摘要：在我国社会经济高速发展的背景下，我国现代工业得到了快速发展，增加了机械产品的需求，同时对机械产品质量提出了更高的要求。机械结构设计对机械产品质量具有决定性影响，为此，应该对机械结构设计引起高度重视。运动力学在机械结构设计当中的应用，能够有效优化机械结构设计，最为主要的是有助于提升机械结构设计产品质量与效率，从而能够确保机械结构设计产品满足社会发展的实际需求。本文首先阐述了机械设计特征，紧接着深入分析了机械设计元素分类，最后深入分析了运动力学在机械结构设计当中的应用，以此为机械结构设计产品质量的提升提供具有参考价值的建议。
关键词：解析运动力学；机械结构设计；应用
在机械结构设计流程当中，涉及到诸多力学原理，其主要目的是为了确保设计的科学性，尤其是机械结构设计，静态力学概念的运用更为广泛，但是在机械实际运作过程中，机械设备处于一个动态运动过程，为此，加强相对应的运动力学在机械结构设计当中的应用显得十分重要。与此同时，社会经济的迅速发展，机械产品需求量增加，逐渐提高了机械结构设计要求，采用静态力学难以满足实际需求，鉴于此，解析运动力学在机械结构设计当中的应用显得尤为重要，只有注重解析运动力学的应用，才能满足现代市场多元化的需求。
1.机械设计特征研究
从机械构造设计流程角度而言，机械设计主要的特征主要包括三个方面的内容，（1）设计方案的多样化，设计构造的一体化需要从设计理念、设计构图以及设计运算等多个方面入手，同时机械设计具体流程需要设计人员严格按照整个机械结构工作流程加以全面分析，最后对流程不足之处加以改进与完善。（2）设计问题的多样化，在机械设计过程中，由于不同需求，造成机械设计需要面临不同问题，这就需要采用多种设计方案加以解决，才能确保设计达到预期效果。此外，在设计过程中，设计人员有必要探寻出最优化设计方案，有助于确保设计方案达到预期标准。（3）结构设计流程作为整个设计过程中最为主要的一环节，需要反复进行修正，才能确保结构设计的最优化。
2.机械设计元素分类
2.1几何元素
通常情况下，机械结构设计需要设计人员具有高度的严谨态度，才能在具体的机械结构设计过程中，确保任意相邻部件的契合度以及设计方位满足相应的标准。然而上述设计流程均需要融合更多的几何元素，其主要原因在于各类机械零件当中包含多面[1]。为此，设计人员需要对机械零件加以全面分析，以此确保接触点面位置符合设计标准。
2.2关联元素
设计人员在设计过程中虽然对单一零件的设计不足之处进行了有效分析，但是并没有关注零件之间的关联性，造成机械结构设计的完整性难以得到有效的保障。然而不同零件的关联性往往是机械结构设计流程当中最为重要的一部分，传统的零件关联性主要分为两种类型，一是零件的直接关联；二是零件的间接关联，值得注意的是在设计流程当中应该注重零件之间的完整性[2]。为此，在具体关联设计流程胆总管还能够，应该控制零件之间的间隙，同时需要最大程度降低摩擦几率，有助于减少设备的磨损。
2.3材料元素
机械结构的基础是零部件，材料又是构成零部件的基础，为此，机械设计过程中，选择合理的零部件材料具有重要的现实意义与价值，尤其是合理的零部件材料有助于确保机械结构的可靠性与安全性。例如通常情况下，机械在运行过程中，零部件在接触位置常会出现磨损情况，一旦上述磨损位置采用耐磨或者重新装配对应的零部件，就可以延长机械设备的运转周期与零件寿命，有助于企业成本的节省[3]。
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3.运动力学在机械结构设计当中的应用分析
通过上述机械结构设计特点与要素的分析，从中可以了解到在机械结构设计当中，需要注重材料的选择，同时需要注意一些事项。为此，在机械结构设计过程中，就需要设计人员注重技术与设计方法的创新，以此确保机械结构设计满足现代市场发展实际需求。
3.1运动力学应用在机械结构设计当中的必要性
随着我国现代工业的迅速发展，社会市场竞争愈发激烈，同时机械产品的需求不断增加，在此背景下，只有不断提升机械产品质量，才能满足市场需求，机械产品质量直接受到机械结构设计影响，为有效提升机械产品质量，就需要提高机械结构设计质量与效率，由于机械设备处于动态运动，采用静态力学无法满足实际需求。为此，运动力学在机械结构设计当中的应用显得十分有必要的。下面详细介绍运动力学在机械结构设计当中的必要性，机械结构设计流程涉及到诸多动态力学，例如一旦出现力矩非线性改变，就需要采用运动力学理论加以研究。为此，在机械结构设计当中，选用运动力学加以辅助设计，将是现阶段机械结构设计改革的重点，与此同时随着信息技术的普及应用，在机械结构设计当中运动力学的三维模型构建与仿真技术得到了有效的应用[4]。
3.2运动力学在机械结构设计当中的具体应用
就目前运动力学在机械结构设计当中的应用，主要体现在两个方面，（1）运动力学在零件关联设计流程当中的应用，机械结构零件的关联方式主要有两种，分别是直接关联方式与间接关联方式。两种关联方式在运用环境与技术方面存在本质性的区别。除此之外，设计流程中，运动力学所使用的环节也具有一定的差异性，其主要原因在于运动力学不仅仅需要测算出力矩改变数据，还需要运算各类关联位置的摩擦及压力指标，从而有助于机械结构各个节点零件材质挑选方向的确定。值得注意的是上述指标的计算与分析，均需要设计人员严格按照运动力学的原理，与此同时，运动力学的应用，能够为设计人员选择零件材料及调整部位提供具有参考价值的指导意见。（2）运动力学在测算零部件损耗方面的应用，众所周知，在机械使用过程中，设备出现损耗是无法避免的，这将难以确保设备运行的稳定性。为此，设计人员在进行机械结构设计过程中，需要注重运动力学思想及技术和摩擦损耗原理的应用，具体而言，就是利用运动为学理论，参考运动做功流程，精确计算出设备运行损耗指标参数，同时根据损耗参数完成预估工作，其主要是选择耐磨材料或者是重新配置对应的零件，只有这样，才能有效延长机械的使用寿命[5]。例如，人们在日常生活中所使用的一些运动器材，该种器材主要采用的是运动力学与机械结构设计的结合，尤其是室外漫步机，设计人员在设计活动连接处，主要通过轴承进行连接，并且轴承形状表现为圆形，这样设计的优点在于能够减少活动过程的磨损，从而有助于达到预期的运动效果。
4.结语
综上所述，随着社会经济的迅速发展，有效推动了机械行业的发展。机械产品需求量的增加，无形中提高了机械结构设计要求，静态力学已经无法满足机械结构设计多元化需求。由于机械日常工作流程主要是一个动态运动的过程，为此，有必要加强运动力学在机械设备设计流程中当中的应用。只有这样，才能确保机械结构设计的科学性与合理性，有助于减少机械运行磨损，从而能够促进企业经济效益得到进一步提升。
参考文献：
[1]陆江洲.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用解析[J].江西建材，2016，（05）：30-33.
[2]刘宇怀，冀林海，梁永红，王莉.ANSYS在机械结构设计中的应用研究[J].科技展望，2016，26（24）：75.
[3]蔡大田.虚拟技术在建筑工程机械设计中的应用解析[J].建筑知识，2016，36（05）：298.
[4]乔栋.解析运动力学在机械结构设计中的应用[J].绿色环保建材，2016，（08）：59.
[5]王永利，上官林宏，刘永跃.ANSYS软件在机械结构优化设计中的应用[J].机械制造与自动化，2015，44（03）：116-119.
论文作者:彭子阳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/11
标签：机械论文; 结构设计论文; 力学论文; 零件论文; 流程论文; 过程中论文; 设计人员论文; 《基层建设》2017年第26期论文;