算机和相关专业设备，根据实际需要设计模仿模型，综合了多个学科的知识。虚拟技术。则强调在虚拟的环境中进行设计，是一种多维化人机交互信息环境，能够在虚拟的环境中实现产品应有的要求；二是网络协同设计技术。网络协同技术产生于独到的软件设计理念的基础上，统筹安排软件模块和项目管理，有机统一图形设计、校审到打印归档等环节，从而降低成本，提高设计工作效率；三是并行设计技术。并行设计技术集成了产品的功能和生产过程，因此能够大大改善产品的综合性能；四是智能设计技术。智能设计利用计算机对人类的思维活动进行模拟，且能够自动化的进行产品设计，是设计人员的重要辅助工具。

（二）数学知识在机械设计中的应用

在机械设计法中应用数学知识需要把握好三个关键点：一是有限元法。该方法又称为有限单元法，该种计算方法效能高，计算精确度高。有限元法归结到数学知识理论时，其属于求解偏微分方程的一种有效的数值方法；二是优化设计。优化设计需要首先建立起符合实际的数学模型，用抽象化的数学符号表现出设计要求。具体应用实例有约束条件和函数，建立目标函数，并根据所建立的模型，寻求最优的设计方案等。设计参数可设定为机械设计对载荷和工艺方面的要求；三是可靠性设计。在机械设计中应用现代设计技术，需要重视产品设计的可靠性，在设计开始阶段就要充分考虑机械的载荷和强度等影响因素，应用可靠性数学理论与方法，根据可靠性指标选用机械设别生产的材料和各部件，以确保机械产品具有较高的可靠性。

（三）新概念在机械设计中的应用

现代设计技术中的新概念指的是绿色产品设计概念和机械创新设计概念，将其应用到机械设计中即重视产品的环保性能和创新性能。在实际的机械设计过程中，绿色产品设计理念需要充分考虑产品的安全生命周期，并在机械设计中有机融合生态环境观念，要重视产品生命周期各个阶段对环境的影响。此外，在进行产品的绿色设计时还应该重视减少能源损耗，要考虑产品的回收和再利用，以提高资源的循环利用率；在进行产品的机械创新设计时，可将设计过程分为三个阶段：一是直觉思维。直觉思维强调是设计人员的设计灵感，要直观的反映出产品设计意识；二是逻辑思维。逻辑思维是对直觉思维的理性判断，要根据产品设计的实际情况决定是否将直觉思维转化为实际设计行动，需要在反复的实验中获得科学的判定结果；三是产品的创造过程。机械产品的创造过程即产品的创新设计过程，将创新意识转化为具体的设计行动，以追求产品性能的创新和提升。在机械设计中应用新概念是最符合当前社会设计需求的设计理念，能够体现产品的环保特性，并且不断增强产品的核心竞争力。

结语：

将现代设计技术应用到机械设计中是一项综合工程，需要进行长期的研究才能充分发挥现代设计技术的优越性。在具体应用时应该充分了解社会对机械产品的需求及现代技术的特点，科学融合现代设计技术和机械设计技术，不断提高现代设计技术在机械设计中的应用水平，以促进机械设计的科学性及合理性的提高。

参考文献：

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

[2]张卫龙.现代设计技术在机械设计中的应用[J].科技资讯,2012,07:236.

[3]吴伟星.略论机械设计中现代设计技术的应用策略[J].科技创新与应用,2014,05:82.