基于新形勢下的機械結構設計創新模式

摘要：如今，我國的發展已經進入到了一個新階段，不論是經濟，還是技術都已經達到了讓其他國家瞠目結舌的程度，在這樣的背景下，人們對于各方面的需求都在不斷提升，特別使在機械產業中，以往的機械結構設計已經無法滿足社會的發展和人們的新要求，這就需要從新形勢的角度出發，提出創新模式，開展創新性的設計，才能達到更好的設計效果，為機械產業的發展奠定堅實的基礎。基于此，本篇文章主要對新形勢下的機械結構設計創新模式進行分析和探討。

關鍵詞：新形勢;機械結構設計;創新模式

前言：在新的形勢背景下，各行各業都在加快發展速度，特別是機械行業，其作為我國重要的支柱產業，決定了我國的整體綜合實力。對比以往，機械行業也應得到了大幅度的發展，那么從這一角度來看，也是一種創新。萬事萬物的發展，都離不開一個根本的核心，那就是創新。對于機械產業而言，在開展結構設計工作的過程中，將創新模式提出來，而且積極借鑒一些新的創新理念和想法，可以為后續高性能機械產品的生產奠定堅實的基礎。所以，在機械結構設計過程中，應始終秉持著創新理念，深化創新思想，不斷創新新的模式，才能更好的滿足發展需求，不被時代所拋棄。

一、機械結構設計創新的重要意義

自改革開放以來，我國經濟迅猛發展是全世界有目共睹的，相應的我國科技也在同步發展，但是追根究底，這一切核心就是創新，可以明確一點，創新是一切發展的源動力。如今，整體機械產業結構也在不斷升級，在這樣的背景下，對機械結構設計理論方面，提出了更高的要求，在設計過程中，如何從設計要求出發，將適用范圍更廣，且應用效果更好的產品設計出來，是最需要思考的一個課題。在機械結構組織中，全面開展設計創新工作，必須要從具體的用戶需求出發，而非以來設計人員不切實際的臆測，利用不同模塊和構件與創新手段結合的方式，來達到創新目的，實現機械結構設計創新發展。

二、基于新形勢下的機械結構設計創新模式

2.1、基于變元法的機械結構設計創新

對于變元法而言，最初提出這一理念并深化應用的國家，是德國，這對于機械結構設計的創新發展，起到了重要的推動作用。在在應用這一設計理念的過程中，有一個前提，就是需要分析產品的結構設計理念，對具體結構的實際特點以及相關要求進行確定，然后再從實際出發，開展全面的創新設計，這樣既能保證創新效果，又能提升機械結構質量。現如今，在機械結構的各個方面，運用變元法，都能實現創新，可以最大化保障結構設計效果和質量。

2.1.1、材料變元和其數量

在開展機械結構設計工作的過程中，會將很多的原材料應用進來，而這些原材料又并不是固定的，整體的種類非常繁多復雜，不同的材料價值又完全不同，實際的功能和功效也有很大的差異性。如果從某一特定角度來分析，材料差異性如此大，那么后續的加工工業也是有著天壤之別，只有實現高效有序的加工，才能滿足具體要求，進而達到相應的材料運用要求和標準。此外，還有一部分的材料，由于自身特殊性的原因，無法進行加工，而要想達到實際設計要求，勢必要增加其面積，讓其成為重要的感性材料。以鐵性材料為例，就可以采取有效的增強隔板措施，來達到調整的目的。而這些實現的方法和依據，均是變元法。簡單的來講，變元法就是以采取變量的方式，改變一種或者是多種變量，但是并未對其結果及逆行改變。借助這一全新的設計模式，可以突破原有的思維桎梏，上升到一個新的領域之中。

2.1.2、位置及工藝變元

從本質上來講，所謂的位置變元，就是對如何改變原本原件的位置及逆行分析，進而達到一種最佳的設計優化目的。舉例來講，在開展部分元器件焊接工作的過程中，最重要的一項內容，就是選擇焊接位置，需要以中心軸為基準，盡可能的靠近，這樣相應的元器件可能會出現的一些變形以及不規則扭曲的問題，就可以得到有效避免。在整個過程中，可以調整元器件的空間，進而達到對元器件焊接進行優化的目的，提高整體的焊接質量，滿足后續的發展要求。

所謂工藝變元，主要就是相關設計人員，在開展機械結構設計工作的過程中，嚴格把關每一項施工工藝，從具體的設計圖紙出發，將最優化的工藝產品選取出來，通過又要選取最先進化的工藝技術，不斷優化設計相關元器件，保證機械產生的生產質量，滿足機械產業發展需求。但是，在機械產品生產的過程中，難免會出現一些問題，針對這些問題，就可以科學合理的調整和優化，這樣，整體產品的質量才能得到最大化的保證。

2.1.3、尺寸變元

從現實某一角度來分析，所謂的尺寸變元，就是對元器件本身的形狀進行改變，確保整個元器件可以達到一種最優化的狀態。舉例來講，很多的元器件都會經歷這樣的一個處理過程，就是冷沖壓變曲處理，但是在處理之前，相關人員在仔細查看和檢查的過程中，經常會發現元器件的彈性無法達到設計要求和標準，那么在此種情況下，就可以進行尺寸變元，簡單的來講，就是分析整個元器件的以西而基本參數，例如直徑、長寬高等，嚴格遵循相關標準和要求，對元器件的標準參數進行計算，進而開展系統的尺寸變元工作，雖然整個元器件的形狀發生了很大程度的改變，但是并未有任何功能缺失的問題出現，還能最大化的滿足設計要求，可謂是一舉多得，根本性保障了機械產品的生產質量。

2.1.4、開關變元

設計人員在開展設計工作的過程中，需要對零件的輪廓特別重視，不僅如此，針對整體的開關和具體零件的表面，也需要進一步關注，針對具體的開關進行適當的調整，可以改善整個機械設備的功能和外觀，同時可以最大化優化其性能。舉例來講，在設計某一機械結構的過程中，一般會采取壓緊零件的方式，達到提供彈簧壓力的效果，那么針對此種現象，就需要在設計時，針對應用到的彈簧類零件，例如板簧、壓簧等，進行反復的組合設計，最終獲取到最佳的組合方案，達到優化設計效果。

2.2、創新設計注意事項

根據前文的分析，可以明確掌握變元法的核心內容，也認識到了變元法對于機械結構設計創新的重要意義，其可以最大化的改變以往設計中的弊端和不足之處，使得整個結構設計的科學性提升上來。但是在創新設計的過程中，仍然需要注意以下機電：首先，在開展防腐創新設計的過程中，設計人員需要對整個機械設備空間完善性進行考慮，那么從這一角度出發，就應始終保證整個設備所處的環境，完全干燥，也不會出現任何的淤積雜志現象，這樣設備本身的腐蝕才能得以避免;其次，在具體結構設計的過程中，應避免與金屬進行直接接觸，而且這一點必須要切記，這樣才能根本性避免在接觸的過程中，導致出現腐蝕現象。

2.3、最優化結構設計方案

對于機械產品結構設計而言，其設計方案如何，會直接影響到后續的應用效果，所以，創新設計不僅僅要注重前面的內容，更要注重設計方案的優化和選擇。設計人員在開展創新設計的過程中，也可以運用自身的奇思妙想，設計出多個不同的方案，進而通過相互對比和分析的方法，選取出最優化的方案，在選擇最優化方案之后，還要采用恰當的評價方法，一般都會將模糊綜合評判法應用進來，達到最佳的評價效果。在開展綜合評定的過程中，不能過于隨意，而是要將安全性、效益性以及具體的可操作性等綜合因素全面考慮進行，進行系統的評價。那么從社會效益角度出發，在考慮的過程中，應切實關注機械產品本身的故障率，是否會頻繁出現故障等;如果考慮的是經濟指標方面，那么就要從兩方面考慮，一個是人員，另一個就是成本;如果是對可操作性進行考慮，就要以施工工藝為切入點，看其是否成熟具備創新性。由此可見，從綜合的角度來分析，可以為機械結構創新設計提供更多的創意和想法，通過具體設備的特點，不斷優化結構，這樣不但可以實施調整機械設備，還能不斷改進設計結構。在機械結構中，有很多重要的內容，那么就必須要建立必要的數學模型，才能為結構設計創新提供必要的參考依據，達到最佳的創新優化效果。如今，我國經濟發展十分迅猛，其中對一個國家綜合實力進行衡量的重要標準，就是機械設備，因此，針對機械結構設計方面，必須要加大創新力度，始終融入一些創新理念，進而走在世界的前沿位置。現如今，科技在不斷創新和發展，相應的機械結構設計也受此影響，得到了不斷地優化和發展，那么設計人員在這樣的發展背景之中，要想滿足創新設計要求，就要緊隨時代發展步伐，不斷提升自我的創新意識，積極引入一些創新設計理念，這樣，機械結構的創新設計與發展才能擁有堅實的后備力量。但是在開展機械結構創新設計的過程中，相關設計人員也要深入到具體的設計方案之中，采取更加科學化的方法，進行評價，這樣可以最大化的保證機械結構的設計質量，同時，在機械結構設計之中，總有一些結構是占據至關重要地位的，這就需要積極借鑒模型，通過對比和分析，達到設計方案不斷創新優化的目的。此外，前文注意事項之中，也提到了防腐設計方面，因此創新設計和優化方案的過程中，也需要特別注意這一點，不論是機械內部的構件，還是具體的構件表面等，均要展開詳細的防腐設計工作，這樣設計創新效果才能得到根本性的保障。

三、結束語

總而言之，在如今的機械發展領域中，機械構件設計的重要創新模式，就是變元法，將其廣泛應用進來，可以更加系統的分析以往結構設計中存在的一些不足之處，從這些不足和缺陷出發，進行系統的材料、位置、尺寸以及工藝變元等，達到一種創新的效果，同時選取最優化的設計方案，才能為機械產品的后續高效生產，奠定堅實的基礎。但是在未來發展過程中，針對機械結構設計方面，仍然要加大創新力度，不僅僅要引進一些國外的創新思想，自身也應注重創新，通過多方面創新理念結合的方法，達到一種最佳的創新效果，保障機械產業的健康持續穩定發展。

參考文獻

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作者簡介：韓磊 ?出生年份：1984年3月15日 ， 性別：男， 江蘇省南京市 職稱：工程師 ? 學歷：本科 ，畢業院校：南京理工學院 ，學位：無 ? 研究方向：機械工程