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現代設計方法范文第1篇

1.1計算機輔助機械設計方法

首先，軟件系統(tǒng)可以分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件以及應用軟件三個層面。原有的軟件系統(tǒng)比較單一，而且在應用的過程中，效率和效果不可兼得。當我們分為三個層次來運作的時候，就可以實現高效工作。其次，計算機輔助機械設計方法的過程比較緊湊，一般情況是通過四個步驟來完成。分別是建立數學模型——設計程序框圖——用高級語言編制程序——程序調試。這四個步驟是一氣呵成的，在很多方面都能夠獲得一個較大的提升，并且在滿足工作需求的同時，降低耗費的時間和工作強度。從以上的表述來看，計算機輔助機械設計對現代機械設計產生了很大的積極作用，為國家的發(fā)展和社會的進步實現了全面的提升。

1.2系統(tǒng)化機械設計方法

系統(tǒng)化機械設計方法具有以下優(yōu)點：首先，運用系統(tǒng)設計方法會將機械設計看成由若干個設計要素組成的一個系統(tǒng)，這樣在進行設計的時候，客觀上實現了從總體的情況出發(fā)，機械設計具有前瞻性，在以后投入生產使用的時候，連貫性較強；其次，每個設計要素具有獨立性。在固有的設計方法中，只有很少的一部分設計實現了設計要素獨立，而且還是在犧牲其他功能的基礎之上。系統(tǒng)機械設計方法經過不斷研究和優(yōu)化，運用的技術和方案有所不同，它可以讓設計要素獨立，也可以讓設計要素成為一個整體，不會影響設計要素的功能和性質；第三，各個要素間存在著有機的聯(lián)系，并具有層次性。這個特點是一個非常強大的優(yōu)勢。由于廠家和企業(yè)之間存在一定的差異，要想在工作當中完全統(tǒng)一是不可能的，我們通過層次上的分明和建立要素的有機聯(lián)系，實現了設計的進步，并且?guī)訖C械設備全面發(fā)展。

2對現代機械設計方法的思考

2.1根據市場的變化而變化

機械設備的最終目的就是投入市場，被廣泛的需求者購置應用。所以，現代機械設計方法應該根據市場的變化而變化。首先，對市場的數據和資料進行分析，了解機械設備的訴求方向，分明機械設計的觀賞性、實用性等性能，保證機械設計方法能夠切實的創(chuàng)造經濟效益；其次，對市場進行定期調查，根據不同群體的反饋來更新機械設計方法，我們要保證現代機械設計方法能夠及時的設計出人們滿意的產品，在便利生活和工作的同時，實現設計的提升。目前，市場才是最重要的主導，從市場出發(fā)是一種非?？扇〉姆绞?。

2.2建立良性循環(huán)

現代設計方法并不是獨立存在的，在設計方法之前有設計材料，之后有具體的生產加工設備。無論是應用現代設計方法還是優(yōu)化現代設計方法，都要在一定程度上考慮前后關系，保證現代設計方法在整個鏈條中實現良性循環(huán)。另一方面，我國現在正處于一個非常重要的上升階段，機械設計方法對機械行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的作用，絕對不能出現任何的問題。相對來說，良性循環(huán)并不能在短時間內建設成功，所以要根據各個階段的實際需求來建設，這樣既可以在取得階段性的成果，同時可以最大限度的解決資金、時間等一系列的問題。相信在以后的工作當中，良性循環(huán)會符合現階段的發(fā)展節(jié)奏，取得更大的經濟效益。

3總結

現代設計方法范文第2篇

關鍵詞：現代建筑；設計理念；創(chuàng)新

中圖分類號：TS958文獻標識碼： A

一、現代建筑設計的原則

1、全面開發(fā)的原則

應當運用更加體現出實效性的方式，運用盡可能少地材料以及資源消耗，從而得到最為理想的開發(fā)效果。在如今人類的發(fā)展與資源趨向枯竭的狀況下，全民開發(fā)還是極為重要的。當然，該原則還體現為建筑在空間組織之中"這就應當妥善地對現代建筑的所有面積實施充分而有效之利用。

2、集約設計的原則

如今，建筑的不斷建設、發(fā)展與保護土地資源之間矛盾正在變成一個愈來愈顯著的問題。在現代建筑設計過程中，要通過集約設計，拓展立體化開發(fā)用地所需要的空間，從而更加深入地開發(fā)城市的地上空間以及地下空間，從而更好提升城市空間的利用率。因此，要充分結合本地實施舊城改造的大好契機，更加積極地進行拆舊和建新，從而持續(xù)提高城市所具有的實際容量。在建筑設立的空間結果上，還要更加積極穩(wěn)妥地運用具有輕和薄等特點的新型材料，做到利用盡可能小的建筑空間來實施建筑設計。在如今全世界都在全面推動可持續(xù)能源開發(fā)和利用的時候，實施建筑設計節(jié)能就成為了重中之重。由此可見，在現代建筑設計的過程中必須結合當前新技術不斷發(fā)展的現實狀況，持續(xù)提升現代建筑設計的集約化程度。

3、合理設計的原則

在如今各類技術標準長期并存的新情況下，必須讓現代建筑設計和本地的社會發(fā)展狀況具有同步性。因此，要緊密結合實際，讓現代建筑設計真正得融入當地發(fā)展大局之中。為此，就要實施更為合理的設計，真正做到具有實效性，這就要求必須從本地實際經濟條件加以考慮，和本地具體消費狀況以及市民群眾的切實需求一致。在此基礎上，現代建筑設計還必須與當地的自然氣候狀況、地形狀況和地質狀況等諸多因素加以聯(lián)系，這樣一來就能夠讓建筑設計取得事半而功倍之成效。

二、現代建筑創(chuàng)新設計的條件

建筑設計過程中，設計時在自身的設計理論的基礎之上還應將創(chuàng)造性的思維方法和創(chuàng)新的技術結合起來"創(chuàng)新性是提高建筑設計理念的一條光明之路"以下是現代建筑設計創(chuàng)新設計的條件即新思路來源"

1、創(chuàng)新設計心理條件

現代的建筑設計是創(chuàng)造性的活動，創(chuàng)新心理是設計師投入工作中的意識和心理暗示。只有創(chuàng)造性的心理才能夠完成創(chuàng)造性的活動。在建筑的設計創(chuàng)造過程中，如果缺少了真實的情感和創(chuàng)作的激情也就不會出現創(chuàng)新的作品。創(chuàng)新的設計需要設計者具有良好的心理條件，勇于創(chuàng)新，激發(fā)潛力。啟動創(chuàng)造性的動機，將創(chuàng)新因素融入到整個作品中，才能確保創(chuàng)新設計的產生。

2、設計靈感和頓悟

現代建筑是智慧和思維的統(tǒng)一體，需要設計靈感，即建筑設計師在開始設計構思時能夠打開思路，貫通思想靈感閃動。設計的靈感常常從生活閱歷和積累的經驗教訓以及生活體驗中來。設計師會從積累的理論知識和以往經驗中培養(yǎng)出創(chuàng)新的思維，在設計時會觸類旁通甚至是豁然開朗。

3、想象力的培養(yǎng)

想象力是通過理性判斷和直覺的感知對事物進行大膽的猜想和聯(lián)想。憑借想象力，我們可以提出設想，想象力是現代建筑的出納新的核心力。想象力的培養(yǎng)取決于外部條件也在于設計者對于想象力的融入是積極認同的，但要盡力排除主觀臆想。建筑設計的想象力的培養(yǎng)包含設計者對問題的理解、觀察和發(fā)現實質的訓練，想象力必不可少。

三、現代建筑設計的策略

1、現代建筑設計城市發(fā)展趨勢

建筑物不是孤立存在的，建筑物的外部環(huán)境等對建筑設計的構思都將產生積極的影響。影響建筑物的外部環(huán)境包括建筑形式、建筑物本身的空間因素等。這些因素都難以具體形象的體現，這些是將建筑形態(tài)設計與環(huán)境形態(tài)想結合的，這種結合充分的體現了建筑內在的統(tǒng)一與和諧的邏輯規(guī)律。因此，建筑設計師在設計時應將建筑與城市規(guī)劃發(fā)展相結合，并尊重環(huán)境的多樣性與整體性。這既是現代建筑新美學觀念的一種體現，同時也是現代建筑對城市規(guī)劃與環(huán)境的認同的表現。

2、建筑設計人文發(fā)展趨勢

現代建筑設計所呈現的作品是與人們有著密切的聯(lián)系，設計師在設計時應趨向于人們對美的認知和對美的映照和轉換。因此在設計時，建筑中的藝術應體現人文精神，應符合人們的審美，應具有強烈的沖擊力與視覺表達力，只有這樣才能使人們引起共鳴。在市政項目的建設中更應體現人文精神，更需要設計師對此種因素加以運用。市政工程是為人們服務的，所呈現的建筑更是需要具備人文精神，這些精神是建筑的靈魂，承載著人們對所規(guī)劃的新城市、新建筑的美的追求。建筑的人文精神趨向是能夠體現人們對美的追求價值與象征意義。在現代設計的過程中，要尊重環(huán)境的多樣性，整體性，這些是影響設計整體藝術形象與現代新美學建筑觀念的重要因素，但更需要反映建筑設計藝術的特點，這是反應建筑美學的關鍵所在。

3、現代建筑智能發(fā)展趨勢

現代建筑的智能化發(fā)展是在設計時，應考慮智能型計算機、智能保安、多媒體現代通信以及現代的環(huán)境監(jiān)控等技術與建筑藝術設計相融合。另外，信息資源以及對使用者的信息服務情況都能通過自動化監(jiān)控設備與建筑優(yōu)化進行組合，讓建筑的使用投資物有所值。這種優(yōu)化組合一方面能符合信息社會的需要，另一方面又能擁有舒適、靈活、高效、便利、安全的建筑空間。隨著經濟的發(fā)展，人們的生活水平不斷的提高，人們對居住環(huán)境有著非常高的要求，現代建筑智能化的發(fā)展趨勢是能夠符合人們居住環(huán)境高要求的表現之一。建筑設計師應將智能化運用于設計作品中，要充分考慮利用智能化設備自動調節(jié)建筑物的溫度、照度以及濕度等。并充分利用自然界的冷、熱、光、大氣等自動調節(jié)室內溫度環(huán)境等，能最大限度的減少能源的消耗，創(chuàng)造出節(jié)能環(huán)保人性化的生活環(huán)境。

4、現代建筑數字化技術趨勢

現代經濟的發(fā)展離不開知識經濟的發(fā)展，知識經濟則依賴于數字化技術。數字化技術是適用于信息存儲與處理的，這種處理方式隨著計算機網絡技術的發(fā)展與科技的發(fā)展而越來越應用廣泛?，F代建筑設計是需要滿足人類發(fā)展的需要。電子技術在現代建筑設計中也應是不可缺少的一部分，已經成為現代住宅一項必備的功能，運用數字化的技術在家中實現購物、工作、學習和休閑等，這都需要設計者在設計時利用計算機網絡技術，實現建筑現代化。同時數字化的住宅除了能夠給人帶來學習、工作的便捷以外還能夠有效的節(jié)約城市的建筑面積，減少環(huán)境的污染等。

5、現代建筑的可持續(xù)發(fā)展

環(huán)境資源的有限致使現代建筑也要趨向可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略?？沙掷m(xù)發(fā)展的現代建筑需要有新型的材料、新的能源以及新技術來改變現在存在的建筑資源的浪費。新型節(jié)能型材料是建筑材料的首選，這種材料不僅能夠節(jié)約成本，更重要的是能夠減少對環(huán)境的污染。建筑本身關系到整體的生態(tài)環(huán)境，應趨向于生態(tài)建筑發(fā)展的方向。但是生態(tài)建筑作為一個技術集成體涉及到很多技術的問題，而這些技術的問題如果單只靠建筑專業(yè)是無法解決的，需要建筑設計師與其他專業(yè)的工程師進行配合才能完成。因此在現代建筑設計中，應注重節(jié)能，加大對生態(tài)建筑的關注，利用新技術新材料實現現代建筑設計的可持續(xù)發(fā)展。

結束語

隨著經濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們對居住法環(huán)境的要求也越來越高，對建筑設計的水平也有著更高的要求，既需要有視覺的美感，又需要充分利用現代新技術手段等。這就需要設計師不僅要掌握設計方面的知識，還要掌握電子技術等方面的專業(yè)知識，只有全面的掌握才能不斷在生活中尋找靈感，充分的發(fā)揮想象力創(chuàng)造出滿足現代生活需求的建筑。

參考文獻

[1]盧紹軍.現代建筑設計創(chuàng)新理念探討[J].江西建材,2014,15:17.

[2]李緒洋.現代建筑設計創(chuàng)新思路分析[J].價值工程,2014,28:125-126.

現代設計方法范文第3篇

【關鍵詞】現代設計方法 MATLAB編程 機械工程 本科培養(yǎng)

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）06-0232-02

我國高等教育發(fā)展綱要中提出了“優(yōu)化知識結構，豐富社會實踐，強化能力培養(yǎng)”的要求，目的是切實增強高級專門人才的能力。實踐教育，特別是創(chuàng)新性實踐教育是達到這一目的關鍵舉措[1]。長期以來，我國機械工程專業(yè)學生占大學生總數的比重始終居于前列，這與社會渴求機械類人才的現狀相適應，這種趨勢還將延續(xù)。因此，機械工程專業(yè)的教學改革在高等教育改革中占有重要地位――它直接決定了高校培養(yǎng)的機械專門人才能否適應我國社會主義現代化建設的需要。為了培養(yǎng)具備創(chuàng)新設計能力、基礎扎實、適應面廣的機械專門人才，我國工科院校普遍開設了現代設計方法課程；該課程是一門綜合性課程，可以直接用于創(chuàng)新性實踐教育，一般作為高年級本科生的專業(yè)必修課。由于各個高校具有不同的傳統(tǒng)和特色，因此這門課并沒有統(tǒng)一的教材和教學內容?！叭绾吾槍Ρ緦W校的實際情況、讓學生有效地掌握現代設計方法”已經成為擺在相關授課教師面前的緊要問題。本文對現代設計方法的課程內容、教學困難做出分析，在借鑒其他高校課程改革成果的基礎上，探索適合本校的課程教學方法。

1.現代設計方法課程的內容

現代設計方法涉及的內容非常廣泛，融合了當代科技的各種先進理念，適用范圍并不局限于機械設計，例如：優(yōu)化設計可以用于各行各業(yè)，有限元方法可以用于流場、電磁場等多種連續(xù)域物理問題。實際上現代設計方法要求學生既要理解通用的數學模型，又要熟悉本專業(yè)的理論知識，還要會使用專門的軟件工具。下面從機械工程專業(yè)的角度，列舉現代設計方法課程的主要內容。

1.1設計方法學

設計方法學是從全局的視角幫助設計人員開發(fā)出高價值的創(chuàng)新產品。它將設計對象視為一個技術系統(tǒng)，將技術系統(tǒng)的總功能分解至功能元，為功能元求解就是尋找實體結構。這樣可以得到多種整體方案，然后從中找到最優(yōu)解。這個過程需要創(chuàng)新思維方法和技法，如頭腦風暴法、組合創(chuàng)新法等。近年來，基于TRIZ理論的創(chuàng)新設計方法開始引入教學。TRIZ又稱萃智，試圖將發(fā)明創(chuàng)造過程流程化，讓人們以查表的方法找到問題解決方案；實踐證明，它確實可以加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進程以得到高質量的產品。

1.2優(yōu)化設計

優(yōu)化設計（Optimization Design）能幫助設計者從所有方案中選擇出最佳方案。普通設計中，設計人員憑借經驗和規(guī)范提出多種設計方案，然后按照一定的評價準則選出得分最高的方案。優(yōu)化設計中，設計者首先需要將工程問題用數學語言描述成優(yōu)化模型，然后選擇合適的優(yōu)化方法，最后在計算機上搜索設計空間以找到最佳方案。根據問題的不同復雜程度，有時候只能得到局部最優(yōu)的方案。

如何將工程實際問題用優(yōu)化數學模型描述出來是教學要點。求解數學模型可以用MATLAB編程實現。

1.3可靠性設計

可靠性設計（reliability design）認為任何產品都存在失效的可能，設計人員應該保證產品有足夠能力在規(guī)定的時間內和給定的條件下，完成規(guī)定功能。這需要學生建立新的觀念：產品的物理屬性不是定值，而是服從某個概率分布的隨機變量。學生還要學會將概率統(tǒng)計理論知識用于零部件的可靠性設計。

1.4有限元方法

有限元方法也稱有限元分析（Finite Element Analysis），它將連續(xù)域問題用多個互聯(lián)的子域問題代替，每個子域問題用節(jié)點變量描述出單元數學方程，接著組裝成整體數學方程，最后進行數值求解。一般要求學生會用ANSYS軟件對零部件的強度進行校核。

1.5其它現代設計方法

計算機輔助設計（Computer Aided Design）已經得到普遍應用，這要求學生至少會用一種三維造型軟件，如Pro/E， SolidWorks， CATIA，UG等。機械結構的動力學仿真也是與機械設計緊密相關的內容，這需要掌握ADAMS等動力學分析軟件。

2.教學中存在的問題

由于現代設計方法這門學科發(fā)展迅速，內容繁多，這給教學帶來了一系列困難，也引發(fā)了諸多教學改革嘗試，體現在以下幾個方面：

2.1 缺乏權威定義

一個明確的定義有利于讓學生準確地區(qū)分傳統(tǒng)設計方法與現代設計方法，從而使他們更好地理解課程內容。現有教材將一些先進的設計方法的集合統(tǒng)稱現代設計方法[2， 3]。但是隨著現代科技的飛速發(fā)展，新的設計方法將不斷出現，同時一些以前視為先進的方法逐漸變成常規(guī)方法。這種動態(tài)變化使得現代設計方法目前沒有權威的定義。針對這個問題，有學者提出將“當今時代為產品制造或工程項目完成達成實體化全過程而制定的技術上的方案、圖樣與程序”作為定義[4]；還有學者使用比較教學法從九個方面展現出現代設計方法和傳統(tǒng)設計方法之間的差異。這些工作有益于人們明確對現代設計方法的認識。

2.2 難以全面講解

現代設計方法經過多年發(fā)展已經成為一個內容龐雜的理論和方法的體系。有學者列舉了50多種已經研究和應用的現代設計方法；有的教材提出八種不同設計方法作為教學內容。但是有限的課時是教學內容的最大限制；如果以創(chuàng)新實踐教育為目標，那么學生只能掌握很少的設計方法。因此，授課教師只能選擇重要的內容進行講解。普遍認為：創(chuàng)新設計思想，優(yōu)化設計，有限元方法，可靠性設計等內容是不可或缺的模塊內容。

2.3 難以深入講解

現代設計方法的主要教學模塊內容十分豐富，大多可以獨立成專門的課程。在有限學時的約束下，教師很難將每個模塊深入講解到學生能夠運用自如的程度。據稱國外著名大學一般不設立此課程而是分別設置諸如“優(yōu)化設計”、“有限元法”等課程。國內有的教學團隊也嘗試建立相關課程體系來解決這個問題[5]。該團隊提出“注重專業(yè)必修課，深化專業(yè)選修課，擴展公共選修課”的思路，著力構建和完善現代設計方法課程體系。具體地說，將現代設計理論及方法作為專業(yè)必修課作為基礎課程，同時開設“優(yōu)化設計”、“有限單元法”等專業(yè)選修課供學生進行深入學習，還設立“ANSYS有限元分析”、“ADAMS動力學分析”等多種公共選修課供學生學習設計工具的使用；此外，還將其它先進的設計方法如“反求工程設計”、“并行設計”等作為公共選修課供學生拓展知識。

3.教學方法初探

本校根據實際情況安排40學時用于現代設計方法課程。如果以實踐教育為導向，有限的學時不能保質保量地完成教學。筆者經過初步探索做出如下教學安排：

a）教學內容：TRIZ創(chuàng)新設計方法，優(yōu)化設計，有限元分析，可靠性分析，計算機仿真工具原理；

b）教學重點：各種設計方法的基本數學模型和MATLAB求解。

在這個安排中，實踐教育的重點在于訓練學生針對簡單工程問題進行數學建模，然后用MATLAB軟件編程求解；對于各種仿真軟件的具體使用不做介紹，但是集中介紹各種仿真軟件原理，并將它們的操作流程與數學模型的建立與求解過程聯(lián)系起來。

4.結束語

如果以實踐教育為導向，那么教師需要根據本校的實際情況確定教學重點內容，同時還要探索新的教學方法，才能使學生在有限的學時里掌握先進的設計方法、并將其應用在機械產品的設計實踐中。這個探索過程是必要的也將是長期存在的。

參考文獻：

[1]顧秉林，王大中等.高水平學科建設的創(chuàng)新人才培養(yǎng)之路[J].清華大學教育研究，2010，31（1）.

[2]趙松年，佟杰新，盧秀春. 現代設計方法[M].北京： 機械工業(yè)出版社，2011.

[3]孫靖民. 現代機械設計方法[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2003.

現代設計方法范文第4篇

關鍵詞 傳統(tǒng)設計；現代設計方法；機械設計；創(chuàng)新理念

中圖分類號 TH122 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2013）89-0103-02

0 引言

在很長的一段時間，大多數學生對機械專業(yè)認識不夠。至少在本科階段，所知道的只是簡單認為機械是一個容易找到工作的專業(yè)，太枯燥，沒有什么發(fā)展前景。尤其是對于機械設計，多數學生認為就是坐在電腦前繪制工程圖，用一些基本滿足使用條件的零件進行堆積裝配。這些錯誤的認為對多數的學生造成了影響，對機械設計不感興趣，更對這個專業(yè)沒有信心。隨著計算機技術的發(fā)展，現在的機械行業(yè)得到了飛速發(fā)展，先進的制造技術代替了原有的設計方式，制造設備也有較大改變。

原有的設計多數只是滿足使用性這一重要目的，而現代設計的產品在滿足使用的前提下，更趨于精密、微小、可靠、美觀、機電一體化等。要實現這樣的目標，傳統(tǒng)制造設備是很難做到的，必須借助先進的制造設備和先進的設計方法才能實現此目的?，F階段對機械設計提出了更高的要求，這也需要我們對高等院校的機械專業(yè)課程進行變革。要借助于現代設計方法樹立全新機械設計的新思路，新理念，把新思維的設計理念注入當代學生的頭腦中，這對我們新技術的革新設計有較大的推動作用。

1 傳統(tǒng)設計與現代設計對比分析

機械設計是一門很古老的學科。它是設計者根據產品使用的要求對機械的結構、工作方式、控制要求、維護保養(yǎng)等進行思考、分析和設計的過程，最后經過機械制造進行生產。因此機械設計對一個機械產品的誕生起到了至關重要的基礎作用，設計的優(yōu)良直接影響產品最終的質量。

傳統(tǒng)的機械設計多數依靠設計者的經驗和直覺，經驗在傳統(tǒng)設計上占的比重較大。因此一個具有幾十年設計經驗的產品設計者依靠經驗也可以設計出很好的產品，但是對于直覺，因人而異。這也可以理解為傳統(tǒng)機械設計的部分創(chuàng)新，直覺讓每個人設計出的東西略有不同，但傳統(tǒng)設計的本質還是經驗基礎，一成不變。因此傳統(tǒng)機械設計，對設計的問題考慮不夠全面，只是滿足了最基本的使用要求，很少考慮到設計的成本減少和結構的性能可靠，更不會考慮設計的藝術美觀。但是傳統(tǒng)機械設計周期較短，使用要求基本可以大大滿足。對于產品的安全性，一般考慮較為充裕，因此傳統(tǒng)機械較為笨重，難以實現精密微小特點。傳統(tǒng)機械設計如圖1所示。

現代設計方法多數利用計算機技術，在滿足使用條件的基礎上，在其他方面有較多的考慮，尤其是現在的產品傾向于機電一體化，美觀設計等。比如分析設計產品的壽命周期、實現產品的微小精密、考慮合適的安全系數、分析產品特殊部位的負載影響以便進行優(yōu)化設計等。這些不是設計者的經驗和盲目考慮可以解決的，而是利用強大的理論知識和分析軟件計算出來的，因此這樣的設計更具有科學性和說服力，設計流程如圖2所示。

2 現代設計方法創(chuàng)新研究

現代設計方法的運用離不開強大的計算機技術。三維造型軟件越來越多，較為常用的是Solidworks，Pro/e，UG，CAD等，這樣設計的模型，我們可以直觀的看出設計的優(yōu)劣，并且整體的模型裝配可以在三維軟件中模擬完成，能及時修改因為設計考慮不周引起的裝配干涉等因素，這也為后續(xù)的分析提供基礎?，F如今，計算機進行數值分析的運用在機械設計方面發(fā)揮了重要作用。MATLAB在現代設計方法中得到了較大的運用，尤其是在優(yōu)化設計中。通過遺傳算法，最優(yōu)求解等求得最合適的參數，運算過程快而且可靠?，F在的計算機輔助工程（CAE）在機械設計中的運用較廣，比如ANSYS的機械結構分析，對設計的機械進行模擬仿真可以得出局部的容易受損的部位，在尺寸設計的時候進行額外的考慮。有對動力學進行分析的Adams仿真，分析整體機構的動力學分析。同樣還有一些反求設計，柔性設計等先進的設計方法。對產品的可靠性設計利用了概率論的知識，這是兩學科的交叉運用。

這些學科的理論知識為現代設計注入了新的活力，創(chuàng)新研究變得有理有據，對機械設計的全面發(fā)展有較大的推動作用。

3 機械設計新理念

機械設計講究的是創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新的東西只能被淘汰。這對我們新一屆機械專業(yè)的學生是一大考驗，不能再簡單的認為機械設計就是繪制工程圖，不是繪制三維圖，也不是簡單的考慮使用要求，更不是各種零件的簡單組合和裝配。因此對現在的機械設計新理念應該植入我們每個設計者的頭腦中。

改變傳統(tǒng)的設計方式，進行現代設計方法的全新教育模式對提高機械設計成效有較大的幫助。運用現代設計方法進行機械設計是對每個設計者的較高要求，在進行簡單的三維造型之后，要根據機械產品的使用條件進行仿真模擬，判斷產品的失效位置和可能發(fā)生的故障等。對提倡的節(jié)能制造，綠色制造更應該過多考慮，如今的產品設計成本較高，在滿足使用條件的前提下進行材料使用的減少也是機械設計中的重要目標。

4 結論

根據現代設計方法的設計要求，很多課程比如數值分析，計算機仿真，軟件工程等多學科對機械設計都有較大的幫助，因此有必要加大設計者的各科知識的學習，對專業(yè)課程設計、前沿技術進行專門培訓，樹立設計者現代機械設計的新理念。對現代的設計理論和最新設計成果進行展示，激發(fā)設計者更加的創(chuàng)新能力。只有這樣，我們的機械專業(yè)人才才能設計出有創(chuàng)新的機械產品。

參考文獻

[1]李才運.現代設計和傳統(tǒng)機械設計的比較[J].工業(yè)技術，2012，10：97.

現代設計方法范文第5篇

【關鍵詞】機械設計方法；發(fā)展；

1 現代機械設計的特點

現代機械種類很多，結構也越來越復雜。但從實現系統(tǒng)功能的角度來看，它主要包括動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱及控制系統(tǒng)等，每個系統(tǒng)又可根據需要繼續(xù)分解為更小的子系統(tǒng)。現代機械設計有其鮮明的特點，不但要求設計對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、物流技術、各零部件的材料、形狀、尺寸、方法等進行構思、分析、計算，而且還需融通多門科學知識，如創(chuàng)造性工程、美學、仿生學、控制論、機械電子學、價值工程等，使設計出的產品在市場中具有競爭力。

2 現代機械設計方法

2.1 計算機輔助設計

利用計算機運算速度快、存儲量大、運算準確、邏輯判斷功能強等優(yōu)點，通過人機交互進行信息的處理，完成設計工作。主要有以下特點：

2.1.1 由于可以存儲大量的設計信息和設計經驗?？梢詭椭狈υO計經驗的新手順利完成工作。

2.1.2 計算機輔助設計與計算機輔助制造（CAM）、計算機自動化管理結合起來形成計算機集成制造系統(tǒng)，進行產品設計、市場預測、生產計劃、制造和銷售等一系列工作。以企業(yè)的最高效益為目標，綜合對人力、物力和時間各種資源進行最有效的利用。

2.1.3 可以大大提高設計的效率，加快產品的更新速度，縮短設計周期，增強市場競爭力。

2.1.4 設計人員不僅能在很短時間里給出多種設計方案，分析比較后獲得最佳設計方案，還可以從繁重的重復性工作中得到解脫，有更多的時間和精力進行創(chuàng)造性工作。

2.2 機械設計中的綠色產品設計技術

現代機械設計中的綠色產品設計技術是指在設計機械產品時要符合低耗能、高效益、環(huán)境保護等要求。綠色產品設計技術主要包括以下幾個方面：第一，針對能源利用的機械設計技術。產品設計是減少能源消耗最重要最關鍵的環(huán)節(jié)，這要求在現代機械設計當中以最小的能源消耗來達到最大的能源利用率，同時符合對環(huán)境影響最小的環(huán)保要求。產品的結構布局、加工工藝以及重復使用性和材料選擇等都是在產品功能和各項基本要素確定之后，在設計階段就考慮好的。第二，針對環(huán)境設計的機械設計技術。主要是指在整個產品的生命周期內，考慮的重點和關鍵是產品是否可以回收、是否可以重復利用、是否可以維護，以及是否有利于使用者的身體健康和安全性等方面的屬性。第三，針對材料設計的機械設計技術。在這方面，設計的訴求點在材料身上，即要充分發(fā)揮材料的利用價值，并且以最小的材料消耗達到最大的利用率。

2.3 模糊設計

模糊設計是將模糊數學知識應用到機械設計中的一種設計方法。隨著科技的深入發(fā)展，需要設計的機構越來越大、也越來越復雜，設計中涉及的變量越來越多且變量間的關系也越來越復雜，這些變量中存在大量的模糊現象，許多情況下并不能精確描述所設計的產品。在設計中除了識別“非此即彼”的精確現象，還要能識別“亦此亦彼”的模糊現象，這就要求采用模糊數學的方法來解決這些問題。模糊數學的研究領域非常廣泛，其包括模糊變換、模糊綜合評判、模糊模式識別、模糊決策、模糊拓撲、模糊專家系統(tǒng)等綜合理論。在機械設計中，一般將模糊技術與其它設計方法相結合，對機構進行研究。如利用模糊綜合評判進行機械制造、機械設計參數、傳動方案等的優(yōu)化選擇；將模糊技術與可靠性設計、優(yōu)化設計相結合，形成了模糊可靠性設計、模糊優(yōu)化設計、模糊可靠性優(yōu)化設計等方法。隨著人們對模糊現象的進一步深化認識，對模糊現象定量處理方法的逐漸掌握，模糊技術必將得到進一步的發(fā)展與完善，并廣泛用于工程設計中去。

2.4 基于產品特征知識的設計方法

基于產品特征知識設計方法的主要特點是：用計算機能夠識別的語言描述產品的特征及其設計領域專家的知識和經驗，建立相應的知識庫及推理機，再利用已存儲的領域知識和建立的推理機制實現計算機輔助產品的方案設計。機械系統(tǒng)的方案設計主要是依據產品所具有的特征，以及設計領域專家的知識和經驗進行推量和決策，完成機構的型、數綜合。欲實現這一階段的計算機輔助設計，必須研究知識的自動獲取、表達、集成、協(xié)調、管理和使用。

需要強調的是，機械設計技術是基于上述技術有機融合的一種綜合性技術，而不是機械技術以及其他新技術的簡單組合、拼湊。現代機械設計制造出的產品，不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸。

3 我國機械設計的發(fā)展方向

3.1 遠程機械設計。我國未來的機械設計要把遠程機械設計作為重點發(fā)展方向，遠程機械設計目前在我國正處于初步發(fā)展階段，它是一個多學科、多技術的研究領域，涉及許多機械工程和計算機方面的知識領域。，因此要大力研究網絡環(huán)境下設計資源獲取及調用，這樣設計人員在設計過程中遇到問題，就能通過網絡及時的進行分析計算或查詢數庫，很快的解決問題，進行下一步工作，相對來說降低了成本，節(jié)約了時間，有效地提高了工作的效率。

3.2 自動化發(fā)展趨勢。機械制造技術的自動化發(fā)展是必然趨勢，科技發(fā)展推動了自動化的普及，自動化的發(fā)展表現在制造技術中系統(tǒng)技術、集成技術、人機一體化制造等各個系統(tǒng)中，自動化給機械制造技術的快速發(fā)展奠定了良好的基礎。

3.3 人性化設計。機械控制技術的電子化代表了當今技術的發(fā)展趨勢，采用微機控制技術，達到發(fā)動機的最佳功率匹配，減少發(fā)動機的燃油消耗，并自動診斷機器狀態(tài)，使機器使始終能保持良好狀態(tài)，因此控制和操縱的人性化能大大提高作業(yè)的安全眭和舒適性。

3.4 系統(tǒng)性設計。從系統(tǒng)觀點入手，把機械產品看作一個總系統(tǒng)或整體，依賴計算機技術，實現人、機、環(huán)境相互協(xié)調。在具體實施上，是把總系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)，采用各種現代設計理論和方法，追求系統(tǒng)優(yōu)化為目標協(xié)調各子系統(tǒng)的設計和匹配。

3.5 隨機和動態(tài)性設計。任何機械產品都是在隨機動態(tài)下完成其功能的。傳統(tǒng)設計是在不得已條件下用靜態(tài)分析設計，即使考慮隨機動態(tài)，也只是憑經驗選取系數進行修正，故不能反映實際工況條件下機械產品運行的行為。而現代設計要考慮載荷譜、材料強度譜，零部件的損傷譜條件下來設計，運用有限元法，可靠性設計法，數學規(guī)劃法等，達到定量、動態(tài)、可靠的設計，以達到滿足性能要求、實現最大性能優(yōu)化，節(jié)約能源的目的。

3.6 虛擬化設計。虛擬技術、計算機通訊技術與網絡技術是信息技術最重要的組成部分，它們被稱21世紀科學技術巾的三大核心技術。虛擬技術作為2l世紀的三大核心技術之首，足以見它在廣義上已不僅是一種技術，而是一個有著影響人類社會發(fā)展、改變人類生活的具有深層含義的領域。虛擬技術包括虛擬加工、虛擬測試、虛擬控制，利用聲、光、電、機、計算機等綜合交叉技術的有機結合。虛擬技術的出現幾乎可以肯定地說它將大大改變人類現有的思維模式、工作模式和生活模式。

綜上所述，機械設計是一個創(chuàng)造性的工作過程，是多門技術學科相互滲透、相互結合的產物，同時也是一個盡可能多地利用已有的成功經驗不斷創(chuàng)新的過程。因此，只有很好的把繼承與創(chuàng)新結合起來，才能更好地設計出多功能、高質量、高可靠性和低能耗的機器，最終滿足生產需要。

參考文獻