机械结构优化设计发展现况分析

导语：机械结构优化设计发展现况分析一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

随着我国利用现代科学技术信息处理技术的飞速进步与发展，全球世界范围内的产品市场竞争也越来越激烈，产品的技术品种不断更新换代变化速度不断加快，其结构复杂程度不断得到提高。生产正在逐渐以小批量、多生产品种的专业生产经营模式逐渐取代以前单一或多个生产品种的大批量生产。在这样一种产品采用的是小批量规模生产的销售方式下，必须尽量地缩短相关产品的设计制造生产周期，降低相关产品的销售价格和生产成本，才能真正进一步提高其所在市场上的竞争力和所需要占有的份比。因此，运用这种现代化的工业设计管理手段和生产方法将有机会有效适应当今设计市场剧烈质量竞争的发展趋势，提升工业设计的产品质量，并且大大缩短产品设计的生产周期。

1机械结构动态设计概述

机械设计产品整体结构的设计动态分析设计主要流程指的就是通过对各种车床机械设计产品的结构特性特征进行系统分析，对其机械动力学和机械模型结构进行系统建构，并在整个工业机床机械设计技术工作中，能够得到广泛研究运用的一种机械设计工作流程。动态化的仿真机械部件结构模型产品设计，可以对传统产品设计在现阶段中可能发现的一些存在比较薄弱的制造工序和工艺项目，依照产品模型本身所需要仿真的实际状况模型对其进行实时调整和不断改良。在进行内部动态结构设计的工作过程中，不仅应该有效和选择设计变量参数信息，对于初始化的参数和经过修改后的其他参数信息，都应该对此进行不断完善和及时维护，确保各种机械设备产品的内部结构设计动态化和设计运行状况的最佳和优化，对于各种机械设备产品的使用时间表动态设计也应该要对此进行不断强化。为能够确保生产精细化工程机械制造产品的各种动态软件设计技术能够充分满足当下各类机械产品的动态设计应用需要，应该严格地要求确保各种动态产品设计的基本模型和稳定，对其动态设计的操作方法和进行产品设计时的技术流程进行严格规范。

2机械优化设计发展现状

随着不断进步的科学技术和社会经济，越来越迅速地更新换代的产品，多个性质、小批量生产的方式正在逐步替代传统的大批量单一制造模式。为使企业能够有效地增加其市场占有率和国内竞争力，依据如何降低成本及缩短生产周期的原则，就要考虑如何进行小批量生产。现阶段，已经将先进的技术应用到冶金、建筑、纺织、机械、交通、航空飞行等各个领域，在各个领域都得到了广泛的应用和优化。21世纪以后，就开始更加注意优化和使用设计的技术，需要专业的相关人才充分认识和掌握。

3机械结构优化设计中的应用

3.1设计过程综合各个学科

由于现代工业机械制造产品的开发与设计是一个极其复杂的过程，因此往往会涉及更多的学科专业知识，如算法、数据分析、查找战略以及电子计算机技术。所以在进行课程设计的过程中，一定要特别注意做到要从许多学科角度考虑自己的课程设计。首先，需要从建筑工程总体的视角，将整个建筑设计管理系统划分成为多个具有不同设计内容的板块，然后通过运用自己相应的基础知识对其中各板块进行目标函数的确定，函数的变量和优化方法的选择等等设定，把每个独立的板块都设计好，其次，要根据每个板块之间的特点和内在关系将它们重新紧密地连接在一起，有机地紧密组合在一起，最终制定出完整的设计。

3.2进行结构优化设计的施工人员需要有较强的综合技术素质

机械行业产品的设计总体外观结构设计不仅仅是因为需要设计技术人员对于民用机械行业的一些相关设计专门知识需要具备一定的基本了解，还必须还需要熟练掌握以下3个基本知识方面的设计技术掌握能力：（1）必须具备专业数学基础建模的设计能力，工程设计者所自己的产品设计和所生产制作出来的设计方案都不仅是因为需要一套规范，并且也是因为规范需要被其他的设计人所能够熟悉和充分理解，所以也认为需要设计技术人员必须需要具备一定的专业数学基础建模设计技术掌握能力，用一种符合数学的设计语言规范的将实际设计发现的问题和把实际设计的所有内容都通过描述表现出来，建立和构建一套一个可以直接帮助有效解决实际设计问题的机械设计管理模型。（2）由于提高其对问题正确求解的分析能力，设计师不仅必须学习会通过问题建模，还要努力学习会通过问题求解分析模型函数中的一些不同参数中的变量，掌握不同的应用类型分析模型中各种不同参数中的变量，以便于在问题求解的整个过程中，更快、准确地分析并得出正确的问题答案，例如，在设计应用各种随机变量分析模型时，为能够使及时能够更好地进行判断和及时确定一个随机变量的变量值及它的目标变量函数，就必须对应用随机变量分析模型的各种参数变量进行正确求解，以便而且能够及时得到较好的实际应用。（3）缺乏正确处理设计问题的判断能力,设计方案在加工完成后，还常常需要针对产品设计方案的技术准确性能够进行一个可行性的预估评价，后期将来还会大量投入精力到产品设计方案加工和产品制造的整个操作过程，这一系列的操作过程都已经是常常需要经过许多几个人的辛苦共同努力才可以能够真正做到，难免会因此导致设计出现一些设计差错，如果在这个操作过程中只有一个人真正愿意能够对它进行一个全程性的追溯，那么，将会能够大大降低一次设计错误事件出现的可能概率。

4结构优化设计的类型

4.1优化机械结构拓扑

一般而言，传统的机械优化设计基本上是为进行机械零部件的设计和优化所采取的结构参数，但是，并没有太多地注重改善机械部件的拓扑结构。随着不断提高对于设计与优化各种机械产品的认识，逐渐引入机械产品的设计概念，人们更加严谨地规范对优化结构的要求，也越来越多地进行对优化机械结构的拓扑。

4.2优化设计机械系统结构动态

优化机械设计产品的整体动态控制性能将严重地直接影响机械设计的实际使用寿命与劳动强度，实现最终需要优化机械设计产品结构的一个根本途径就是还需要不断提高经过优化后的机械产品结构的整体动态控制性能。分析这些结构的后期动态应用性能虽然往往属于一个复杂的研究过程，特别是需要引起注意，尤其是对于一些性能比较大型的原始结构而言，但是，在研究分析这些结构动态性能结构的过程同时也往往会力求使其性能具有一定的应用价值，以便于全面地分析搜集与其性能相关的原始结构材料，影响并达到该类结构产品后期技术研发和生产应用的实际效果。

4.3优化设计多科学结构

在发展优化产品设计中，对于产品机械部件结构的研究应用，很多时候，如果单纯地只是简单地想去分析某个设计方面的可能影响，往往这种可能性就会直接影响导致产品设计中就会出现不可能完全符合所实际预期的需要优化设计结果，因此，为了能够实现更好地发展优化产品设计的最终目标，就往往需要从整体性、系统化的三个角度入手来研究发展对需要优化产品设计的机械结构。mdo结构理论被广泛认为是新兴的一种机械优化结构工艺理论，不少机械技术行业专家也已经积极开始深入地学习研究上述结构理论，为以后进一步地开发研究生产机械先进结构优化工艺产品提供理论基础与技术保障，以便于及时实现对机械优化结构工艺产品的研究全局性。

5机械设计技术的发展趋势

具体而言，现代装备设计技术的发展趋势主要包括以下几个方面：第一，产品质量高成本的压力已经给装备设计市场竞争者带来严酷的挑战。第二，环境及其生态功能的属性正在逐步与产品功能的属性相媲美。第三，设计的运行管理和生产制造必须以其所满足的内容为基础，而不是简单地将其应用于实际生产中；第四，即设计的独立性逐步向工作中的协同操纵转型，甚至可以是并行运作状态；第五，能够充分挖掘出个体潜力的创新性，这就使得人们更加注重高科技数字化建设。

6结语

以上就我国工程机械设计技术的发展现状和发展趋势进行了深入的研究。在当代的社会，机械设计和技术的关系影响整个机械和装备制造业的生存和发展，因此，这一问题值得进行深入的研究，发现它的发展目标和现状，并且对它的发展趋势进行推测，从而正确地把握良好的机械设计和技术的未来发展。

参考文献：

[1]段兰兰,谌玮.校企协同共建机械设计与制造专业人才培养模式的研究与实践[J].科学家,2016(11).

[2]杨帅，焦禹萃.机械工程学科的研究现状及进展[J].科技资讯，2014(28).

[3]刘树春,张敬佩,李初晔.机械产品设计的结构优化技术应用[J].机械设计与制造,2011,(8).

[4]房灿.机械结构优化设计应用与趋势研究[J].科技创新与应用，2016(18):137.

作者：裴煜 万新峰 程辉 邱顺利 单位：武汉第二船舶研究设计所