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摘要：随着现代社会的发展，科学技术在不断的进步，对于机械设计方法也产生了极大的影响。计算机等技术已经逐步的和现代机械设计实现了有效的融合，更为智能和综合性的设计方法在不断的出现并深刻的改变着传统的机械设计方法。在未来的机械设计之中，其方向必然向着更为智能化、环保化发展，进一步完善机械设计方法，推进现代社会的不断发展。
关键词：机械设计；设计方法；智能化
引言：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。
一、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。
二、现代机械设计方法分析
随着科学技术的革命，机械设计方法获得了迅猛的发展，尤其是计算机技术与信息技术普及并走入机械设计领域之后，机械设计方法更是发展得越来越快速。各种新的设计理念与设计方法如雨后春笋般铺展开来。
2.1优化设计
机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用，其基本思想是根据机械设计的理论方法和标准规范等建立反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型，然后采用数学规划方法和计算机数字处理技术自动找出设计问题的最优方案。不但可行，而且最优，是机械优化设计追求的目标，可行性方案的提出与建模是优化设计的基础。常用优化处理方法有一维搜索法、线性优化法、导数优化法、非导数优化法等。常见优化软件有MATLAB、ANSYS 等。
2.2可靠性设计
可靠性设计是把概率论与数理统计理论运用到机械设计中，并将可靠度指标引进到机械设计中的一种方法。传统的安全系数设计方法认为零件一旦满足强度设计准则时，就认为是安全的，但在机械日益向高温、高速、重载方向发展，结构日益复杂，使用条件越加苛刻的情况下，它已很难说明所设计的零件究竞在多大的程度上是安全的。可靠性设计方法认为载荷、材料性能、强度及零件的尺寸皆属于某种概论分布的统计值，应用概率统计理论及强度理论，求出在给定条件下零件不产生破坏的概率公式，从而求出在给定可靠度条件下零件的尺寸或该尺寸下零件的安全系数。
可靠性设计的数值指标，常用可靠度、失效率、平均寿命、有效寿命、维修度、有效度和重要度等表示。可靠性设计内容主要有可靠性理论基础和可靠性设计工程两部分，前者包括可靠性数学和物理，后者含有可靠性设计、试验、制造、使用、维修和管理等内容。目前集中研究方向之一有可靠性预测，即在设计阶段从所得到的失效率数据，预报零件或系统实际可能达到的可靠度及在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的概率。另一研究方向为可靠性分配，即将系统容许的失效概率合理地分配给该系统的零部件。在系统可靠性分配中应用最优化方法，即可霖性优化设计，也是可靠性设计的研究方向之一。
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2.3系统化机械设计方法
系统化机械设计方法就是将传统的几个设计步骤进行有机的整合，将原来的多步骤设计整合为一步设计。这种设计方法有效的提高了机械设计的效率，让现代原来的机械设计变的更为方便快捷，增强了现代机械设计的连贯性。其次，这种系统化的设计方法仍然保留了各个设计要素的独立性，这是对设计方法进行逐步优化的结果，也正是各个设计因素的相对独立性决定了系统化设计方法可以不影响设计要素的功能和性质；第三，机械设计虽然表面实现了系统化但是其内部仍然存在着必然的联系，功能方面仍然存在其自身的层次性，这种设计方法对于现代机械设计的发展有着十分重要的理论意义和实践价值。
2.4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。
三、机械设计理论与方法的发展趋势
随着经济全球化以及知识经济时代的到来，使得未来的机械设计呈现不同于以往的发展趋势，主要表现在以下几个方面:
3.1虚拟化
虚拟化的核心是计算机仿真。虚拟化技术在设计过程和制造技术过程中的拟实技术和虚拟技术，它能够大幅度的加快产品开发速度，而且能够降低开发的风险。
3.2智能化
智能化发展是我国未来机械设计制造企业发展的重要方向，在机械中安装智能系统，可以有效的实现人机一体化，机械制造专家可以通过对其智能系统的操作，实现对机械设备的操作，在智能化操作系统中，系统可以对设备运行的各种数据进行采集、统计、分析，当机械出现运行故障时，其智能化系统可以第一时间找到故障源，并随即发出报警信号，启动抢修程序
3.3节能环保化
当前全球污染都较为严重，我国更是将建设资源节约型、环境友好型社会当成一项基本国策，试图促进我国经济更好更快地发展。在机械制造及其自动化技术中体现出节能环保的绿色理念，是时代发展的必然要求，以实现人与自然的和谐共处。对此，机械行业必须充分认识到环保的重要性，并将其充分融入机械生产的各个环节，从设计到回收都要体现出环保绿色理念，使其与客户的生产、生活环境相适应相融合，以科学的发展观为基础，在机械生产中体现全面发展可持续的发展理念，利用可回收重复利用的材料与清洁能源生产机械设备，使机械行业走向更好更快的发展之路。
四、结束语
时代在发展，技术在进步，机械设计方法也在不断的革命。在计算机技术的推动下，现代机械设计方法正在向着虚拟化、智能化、节能环保化方面发展。传统的机械设计方法已经逐步的退出了历史的舞台，取而代之的更为科学与先进的现代机械设计方法。这些先进的机械设计方法必将促进我国机械设计工作的不断进步与发展。
参考文献：
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[3]陈涛,邓巍伟.机械优化设计理论方法研究概述[J].广东蚕业,2017, 51(6):21-21。
论文作者:刘志军
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/5
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