现代机械设计的创新设计理论与方法研究

2020-11-26张西彬李阳

商品与质量 2020年23期

张西彬李阳

中特科技工业（青岛）有限公司山东青岛 266000

由于机械结构的设计过程相对比较繁杂，众多因素都可能影响到设计活动。鉴于此，要加强机械结构设计的创新，保证机械结构设计层次明显得到提高。在创新思维的指导下，不断提高机械结构的科学性、合理性。在行业设计规范统一指导下，走创新化的机械结构设计之路不仅能推动国内机械制造行业的发展，同时还能有效促进科技与机械之间的融合。

1 机械创新设计的特点及要求

一般来说，机械创新设计的独特性集中体现于设计环节，并且机械创新设计各个设计环节间联系密切，由此可见，机械设计自身整体化及系统化的特点相对明显。受创新设计时能明显感受到多门学科知识间交叉渗透的影响，客观上就要求设计人员需要以掌握多学科基础知识为前提条件，灵活运用创造性思维及发散性思维，充分发挥自身知识积累的作用，真正意义上做到基于设计自身的复杂性去开展机械创新设计。除此之外，机械创新设计前期可借鉴或参考西方发达国家的创新产品以打开自身设计思路，但是不得停留于简单改造或粗糙模仿的阶段[1]。

2 现代机械设计的创新设计方法

2.1 与计算机信息技术相结合

计算机互联网技术在现代社会发挥着十分重要的作用，提升的工业生产水平，在机械设计行业内，需要将其与计算机互联网技术相结合，机械产品的各种特征都可以通过计算机互联网进行全面的了解，并且针对产品特性采用更加针对性的设计方法。在实际设计环节中，可以在网络平台上建立三维设计模型，更加质观、智能的进行机械产品设计，使得机械设计突破时间以及空间的限制，根据外界环境因素进行设计方案的调整。与此同时，计算机信息技术在机械设计中的应用可以使得物流管理更加智能化，控制成本，提升经济效益，并且实现产品物流的实时监测，使得整个行业全面进步。

2.2 优化与仿生类比设计

现代机械设计理论是在不断发展与完善的，因此工作人员需要不断探讨信息的计算机、数学等先进科学与知识在机械设计中的应用，使得现代机械设计理论更加充实，并且基于先进的创新设计理论制定优化方案。同时，仿生类比设计也是现代机械设计中常见的先进方法，利用仿生学原理，将其与现代机械产品类比得到设计灵感，设计人员更是可以实现自然界元素与机械产品的有效结合，在探讨二者异同的过程中，实现思维的拓展与发散，使得设计出的产品更具独特性、创新性[2]。

2.3 材料创新

在进行机械结构设计的过程中，材料对设计的整体效果具有十分重要的作用，因此作为设计人员应当通过全面的调研，明确周围环境，并选择与环境相吻合的材料材料，只有这样才能够确保机械结构设计的最终效果。在进行机械结构设计之前，作为工作人员应当对机械结构材料进行整体全面的分析，通过对比材料的使用价值以及性能，使其能够迎合机械结构创新设计的要求，选取与之相对应的材料，一些机械结构十分复杂，因此，在进行设计之前，也应当加强对于机械结构设备的材料创新，避免在设计过程中由于材料不对应从而最终影响机械的应用性能，提升最终的设计效果。工作人员应当严格把控在机械结构创新设计过程中可能出现的问题，如果发现存在设计不合理的情况，应当立即加强对于收集材料的优化处理工作，通过全面落实机械结构创新设计的合理化，保证机械结构在运行过程中状态，确保结构与结构之间能够相互衔接，最终形成一个整体，推动机械设备制造的可持续发展。

2.4 前瞻性、融合性设计

现代机械设计创新的基本目的是为了满足现代社会经济市场的需求，满足现代人们生活以及工作的需要，使得人们生活、生产更加的便捷高效。因此，机械设计中前瞻性是十分重要的特点，在产品设计环节中，需要对该产品的市场需求程度、使用环境、使用人群等进行全面的考察，使得机械设计产品与现实生活结合的更加紧密，并且对外界所有因素进行考量，体现出前瞻性，这样才能够保证设计出的机械产品能够在将来拥有应用市场，企业的经济效益也能够得到基本保障。同时，现代机械设计理论与方法属于新型学科，改变了很多传统机械设计中的部分，因此需要更加交叉性的知识作为依据，这就体现出现代机械设计理论与方法的融合性，具体而言就是在现代机械设计层面，需要融合先进的力学、电气自动化、物理学、计算机等各种学科的先进知识与内容，使得机械设计理念更加丰富，设计出的产品创新性进一步得到体现[3]。

2.5 工艺创新

在进行机械结构创新设计的过程中，应当考虑各项因素。在进行设计之前，应当合理规划可能使用的各项工艺，确保最终的设计效果，将应用过程中有可能出现的各项问题降到最低。然而传统的机械结构设计工艺并不能够考虑到及其应用过程中有可能出现的问题，因此也不能够满足当下社会发展对于机械结构以及相关设备的具体要求，因此作为设计人员应当进一步加强对于机械结构设计的工艺创新，只有强化工艺在机械结构设计过程中的应用效果，严格控制各方面因素对于工艺创新的不良影响，从而提高机械结构设计的工艺性，设计人员应当明确创新工艺的重要性，严格把握机械设计过程中可能出现的缺陷，使得整体设计呈现创新化发展。与此同时，作为设计人员也可以将信息化技术应用于机械结构设计工艺创新中，使得机械结构能够满足当下的时代发展需求。