现代设计方法在机械创新设计中的研究

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1、现代设计方法在机械创新设计中的研究摘要：机械创新设计的概念所谓机械创浙设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果（含理论、方法、技术原理等），进行创新构思，设计岀具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品（装迸）的一种实践活动。它包含两个部分：一是改进完善主产或生活屮现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等；二是创造设计出新机器、新产品，以满足新的生产或生活的需要。关键词：现代设计方法；机械创新设计；机械CAD技术一、引言设计是人类改造自然的一种基木活动。设计师的任务就是运用自然科学的知识与法则去创造物质文明，它儿乎涉及到人类生活、生产的全部方面。设计是一•种创

2、造性的智力活动。设计的全过程，需要设计师提出各种不同的构思和设想，具有灵活运用知识和经验处理技术、经济等问题的能力和优良的品质、作风，能创造性地寻求设计H标和任务的实现。设计是一个综合、决策、迭代、寻优的过程。设计流程就是输入信息T处理加工T综合、判断、决策T输出信息，是寻求满意的设计H标、方案、参数、结构等最优的过程。设计过程也是一个信息综合、反馈、交流的过程。山于设计要求和约束条件及多种约束之间相互制约，甚至是相互矛盾的，虽经优化，也只能综合、权衡各方面因素取得相对满意的结果。所谓的设计技术，也就是在设计过程中解决具体设计问题的各种方法和手段。因此，可以说现代设计方法是在传统设计方法的

3、基础上继承和发展起来，是一门多专业和多学科交叉，其综合性很强的基础技术科学。二、现代设计方法在传统的T程设计中，从工作性质为内容看，将设计过程划分为方案设计、技术设计和工艺设计。随着计算机、信息技术的发展，工程设计的范畴，从传统的设计内容已扩扩展到产品规划、制造、检测、实验、营销、运行、维护、报废、回收等全过程的全方位设计。现代设计方法是以设计产品为目标的一个知识群体的总称，所涉及的具体方法和具体内容十分广泛，包括优化设计、可靠性设计、价值工程、计算机辅助设计、有限元法等等。现代设计技术是多养科交叉融合的产物就H前现代设计技术所涉及的理论、方法的范畴來看，可以认为它是曲现代设计方法学、计算

4、机辅助设计技术、可信性设计技术、试验设计技术等多种学科的交叉与融合。而其屮每一个具体的设计技术，同样也是若干学科的交叉与融合。现代设计已扩展到产品规划、制造、营销、运行、回收等各个方浙,除了必要的传统设计理论•方法的基础知识外，相关的学科少技术，尤其是制造工艺、H动化技术、系统管理技术、材料知识与经验及广泛的自然科学知识等也是十分必要的。现代设计技术是以传统设计理论与方法为基础，以计算机广泛应用为标志，具有信息时代特征的一种设计技术。工业发达国家和先进企业成功的大量事例表明，现代设计技术的推广应用所取得的技术、经济和社会效益，集中体现在大大提高产品的质量，缩短设计周期，降低成本，并且有效地

5、节约资源，保护生态，创造人类持续发展的和谐环如三、机械设计过程机械设计是一门综合性的现代工程技术学科。从人们的衣、食、住、行所需耍的牛活资料、用品和工具，到各种工业机器、仪器、设备和装置，如机床、飞机、汽车、舰船、宇航工具、计算机硬件与软件、机器人、发电设备、通信装置、医疗器械等等，无不与机械设计息息相关。机械设计的一般设计过程可分为四个阶段：产品规划(明确设计任务)、方案设计、技术设计和制造及试验。四、机械创新设计机械创新设计是充分发挥设计者的创造力和智慧，利用人类已有的和关科学理论、方法和原理，进行新的构思，设计出新颖、有创造性及实用性的机构和机械产品。机械创新设计要解决的核心问题是：

6、探讨机械产品创造发明的机理、模式、过程及方法,尽力将其算法化、程式化、定量化、符号化，提高设计的可靠性、设计效率和质量。机械创新设计遵循机械设计系统化方法，但它更加强调创造性。创新设计是增强机械产品市场竞争力的根木途径。虽然设计阶段的投入只占产品总成木的约5%,但设计过程所做的决策儿乎决定了产品全部成本的约70%。产品的性能、结构、质量、成本、维护性等都是在产品设计阶段确定，创新设计既是而向产品全生命周期的设计，又是而向市场、面向用户的设计，只冇创新设计才能产生真正具冇市场竞争力的创新产品。机械创新设让是一项复杂、耗时的脑力工作，也是一项紧张而又繁重的体力劳动。为了提高设计效率，寻求科学的

7、设计方法和有效的设计工具成为人们努力的目标，而设计自动化则是人类最终的理想设计方法。设计的科学性，一方面使得人们能够从系统的角度更好地认识设计，减少不良设计的出现，另一方而也使得人们寻求设计工具的愿望成为可能。因此,满足机械创新设计盂求的CAD技术既是实际设计工作的需要，也是CAD技术未来的发展方向。五、现代设计的发展趋势展望由于国际化市场的激烈竞争和用户对产品的功能、质量、价格、供货期、售示服务等要求越來越高，以及高新