重庆耐德新明和工业有限公司
摘要：机械生产企业想要提升市场竞争力，需加强产品优化设计和研发，加强产品性能，并及时更新换代。随着市场快速发展，单一化生产模式逐渐转变为多样化生产方式，通过优化机械结构设计，可以有效降低产品成本，并缩短生产周期，提升企业的市场占有率，在满足市场需求同时提升企业自身竞争力。
关键词：机械结构；优化设计；应用；趋势
1机械结构设计中的基本要求
1.1质量设计
机械产品的质量会直接影响到最终的使用价值，因此在对机体结构进行设计的过程中，应当保证产品的质量以及稳定性能够达到相关的标准要求,通过深入分析产品运行过程中可能影响质量的相关因素，并对这些因素进行全面的把控,只有这样才能够有效地确保机械的使用质量,提高产品的性价比。与此同时，作为设计者,也应当在设计的过程中充分考虑到机械在使用安装过程中的便捷性以及环保性，加强产品的过程控制，提高产品的合格率。在对产品进行设计加工的过程中应当进行动态控制，一旦发现问题应当及时解决，并反馈到实际设计过程中，通过优化设计从而降低生产者的经济损失。
1.2智能化设计
在机械设计过程中，可以将智能化技术应用于其中，通过加强机械设计过程中的智能化应用，能够对零件形状大小以及所处的位置进行精确的把控，能够提高设计的有效性。除此之外，在智能化技术支撑之下，能够实现零件装配的动态把控，与传统的设计相比，能够使得机械产品的设计质量得以提升。
2机械结构优化设计
2.1材料的选择
在进行机械结构设计的过程中，选择合适的材料对设计的产品整体效果具有十分重要的作用，因此作为设计人员应当通过对产品的使用环境及工况进行全面调研，并选择与之相吻合的材料，只有这样才能够确保产品通过机械结构优化设计后达到最佳效果。在进行机械结构设计之前，作为工作人员应当对机械结构材料进行整体全面的分析，通过横向对比不同材料的使用价值、经济价值、以及性能指标，结合不同产品对机械结构设计的要求展开创新设计，并选取与之相对应的材料。针对一些机械结构十分复杂的产品，在进行创新设计之前，应当加强对应用于机械结构的新型材料的创新开发和常用材料的筛选，避免在设计过程中由于材料不对应从而最终影响机械的应用性能，提升最终的产品整体效果。同时，工作人员应当严格把控在机械结构创新设计过程中可能出现的问题，如果发现存在材料选项设计不合理的情况，应当建立追溯机制，对当前材料展开全面分析并做好后备材料的试验与替代工作。综上述，在进行机械结构创新设计之前，设计人员需对各类材料的各项性能全面掌握，通过选择合适的材料可以实现产品轻量化、实现复杂结构的简化设计、实现降低产品成本的需求等，从而达到机械结构创新设计的目的。
2.2零件数量的确定
在进行机械结构设计的过程中会包含很多零件。而这些零件在机械中的结构形状、功能作用、使用效果等各方面都存在着很大的差异性，因此相关设计人员在进行机械结构创新设计的过程中，一定要了解这些不同零件在机械结构设计过程中的真正作用。作为设计人员在进行设计之前，应当了解不同部位零件的性能和作用，对于一些不合理的零件，应当及时取消、更换、合并或是改进，避免在机械结构设计的过程中由于零件数量出现结构干涉、系统冗余、传动效率低、精度低等问题，而导致机械无法正常使用或使用过程汇总经常性的出现故障或误差。相关工作人员在进行机械结构创新设计时，应当从零件性能、零件数量等各方面进行创新，从而减少由于零件缺少、零件合并、零件冗余而产生的问题，最终提升机械结构的整体性能，这对提高机械产品的使用效果有着十分重要的意义。在进行创新的过程中，工作人员应当全面考虑设计要求以及机械设备具备的使用价值，只有这样才能够保证机械设备中零件数量的合理性，确保最终的机械产品满足相关要求，提高机械应用的实际效果。
2.3零件位置的选取
为了确保机械零件在机械结构中发挥的效果，相关设计人员应按照机械结构的设计要求，对每个零件的摆放位置进行优化以及创新，从而达到机械结构在实际应用过程中的作用。在机械结构创新设计过程中应遵循相关要求，如果设计人员没有按照相关要求直接调整了机械零件所处的位置，将直接影响到机械结构的整体性能以及运转模式，因此相关工作人员应当按照设计要求或是结构作用对零件的摆放位置进行合理规划，只有这样才能够确保零件创新设计满足机械结构要求。除此之外，在进行设计时应当了解机械在实际应用过程中所需的工作状态以及零件应用规模，通过对应用过程中有可能影响的各方面因素进行分析，才能够了解零件应当安装的位置，只有这样才能够从根本上避免设计过程中出现的零件摆放不合理而产生的一系列问题，从而导致机械质量不合格。如果在机械结构设计的过程中需要创新的零件比较多，那么相关工作人员应当从创新这一角度出发对零件原有的位置进行创新设计，推动零件位置创新在设计中的广泛应用，最终不断提高机械结构设计的创新效果。
2.4尺寸的确定
机械尺寸的优化设计是机械结构创新设计的常用手段，通过尺寸优化可以获得不同创新结构，从而开发出不同类型的新机械。在进行机械结构设计创新设计的过程中，应当严格按照相关要求，综合考虑各方面因素，最终确定机械结构所能够设计的尺寸，从根本上确保机械结构设计尺寸的合理性，这样能够在很大程度上避免机械的结构的尺寸不合理产生的一系列问题。在机械结构设计的过程中，如果出现尺寸不合理这一情况应当严格按照有关设计要求进行改正，并形成备忘录，通过备忘录机制能够进一步避免重复发生类似错误。在对机械结构设计尺寸创新的过程中，应当确保机械结构外观以及安装顺序的合理性，能够满足相关要求。一些机械结构在安装过程中十分复杂，因此在设计之前应当对比不同尺寸的机械结构，从而确保在安装过程中尺寸能够符合实际需求，在此之后才能开展后续的设计工作。
2.5工艺的制定
在进行机械结构创新设计的过程中，应当考虑各项因素。在进行设计之前，应当合理规划可能使用的各项工艺，将生产过程中有可能出现的各项问题降到最低，确保生产出来的机械达到最终的设计效果，。然而传统的机械结构设计对工艺的考虑欠缺，并不能够考虑到生产过程中及其使用过程中有可能出现的问题，因此也不能够满足当下社会发展对于机械结构以及相关设备的具体要求，因此作为设计人员应当进一步加强对于机械结构设计的工艺创新，只有强化工艺在机械结构设计过程中的应用效果，严格控制各方面因素对于工艺创新的不良影响，从而提高机械结构设计的工艺性，设计人员应当明确创新工艺的重要性，严格把握机械设计过程中可能出现的缺陷，使得整体设计呈现创新化发展。与此同时，作为设计人员也可以将信息化技术应用于机械结构设计工艺创新中，使得机械结构能够满足当下的时代发展需求。
2.6多结构优化设计
机械结构优化设计不仅需要对优化预期结果进行评判，还需要明确优化设计的目标，从整体上构思机械结构，促进结构优化设计的系统化发展。MDO理论为一种新型结构优化理论，其被广泛应用于机械结构优化、卫星总体设计、机器人优化设计等领域中，为优化设计提供了理论保障和基础，使产品质量大大提升，生产效率也有所提升，在机械结构优化中发挥重要作用。
结论
综上所述，机械结构设计优化是现代设计主要的组成部分之一，合理的设计优化方案可以提升企业生产效率和产品质量。作为一种新型设计方式，机械结构优化设计为企业拓展了发展空间，使企业市场竞争力大大提升，为产品质量提供更加全面的保障，值得在各领域中进一步推广和应用。
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