研究现代机械设计的创新设计理论与方法
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作者:李金龙
摘 要：随着社会经济的发展，相应带动了科技水平的提升。与传统设计理念相比较，现代化机械设计理论和方法优势显著。然而在发展期间也存在较多不足，对机械设计理论发展造成一定影响，此次研究主要是探讨分析现代机械设计的创新设计理论与方法，希望能够对相关人员起到参考性价值，设计人员优化机械设计理念，通过了创新技术，创造现代化机械，以此加强机械制造领域的市场竞争实力。
关键词：现代机械设计 创新设计理念 设计方法
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）04（c）-0055-02
1 机械设计理论和方法的发展进程
立足于世界发展角度，将机械设计行业发展划分为两个阶段。第一个阶段为机械设计初期阶段，从19世纪至20世纪中段，该阶段主要应用传统的设计理念传统，设计方法过于单一，依赖于计算公式开展定向设计，从而导致机械产品的设计水平不高，无法全面促进设计方法的进步，从而导致新产品的研发速度比较慢。在发展过程中受到技术条件影响，导致机械设计的成本比较高，设计效率低下，不能满足市场需求。在发展到20世纪中段，不断凸显出机械产品的缺点，为了处理该问题，必须优化改进传统机械设计理念，促使机械设计进入到第二发展階段。在新发展阶段中开始大量应用新型技术，以此处理传统设计存在的不足，促进机械设计的现代化发展，提升机械制造水平。
2 现代机械设计理论与方法的特点分析
当前，设计人员通过创新理念开展系统革新，不断研究和分析机械设计理论与方法，结合现代化科技技术全面发挥出学科优势，对机械设计理论进行创新，促使机械设计领域进入到智能化和现代化发展阶段。所以现代机械设计理论与方法具备以下特点。
2.1 系统性与创新性特点
创新已经成为行业领域的发展动力，若企业缺乏创新思维和能力，所设计的产品将无法满足市场需求。现代机械设计理论必须具备创新性，深入挖掘传统理念中所存在的精华部分，改善现存问题，有效融合现代先进技术与理念，注重机械产品结构与质量创新，减少设计制造成本，确保现代机械设计产品满足市场需求。其次设计人员还应当注重机械设计的系统化特点，通过组合方式挖掘内涵，注重机械产品的细化设计，不断创新各个设计与制造环节。
2.2 融合性和前瞻性特点
现代机械设计可以满足社会生产与生活需求。在设计期间需要体现出前瞻性特点，联合机械的生产与使用环境，充分考虑实际情况，以免产品设计达不到市场要求。相比于传统机械设计理念，现代理论与方法起步晚，为了加快现代机械设计的发展速度，需要有效融合互联网与力学等内容，以此丰富设计理念，展现出融合性特点。
3 现代机械设计的创新方法
3.1 机械型号与规格创新设计
现代机械产品已经被广泛应用于各行业领域，且不同领域对于机械的使用要求均不相同，所以必须对机械规格与型号开展创新设计。保证机械基本功能，加大型号与规格改进力度，以此实现标准化生产。技术人员在保留机械功能时，应当优化改造参数尺寸，在基础功能上进行创新，不断拓宽临近使用范围，以此提升机械制造的标准化水平，满足市场需求。在设计过程中通过数学模型分析产品相关内容，对整个设计流程进行优化，严格按照统一化标准生产现代机械。设计方法创新必须立足于使用者的需求，逐渐发展为跨系列和跨领域设计，以此拓宽产品的使用范围。
3.2 联合计算机技术设计创新
在计算机技术与互联网技术快速发展过程中，可以将该类技术应用到产品设计与生产中，不断提升机械设计效率，确保整个设计过程的合理性。结合计算机技术与现代机械设计，通过网络设备明确机械的产品特性，以此制定相应的改进方案。设计人员在网络平台上建立三维模型图，有效融合机械设计与智能化技术，不再受到实践与空间影响，使产品设计具备自动化调节功能，按照外部环境开展智能化设计。例如物流机械设备设计，技术人员利用计算机建立物流集成系统，同时设置中央控制按钮。在系统协调配合下，可以不断提升物流机械设备的自动化水平，以此减少设计成本。物品通过设备时，机械设备可以及时检测物品信息，并将指令发送给执行机构，以此确保物流传输的科学性。技术人员还可以通过网络建立交流平台，相互分享设计理念和技术知识，以此激发设计人员的创作灵感。所以结合计算机技术开展现代机械设计，可以不断提升设计与生产效率，进一步提升现代机械的智能化水平，促进产品设计发展。
3.3 结合并行与集成设计方法
传统机械设计理念多采用串行设计方式，在设计过程中需要多次修改，从而导致时间浪费，增加设计成本。为了防止出现该类问题，设计人员需要结合并行与集成设计方式。在具体设计中，注重产品设计和运行测试，在设计生产周期内及时发现产品所存在的问题，以此减少返修次数。在机械设计开发过程中，设计人员需要不断创新设计方法，分析各方面影响因素，并对产品参数进行调节，以此完善产品功能，还有助于缩短设计研发时间，加强设计质量。
3.4 优化设计与仿生类比设计
现代机械设计方法需要不断创新完善，设计人员还应当对设计手法进行优化，通过数学理论与计算机技术充实理论依据。在设计研究过程中制定优化创新方案。设计人员可以利用计算机模型开展模拟化设计，通过数学方法开展线性与非线性分析，以此处理产品设计问题，找寻最佳设计方式。在现代机械研发中也可应用仿生类比设计手法，此种方法通过仿生学原理和利弊分析法激发灵感，设计人员可以将机械产品与动植物联系在一起探索二者之间的共同点，以此发散思维，确保产品设计的独特性。
3.5 移植技术与变形设计法
在现代机械设计中，变形设计属于重要创新方式。综合分析产品工作原理，功能与结构，拓宽机械种类，开展多样化的功能渠道，在此基础之上研发多种类型的产品，以此加强产品性能。在现代科技发展过程中，其他领域也出现了多种先进方式，设计人员可通过移植设计法开展优化设计。比如在现代机械设计中可以融入杂技道具设计手法，通过机械模块化设计理念，提升机械产品设计的独特性。设计人员可以通过此种方法联合其他领域的设计理念，有效结合实际生活理论，操作技艺与工艺手法，将其合理利用到现代机械设计中，研发出满足现代机械应用的方法。
4 结语
综上所述，现代机械的作用价值比较高，被广泛应用于工业生产中，为了提升整体工业水平，必须注重设计理论与方法创新。在现代机械创新中，合理运用先进设计方法，以此提升机械生产效能。同时设计人员还应当深入研究创新方法，通过多样化设计手法，提升现代机械产品的智能化与科技化水平。
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