机械设计技术的现状及未来发展趋势

机械设计技术的现状及未来发展趋势

【摘要】随着社会与时代的发展，一定的程度上推动了工程制造业的发展。在机械工程中其设计占据了重要的位置，是其重要的组成部分，是一个完善而历史悠久的系统。随着科学技

术的发展与机械技术的进步，在一定的程度上也就使得传统的机械技术已经没有办法适应当

前设计动态的需求了，应该要对其进行适当的变革，进而促进机械设计的发展，提高机械工

程的整体质量。因而，主要就是笔者结合自身的工作经验对当前机械设计技术的内容进行分析，并且对于其在未来的发展趋势进行研究，指出应用现代机械技术是势在必行的。

【关键词】机械设计；发展现状；发展趋势

一、引言

机械设计主要依据机械工程的工作原理、运动方式、零部件的尺寸等来进行分析与计算的，

进而将其转换成认为工作制造的过程。在机械工程中机械设计是其重要的组合部分，在一定

的程度上充分的决定着机械的质量与性能。机械设计工作整个质量如何也是直接影响着产品

的质量与经济的效益。一般的机械设计技术主要是对经验进行总结，以数学公式、图表等为

基础运用类比、技术等方式来进行设计，这是一种经验与静态的设计，这种设计在当前的时

代中已经没有办法满足用户与市场对产品功能的需求。当代的机械技术主要是以电子技术为

主要的方式，以网络技术为基础，运用全新的设计理念与方式来进行设计的，进而实现计算

结果达到最优化。该种设计过程能够实现自动化的设计，是种科学合理的动态设计手段。

二、目前机制设计的内容与方法

目前我国的机械设计的方式主要是在传统设计的理念上来进行分析研究而的出来的，与当代

现代化设计方式相结合进而实施的设计，主要可以概括为以下三个方面。

1、数字化

当前机械设计的主要核心是数字化。随着时代的发展与进步，特别是数字化的发展与应用，

能够是得机械设计在进行之前是可以围绕其进行相应的建模工作。同时还是可以通过计算机

技术来进行相关的建模工作设计，这样在一定的程度上能够提高生命周期建模的过程，并且

对实际机械设计提供相关的参考素材。在对机械设计中，采用数字化技术在一定的程度上是

可以运用相关的技术，充分的运用数字管理方式对设计过程进行高效合理的管理，进而保证

资源可以实现最大化。

2、并行化

在目前机械设计中并行化是其最大的发展趋势。主要将计算机看做其发展的基础，这样在一

定的程度上能够保证设计团队可以得到更多的资源，进而实现共享，打破了时间与空间上的

限制，能够使得在不同地区工作的设计人员可以是同一个平台中来进行工作。同时在设计过

程中可以得到多方面技术的支持，进而达到各方面优势的互补，不断的提高机械机械的质量

与水平。在传统的机械设计中通常采用的是单方的设计，也就是将每一项产品分步骤的设计，只有当完成一项设计之后才能够进行下一项设计，这样使得资源利用率并不是很高。在进行

设计中由于各个环节缺少相应沟通，这样也就没有办法在发展问题进行及时的解决与改正，

进而也就使得机械设计开发的周期更加的长、也会使得工作人员的工作量增加。并且在当前

社会中由于机械化程度不断的增加，在一定的程度上也就导致机械各种功能变得更加的复杂

多变。机械设计开发的初期其实对与后期的设计有着很大的影响，设计过程十分的复杂，若

是前期出现了一定的差错，在一定的程度上必然也就会导致后期很难进行修复。所以在设计

初期就应该要对其更加充分的论证，在设计中要充分的考虑其会出现的各种问题，这样也在

一定的程度上也就会降低对产品后期工作的修改，有利于缩短产品开发的工期。由于当前科

技水品含量高，涉及到的范围也比较多，这样也就导致很多的设计是没有办法单独的完成，

这是需要多个设计人员共同来设计与解决的，通过相关的平台来实现资源优势的互补，进而实现资源最佳化。

3、智能化

机械管理中智能化是其发展的必然要求。自动化技术在机械设计中的应用使得其自动化程度与越来越高，这样在一定的程度上也就对其自动化设计的要越来越高。机械设计人员应该要充分的运用相关的技术来进行设计，进而完善其智能化。在机械设计中应该要能够使其独立完成计算，这样在一定的程度上能够降低机械设计人员的工作量，进而提高了整体的工作效率。

三、机械设计技术未来发展应用

随着社会的发展与进步，尤其是网络技术的普及，在一定的程度上也就使得机械设计在一定的程度得到了广泛的应用。

1、有限元设计

该种技术是当前工程分析中比较常用的一种技术，在在上个世纪60年代中逐渐发展与普及的。而在当今社会中随着计算机技术的普及在一定的程度上也就推动了有限元设计。该种设计方式主要是在设计中比较复杂的非线性问题中得到广发的应用，同时在比较杜咋复杂的静态结构中得到广泛的应用，可以十分准确的计算出形状结构的变化与分布情况，是当前复杂构建的计算主要方式。有限元方法主要是通过单元结构离散化分析来进行表示，将单元之间的有限点进行连接，之后在根据变形的条件来进行求解，这其中由于单元之间的节点是有着限制的，因而被称作是有限元法。该种方法具有相应的灵活度，能够根据实际的情况来改变节点之间的数目，进而完成精确度。

2、最优化设计

该种设计方式是当前比较新颖的设计方式，将设计的问题经过一定抽象的变化，将其向最优化的数学模型来进行改变，这样也就是根据机械设计理论来满足设计的数学模型，最终通过数学模型的建立来选择最优的方案，而其中对于数学模型进行求解的过程也就是最优方案的选择。最优方案设计出现虽然比较晚，但是在运用中发展的却十分的迅速。在机械化产品中得到广泛的应用。该种设计方式在一定的程度上还能够改善产品的性能，降低成本。

3、模糊设计

该种设计方式主要把模糊数学知识应用到机械设计中的一种。随着科学技术的发展，在一定的程度上也就导致其设计结构越来越复杂，这样使其在设计中的变量越来越多，关系也就更加的复杂。在这些复杂的变量中，是存在很多的模糊的现象，没有办法对设计的产品进行描写。在机械中应该要对相关的模糊现象进行分析与识别。比如说有些机械产品中的使用寿命本身是比较模糊的，对于这种问题应该就可以采用相关的数学模糊手段来进行解决的。

4、可靠性设计

可靠性设计是当前领域中新兴的学科，是在上个世纪60年代中逐渐进入机械设计中，根据可靠性设计来设计的进而实现功能的能力。

四、机械设计技术发展趋势

在当前时代发展中，由于各种技术的出现，其机械设计产品科技含量也在不断的提高。在市场竞争力为了能够处于不败的地位，就应该要不断的改进技术。