摘 要：在现阶段的机械设计行业中，现代机械设计方法的应用有效的缩短了产品的设计周期，提高了产品的设计效率和设计质量，降低了产品的设计成本，受到了人们的重点关注。本文从现代机械设计的概述入手，简要分析了现代机械设计的常用方法，并就现代机械设计的创新设计进行了研究，期望能为日后研究现代机械设计及其创新设计提供一定的帮助。
关键词：现代机械设计；设计方法；创新；
引言
随着科学技术的发展进步，传统的机械设计方法已经满足不了机械设计行业的发展需要，现代机械设计将传统的设计方法与与信息技术进行了融合，提升了机械设计的质量，创新了机械设计的工艺，有效的提高了工业的生产水平。故而对现代机械设计及其创新设计进行研究，对促进我国机械设计行业的发展和推动我国经济的发展具有非常积极的意义。
一、现代机械设计
机械设计，是机械工业生产中的第一步，对于机械产品的性能有着重要的影响。现代机械设计，是在传统的机械设计基础上融合了信息技术、设计理论、思维科学等相关的理论方法，所形成的新型机械设计方法。这就使得相较于传统的机械设计，应用现代机械设计方法生产制造出来的产品，具有更全面化、人性化的功能设计，会更符合人们的使用需求。
现代机械设计的特点：一是绿色环保，与传统的机械设计只一味的追求产品的低成本不同，现代机械设计更加注重产品性能与环境的平衡协调，并在设计时针对性的对产品的回收利用进行了分析，能最大限度的节约能源，保护生态环境，更符合当前经济和社会的可持续发展战略。二是适应市场的发展，现代机械设计的主动性更强，其会更容易适应不断变化的市场环境，更符合人们的实用需求。三是设计周期短，应用传统的机械设计来设计产品时，需要先确定好相应的设计方案，再根据设计方案生产出样品，之后再对样品进行不断的优化分析，整个生产周期耗时较长，还会花费较多的人力、财力。现代机械设计融合了多项的信息技术，其能在计算机上进行产品的仿真模拟设计，并设定相应的程序进行优化改进，能有效的缩短产品的设计周期，同时降低产品的成本。
二、常用的现代机械设计方法
（1）計算机辅助设计
在现代机械设计中，计算机辅助设计（CAD）设计一种常见的设计方法，其利用相关的计算机信息技术如建模技术、工程分析技术等，有效的缩短机械产品的设计周期。而且利用计算机的储存信息，更方便对设计方案进行比较分析，能提高机械设计的效率，加快了机械产品的更新速度，从而提升企业的核心竞争力。
（2）系统分析设计
传统的机械设计方法会对产品的每个组成要素进行针对性的分析设计，这种设计方法重视的是单个组成要素的使用性能，有可能会出现组成要素之间的不协调现象，影响机械产品的整体性能。现代机械设计的系统分析设计更注重寻求产品各个组成要素之间的联系，其追求的是在保证各个组成要素独立性的同时，使各个组成要素之间有层次的形成系统性的联系，使得产品更加系统化、柔性化。另外，应用系统化的分析设计方法，还可以将整个机械产品划分为较为简单的多个子系统，之后对这些有一定关联的子系统进行分析，能有效的提升机械设计的效率。
（3）有限元分析设计
有限元分析设计（FEA）是一种通过将产品划分成一定数量的相互独立又彼此有联系的单位元，并应用近似于数学的计算方法来进行模拟的设计方法。在解决一些非线性的问题、非稳态问题、静态和动力分析等问题时，这种分析设计方法较其他的设计方法，准确性更高，能明显的提升问题的解决效率。而且，利用有限元分析设计方法计算机械产品零件的强度和刚度时，其能准确的计算出零件上应力的分布范围和变形区域。
（4）反求工程设计
通常的机械设计都是从无到有的进行产品的设计，而反求工程设计是一种对原有机械产品的设计原理、相关技术进行分析，并以此为基础进行产品设计的设计方法。反求工程设计是一种逆向思维的设计方法，利用这种方法可以大幅度的缩短机械产品的研究周期，特别是在当前我国机械设计制造水平相对落后于国际顶尖水平，应用反求工程设计能有效的促进我国机械行业的发展。
三、现代机械创新设计方法
（1）优化设计方法
优化设计是一种通过建立数学模型，利用相关数学理论和计算机信息技术，来寻求最优化设计的方法。在优化设计的应用中，数学模型的建立是其重点，还需要应用到最优化、非线性分析等方法。通过优化设计的方法，设计人员能在进行产品设计时对产品进行全面的分析，能有效缩短产品设计的整个周期。而且通过优化设计的方法，设计人员能够获得精确性更高的设计信息，从而提升设计产品的质量。在目前的机械设计中，优化设计也经常与其他设计方法结合，如优化设计与可靠性设计结合。
（2）可靠性设计
可靠性设计是一种融合了多学科（数理统计、机械学、失效物力等）的设计方法。可靠性设计通过利用概率统计学的相关方法将常规机械设计中所涉及的应力、可靠度、载荷、使用年限、强度等变量作为了随机变量进行分析，从而得出符合可靠性设计要求的相关参数和尺寸。
（3）并行设计
常规的机械设计多应用串行工程的设计方法，这是一种环环相扣的设计方法，产品各个环节之间的联系紧密，必须是前一个环节设计完成后，才能进行下一环节的设计，这就在无形中延长了产品的设计周期，增加了产品的设计成本。并行设计是一种集成、并行的系统化设计方法，其利用工程数学和计算机的相关技术，建立了一种协同化的设计模式，打破了各个结构单元之间的界限，有效的降低了产品的设计周期和设计成本。
（4）变形设计
变形设计是一种通过分析原有机械产品的结构、原理、性能等，并在其基础上进行设计开发的方法。具体来说，变形设计就是在原有机械产品的结构、原理、性能不变的情况下，对产品的性能或者是参数进行一定的调整，从而满足人们使用需求的设计方法。这种设计方法分为纵系列产品设计、横系列产品设计、跨系列产品设计等类型，其中纵系列产品设计是指在不改变产品结构、原理、性能，而只改变相关的零件参数和尺寸的设计；横系列产品设计是指在原有产品的基础上，对其性能进行全新的改变；跨系列产品设计是指对于参数不同的不同类型的机械产品进行设计。
（5）模块化设计
模块化设计是一种通过组合不同的功能模块来进行产品设计的方法，其中功能模块的划分需要先对产品进行功能、性能、规格的分析。在机械设计中，应用模块化的设计方法不仅能有效的减少产品的设计时间，还能加快产品的更新速度，也方便了产品的维修。
四、结语
综上所述，现代机械设计融合了多项的先进信息科学技术，具有绿色环保、设计周期短、适应市场的发展等特点。对现代机械设计方法和机械设计的创新设计方法进行研究，可以发现其发展已较为完善。虽然其中的一些设计方法还不成熟，但相信随着机械设计方法的开发创新，其会更好的促进我国机械设计行业的发展，同时推动我国经济的更快发展。
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