摘要:隨著科技的不斷進步與發(fā)展，機械設(shè)計對技術(shù)的要求越來越高，要想使設(shè)計的產(chǎn)品滿足全球化經(jīng)濟市場的競爭與需求，必須將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計的領(lǐng)域。相關(guān)的工程技術(shù)人員也應(yīng)適應(yīng)時代的需求，拓展設(shè)計思維，靈活運用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，提高產(chǎn)品的市場競爭力。
　　關(guān)鍵詞：現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)機械設(shè)計綠色創(chuàng)新
　　中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
　　1 基于IT技術(shù)的設(shè)計技術(shù)
　　1.1 仿真與虛擬設(shè)計技術(shù)
　　計算機的不斷發(fā)展，出現(xiàn)的大量的設(shè)計軟件，如：PROE、CAD、ANSYS、SOLIDWORKS等。這些仿真畫圖軟件形成了更為強大的人機交互系統(tǒng)。所謂仿真便是以計算機為工具，通過軟件模擬出與實際想適應(yīng)的系統(tǒng)模型，通過改變控制條件研究模型運行結(jié)果的計算機與機械相結(jié)合的技術(shù)。當(dāng)然，工具不是無所不能的，而是為人所用的，軟件只是輔助設(shè)計師進行設(shè)計工作，沒有設(shè)計師的工作，軟件是不會自動完成任何設(shè)計的。虛擬設(shè)計即是在這種多維化人機交互信息環(huán)境中從事設(shè)計的技術(shù)。目前投入使用的虛擬設(shè)計采用的是通過對數(shù)據(jù)格式進行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換輸出利用現(xiàn)有的CAD系統(tǒng)進行建模的環(huán)境系統(tǒng)。
　　1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)
　　網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計是在支撐平面和高效的協(xié)同工作機制下完善信息管理將分散的設(shè)計工作流和資源有機的統(tǒng)一起來從而完成產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)上大量數(shù)據(jù)傳輸和分布的數(shù)據(jù)庫管理成為現(xiàn)實，從而解決了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的訪問、傳輸、修改等問題，構(gòu)造一個三維的網(wǎng)絡(luò)機械設(shè)計平臺。
　　1.3 并行設(shè)計
　　傳統(tǒng)的機械設(shè)計每下一個分支工作必須等上一個結(jié)束后才能開始，這是低效的串行設(shè)計，這種設(shè)計缺乏信息交換以及可操作性。并行設(shè)計作為一種設(shè)計哲理，是在原有信息集成基礎(chǔ)上，集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品。并行設(shè)計更強調(diào)功能上和過程上的集成，在優(yōu)化和重組產(chǎn)品開發(fā)過程的同時，實現(xiàn)多學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜胰后w協(xié)同工作。從任何產(chǎn)品設(shè)計來看，并行設(shè)計采用每個時刻可容納的設(shè)計過程相應(yīng)增加，使整個設(shè)計過程盡可能同時進行。并行設(shè)計的特點是并發(fā)個協(xié)同，并發(fā)是指設(shè)計活動的并發(fā)進行，協(xié)同是指多學(xué)科設(shè)計隊伍活動的協(xié)作。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以使得并行設(shè)計成為機械設(shè)計的重要方法之一。
　　1.4 智能設(shè)計
　　智能設(shè)計的發(fā)展，從根本上取決于對設(shè)計本質(zhì)的理解，智能設(shè)計系統(tǒng)不僅僅是對人腦某些思維特征的模擬，而且需要具有自學(xué)習(xí)適應(yīng)的能力，能夠較好地支持設(shè)計過程自動化。我國市場經(jīng)濟的發(fā)展對產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)提出了強烈的創(chuàng)新要求。在當(dāng)前的市場經(jīng)濟體系中，對產(chǎn)品設(shè)計不僅要求特立獨行，還要求簡單方便效率的設(shè)計。
　　2 基于數(shù)學(xué)知識的設(shè)計技術(shù)
　　2.1 有限元設(shè)計
　　有限元法又稱有限單元法，是求解偏微分方程的一種有效的數(shù)值方法。有限元法發(fā)展至今天，已經(jīng)成為工程數(shù)值分析的有力工具，取得了巨大的進展，利用它成功地解決了一大批有重大意義的問題，很多通用程序和專用程序投入了實際應(yīng)用，而且應(yīng)用愈加廣泛，已拓展到諸多領(lǐng)域。
　　2.2 優(yōu)化設(shè)計
　　優(yōu)化設(shè)計就是在滿足特定的約束條件下，利用建立數(shù)學(xué)模型的方法來求取設(shè)計的最佳值。優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)就是最優(yōu)化設(shè)計對象，其手段便是依靠先進的計算機輔助軟件。因此，優(yōu)化設(shè)計還可以被看作為通過計算機語言來模擬達(dá)到最佳設(shè)計方案的現(xiàn)代科技手段。優(yōu)化設(shè)計大體上包括兩點內(nèi)容：首先，建立符合實際的數(shù)學(xué)模型，把設(shè)計要求抽象為約束條件和函數(shù)；其次，根據(jù)所建立的模型利用計算機進行數(shù)學(xué)模型的求解從而得到優(yōu)化設(shè)計方案。任何機械設(shè)計問題，總是要求滿足一定的工作條件、載荷和工藝等方面要求，并在強度、剛度、壽命、尺寸范圍及其他一些技術(shù)要求的限制條件下尋找一組設(shè)計參數(shù)。
　　2.3 可靠性設(shè)計
　　產(chǎn)品可靠性設(shè)計是指在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計階段將載荷、強度等有關(guān)設(shè)計量及其影響因素作為隨機變量對待，應(yīng)用可靠性數(shù)學(xué)理論與方法，使所設(shè)計的產(chǎn)品滿足預(yù)期的可靠性要求。產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計階段的主要內(nèi)容還包括預(yù)測設(shè)計對象的可靠度、找出并消除薄弱環(huán)節(jié)、不同設(shè)計方案之間的可靠性指標(biāo)比較等，可分為定量分析與定性分析兩個方面。定量分析是應(yīng)用概率統(tǒng)計方法、布爾代數(shù)、馬爾可夫過程理論、故障樹分析等計算產(chǎn)品的失效概率。定性分析是通過故障模式、影響及致命度分析、事件樹分析、故障樹分析等對事故種類、原因、后果等進行羅列和分析。
　　3 基于新概念的設(shè)計技術(shù)
　　3.1 綠色產(chǎn)品設(shè)計
　　由于綠色產(chǎn)品設(shè)計是一個新的改變，因此無論在國外或在國內(nèi)，人們對于這一新概念有著各種不同的稱呼。有綠色設(shè)計、生態(tài)設(shè)計、面向環(huán)境的設(shè)計，也有人根據(jù)產(chǎn)品生命周期不同階段所進行的綠色設(shè)計，而分別稱為“面向包裝的設(shè)計”、面向使用的設(shè)計、面向維修的設(shè)計、面向拆卸的設(shè)計、面向回收的設(shè)計等。綠色產(chǎn)品設(shè)計從產(chǎn)品安全生命周期出發(fā)，考慮了生命周期各個階段對環(huán)境的影響。特別是在產(chǎn)品生命終止后，綠色產(chǎn)品設(shè)計必須考慮廢棄產(chǎn)品如何回收。再生和利用。只有這樣才能使廢棄產(chǎn)品對環(huán)境的影響減至最小，才能最大限度地提高資源的循環(huán)利用率。
　　3.2 機械創(chuàng)新設(shè)計
　　機械創(chuàng)新設(shè)計可以分為三個過程：直覺思維、邏輯思維、創(chuàng)造過程。直覺思維對事物內(nèi)部各種關(guān)系的領(lǐng)悟過程是一種在下意識狀態(tài)下完成的過程，具有強烈的靈感凸顯特點。邏輯思維是運用邏輯推理的思維對自己提出的創(chuàng)造目標(biāo)進行分析，把復(fù)雜問題分解為若干小問題，求出每個分支的解，再將各個分支綜合起來從而逼近目標(biāo)。創(chuàng)造過程是提出一個創(chuàng)造目標(biāo)，這個目標(biāo)本身也可能就是一個創(chuàng)造靈感；為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，必須進行分析和邏輯推理；這個過程中出現(xiàn)的技術(shù)難關(guān)，必須經(jīng)過反復(fù)實驗才能找到最終解；而這些解法的發(fā)現(xiàn)，往往又帶有突發(fā)性、直覺性，最終實現(xiàn)創(chuàng)造目標(biāo)。
　　4 結(jié)論
　　伴隨著科技日新月異的發(fā)展，各個領(lǐng)域技術(shù)的相互融合，工程技術(shù)人員需要不斷提高自己的能力，在機械設(shè)計中靈活運用各種現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，只有這樣設(shè)計出來的產(chǎn)品才能滿足社會市場的需求。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 張?；I.基于IT技術(shù)的現(xiàn)代機械設(shè)計方法[J].機械設(shè)計