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摘要：基于科技技术的发展，越来越多的机械产品被广泛开发，在具体应用过程中，为保证产品的功能性，其优化与设计过程需要结合实际，深入研究，以此提高机械工程的可靠性优化设计能力。从实际发展看，关于机械工程优化设计仍需要进一步提高。
关键词：机械；优化；设计
引言
机械工程在相关领域中得到了普遍的认可，倘若想要提升生产质量，促使企业获得可观的经济效益，那么相关人员就应当就要对其可靠性优化设计引起必要的重视。当前，随着我国科学技术的日益完善，人们对机械工程设计质量也提出了愈来愈多的要求，这样就会在某种程度上促使其设计结构变得繁琐，也增加了相應的难度系数。
1机械优化设计应用要点
1.1产品设计环节的优化设计
对整个机械产品进行部分的考量工作，从而从部分连接推测出整个产品的可靠性是否符合标准。借助从零部件推测整体的方法，能够更好帮助设计人员从细节出发，从而更好优化调整整个产品。其次，分配整体设计可靠性法。该方法的原理是，并非第一时间开展设计工作，而是根据产品的各项指标要求，进行总体上零部件分配工作，从而更好提升产品的可靠性质量。目前我国常用的产品分配法包括，二次分配、均等分配、据要求比例分配等多类方法。在实际设计的过程中，设计人员应当结合生产技术与产品需求，合理选择最为适合的分配方法，高效完成设计任务。
1.2产品制造流程的优化设计
要想提升机械工程产品的整体水平，相关人员应当对其制造流程做好严格的把关。所以，在机械产实际制造过程中，应当重视其可靠性优化设计。相关人员应当选择较高的技术水平，只有这样才能将机械制造质量加以提升。由此可见，机械产品在实际制造的时候无论哪个环节都可以看作一个完整的体系，同时在对其进行可靠性优化设计的过程中，应当从多个方面进行考虑，例如材料、设备等，这样才能制定出一个切实可行的设计标准。
1.3使用与维修阶段的优化设计
在对机械工程的可靠性进行设计的时候，应用与维修这两个环节应当作为设计的重点部分。这个时候相关人员应当结合机械工程的实际状况，采取逻辑分析法选择最为合适的维修手段及其相关内容，进而最大程度提高产品的可靠性能以及应用时间。显而易见的是，机械工程的维修性能会对其中可靠性能带来直接的影响。所以，相关人员在对其可靠性优化设计的时候，应当在控制维修成本的基础上，还要对其可靠性引起必要的重视，只有这样才能在最短的时间内准确检测出产品存在的故障位置，并采取恰当的手段做好妥善的处理，进而增加机械产品的使用时间。
2机械优化设计方法
2.1有限元分析方法
随着科学技术水平的发展，相关的科研计算方法也更加完善和成熟，从而为现代机械设计提供了便利。例如有限元分析法，它最早出现于连续力学领域，后来因其在数值计算分析方面的便利性，又被广泛应用于热学领域，现在又被引入了机械设计领域。有限元分析法就是将分析对象拆分为若干个具有一定形状的单位元，这些单位元之间彼此分离却又存在联系，然后再确定分析对象各个变量并通过联立方程求解，最后再将结果进行整理分析的分析方法。
2.2反求工程设计
目前在机械设计领域开始运用反求工程设计方法。具体来讲，该方法指的是将已经设计得到的产品逐步拆分，分析其中的设计原理，然后依据原理设计出类似的产品，我们将这一过程称之为反求工程设计。由于它是一种逆向分析的过程，所以我们也称之为逆向工程。我们国家作为世界大国，对于机械产品的需求量非常大，市场前景非常好，不过我们国家的生产工艺相对落后，加之研发团队的能力和素养有待提升，导致总体制造水平不高。虽说许多西方国家掌握有先进的设计方法，不过它们却是对外保密的。所以，我们为了学习先进的技术，通常通过采购西方国家的高性能指标的机械设备，对其展开逆向研究，由此学为己用，研制出先进的设备，这样能够帮助我们缩短研发时间，带动了技术的进步。
2.3遗传算法
遗传算法是随机模仿生物进化过程中的概率形成的算法。这种算法的最优体现就是，不需要任何相关的信息。在保障最大收益的情况之下，直接就能获得全面性最佳的设计方案，在全面性、最优性方面都能有所保障。在这样的情况之下，也需要留意的是这种算法在应用时也是具有缺点的，那就是并不能完全的保障下一代的设计方案会比之前的设计方案好，在实际的运用设计中需要去细致辨别，虽然遗传算法并不能达到一种十全十美的境地，但是观察目前我国的机械优化设计方案时，其还是具备着不可替代性，相比较与传统的方案，遗传算法所起到的作用对于现在的机械优化设计还是很有帮助的。所以伴随着时代的进步发展，机械工程也变得越来越具有复杂性，如何高效的应对机械工程的复杂性所带来的相关问题，那就是使用更加先进的优化设计理念进行解决，这是目前最为重要的一个研究课题。
2.4粒子群算法
机械优化设计其实就是运用计算机技术与数学技术的有机结合，按照所设定的预期目标将其实施到具体的机械优化设计中去。机械优化设计正常索引采取的步骤就是分析设计的变量，确定目标约束条件以及函数目标，从而建立相关的优质数学模型，使得整个过程的操作都是在计算机与数学所建立的模型下进行，比如说现目前先进的粒子群算法，就是一个机械优化设计的典型代表。其与遗传算法相比，原理更加简单，也更加易于吸收消化，在实际的操作过程中需要调节的参数也并不是很多，大大的降低了难度。而且粒子群算法所独有的并行搜索技术不仅降低了陷入局部极小误差的难点，同时还进一步的优化了机械优化设计的计算准确度效率以及计算性能。优化设计在机械设计中就应当使用这种具有高度准确性的优势计算方法。在进行相关的机械优化设计计算之后，需要对模拟计算出来的效果进行有效的验证，以达到该方案设计在理论方面具备最优性。
2.5采用MATLAB
MATLAB软件的主要作用是通过建立数学函数模型，提供大量的内置函数。在机械优化设计的过程中，就可以直接采用这些函数，获得相应的数字解，从而达到筛选作用。另外一方面来讲，这种先进的软件将会根据优化设计在机械设计中的实际选择问题，进行科学有效的判断，然后再根据判断出来的类型，选择所需优化的函数目标，形成相应的模板。在目标模板形成之后，输出之前所得出的计算值，查看其优化性能是否最佳，并在内部做好相应的记录，如此反复工作，最后把机械设计的优化设计方案，统统的结合在一起进行计算，使用图表或者数学曲线模型直观的展示在工作者面前，让其清晰的掌握到每种计算方案的优缺点，最后从中甄选出最优方案。可见MATLAB软件是十分强大的，在具体的机械设计当中，就应当充分的结合这种软件所计算的数值，达到方案的最优化。
结束语
机械优化设计是在传统法的基础之上发展得来的，它是对传统法优点的传承，同时恰当的弥补了它的缺陷之处，切实提升了设计水准，缩减了设计用时，减少了设计总成本。机械优化设计更加注重将各种先进学科知识融合到一起，不论是从最初的设计亦或是到后续的生产等过程，较之于传统法都是一大创新。所以，作为机械设计工作的从业人员，必须深入分析现代设计方法，并能够在具体的工作中合理运用，争取设计出符合人们需求的优秀产品，更好的服务于社会发展，服务于人类进步事业。
参考文献：
[1]张鑫.化设计在机械设计中的应用浅析[J].工业设计，2016（02）：100+102.
[2]袁向东.浅谈机械工程的可靠性优化设计[J].科技风，2015（21）：158.
[3柳景亮.现代机械设计理论与方法最新进展[J].河北农机，2017（7）：53-54.
关键词：机械；优化；设计
引言
机械工程在相关领域中得到了普遍的认可，倘若想要提升生产质量，促使企业获得可观的经济效益，那么相关人员就应当就要对其可靠性优化设计引起必要的重视。当前，随着我国科学技术的日益完善，人们对机械工程设计质量也提出了愈来愈多的要求，这样就会在某种程度上促使其设计结构变得繁琐，也增加了相應的难度系数。
1机械优化设计应用要点
1.1产品设计环节的优化设计
对整个机械产品进行部分的考量工作，从而从部分连接推测出整个产品的可靠性是否符合标准。借助从零部件推测整体的方法，能够更好帮助设计人员从细节出发，从而更好优化调整整个产品。其次，分配整体设计可靠性法。该方法的原理是，并非第一时间开展设计工作，而是根据产品的各项指标要求，进行总体上零部件分配工作，从而更好提升产品的可靠性质量。目前我国常用的产品分配法包括，二次分配、均等分配、据要求比例分配等多类方法。在实际设计的过程中，设计人员应当结合生产技术与产品需求，合理选择最为适合的分配方法，高效完成设计任务。
1.2产品制造流程的优化设计
要想提升机械工程产品的整体水平，相关人员应当对其制造流程做好严格的把关。所以，在机械产实际制造过程中，应当重视其可靠性优化设计。相关人员应当选择较高的技术水平，只有这样才能将机械制造质量加以提升。由此可见，机械产品在实际制造的时候无论哪个环节都可以看作一个完整的体系，同时在对其进行可靠性优化设计的过程中，应当从多个方面进行考虑，例如材料、设备等，这样才能制定出一个切实可行的设计标准。
1.3使用与维修阶段的优化设计
在对机械工程的可靠性进行设计的时候，应用与维修这两个环节应当作为设计的重点部分。这个时候相关人员应当结合机械工程的实际状况，采取逻辑分析法选择最为合适的维修手段及其相关内容，进而最大程度提高产品的可靠性能以及应用时间。显而易见的是，机械工程的维修性能会对其中可靠性能带来直接的影响。所以，相关人员在对其可靠性优化设计的时候，应当在控制维修成本的基础上，还要对其可靠性引起必要的重视，只有这样才能在最短的时间内准确检测出产品存在的故障位置，并采取恰当的手段做好妥善的处理，进而增加机械产品的使用时间。
2机械优化设计方法
2.1有限元分析方法
随着科学技术水平的发展，相关的科研计算方法也更加完善和成熟，从而为现代机械设计提供了便利。例如有限元分析法，它最早出现于连续力学领域，后来因其在数值计算分析方面的便利性，又被广泛应用于热学领域，现在又被引入了机械设计领域。有限元分析法就是将分析对象拆分为若干个具有一定形状的单位元，这些单位元之间彼此分离却又存在联系，然后再确定分析对象各个变量并通过联立方程求解，最后再将结果进行整理分析的分析方法。
2.2反求工程设计
目前在机械设计领域开始运用反求工程设计方法。具体来讲，该方法指的是将已经设计得到的产品逐步拆分，分析其中的设计原理，然后依据原理设计出类似的产品，我们将这一过程称之为反求工程设计。由于它是一种逆向分析的过程，所以我们也称之为逆向工程。我们国家作为世界大国，对于机械产品的需求量非常大，市场前景非常好，不过我们国家的生产工艺相对落后，加之研发团队的能力和素养有待提升，导致总体制造水平不高。虽说许多西方国家掌握有先进的设计方法，不过它们却是对外保密的。所以，我们为了学习先进的技术，通常通过采购西方国家的高性能指标的机械设备，对其展开逆向研究，由此学为己用，研制出先进的设备，这样能够帮助我们缩短研发时间，带动了技术的进步。
2.3遗传算法
遗传算法是随机模仿生物进化过程中的概率形成的算法。这种算法的最优体现就是，不需要任何相关的信息。在保障最大收益的情况之下，直接就能获得全面性最佳的设计方案，在全面性、最优性方面都能有所保障。在这样的情况之下，也需要留意的是这种算法在应用时也是具有缺点的，那就是并不能完全的保障下一代的设计方案会比之前的设计方案好，在实际的运用设计中需要去细致辨别，虽然遗传算法并不能达到一种十全十美的境地，但是观察目前我国的机械优化设计方案时，其还是具备着不可替代性，相比较与传统的方案，遗传算法所起到的作用对于现在的机械优化设计还是很有帮助的。所以伴随着时代的进步发展，机械工程也变得越来越具有复杂性，如何高效的应对机械工程的复杂性所带来的相关问题，那就是使用更加先进的优化设计理念进行解决，这是目前最为重要的一个研究课题。
2.4粒子群算法
机械优化设计其实就是运用计算机技术与数学技术的有机结合，按照所设定的预期目标将其实施到具体的机械优化设计中去。机械优化设计正常索引采取的步骤就是分析设计的变量，确定目标约束条件以及函数目标，从而建立相关的优质数学模型，使得整个过程的操作都是在计算机与数学所建立的模型下进行，比如说现目前先进的粒子群算法，就是一个机械优化设计的典型代表。其与遗传算法相比，原理更加简单，也更加易于吸收消化，在实际的操作过程中需要调节的参数也并不是很多，大大的降低了难度。而且粒子群算法所独有的并行搜索技术不仅降低了陷入局部极小误差的难点，同时还进一步的优化了机械优化设计的计算准确度效率以及计算性能。优化设计在机械设计中就应当使用这种具有高度准确性的优势计算方法。在进行相关的机械优化设计计算之后，需要对模拟计算出来的效果进行有效的验证，以达到该方案设计在理论方面具备最优性。
2.5采用MATLAB
MATLAB软件的主要作用是通过建立数学函数模型，提供大量的内置函数。在机械优化设计的过程中，就可以直接采用这些函数，获得相应的数字解，从而达到筛选作用。另外一方面来讲，这种先进的软件将会根据优化设计在机械设计中的实际选择问题，进行科学有效的判断，然后再根据判断出来的类型，选择所需优化的函数目标，形成相应的模板。在目标模板形成之后，输出之前所得出的计算值，查看其优化性能是否最佳，并在内部做好相应的记录，如此反复工作，最后把机械设计的优化设计方案，统统的结合在一起进行计算，使用图表或者数学曲线模型直观的展示在工作者面前，让其清晰的掌握到每种计算方案的优缺点，最后从中甄选出最优方案。可见MATLAB软件是十分强大的，在具体的机械设计当中，就应当充分的结合这种软件所计算的数值，达到方案的最优化。
结束语
机械优化设计是在传统法的基础之上发展得来的，它是对传统法优点的传承，同时恰当的弥补了它的缺陷之处，切实提升了设计水准，缩减了设计用时，减少了设计总成本。机械优化设计更加注重将各种先进学科知识融合到一起，不论是从最初的设计亦或是到后续的生产等过程，较之于传统法都是一大创新。所以，作为机械设计工作的从业人员，必须深入分析现代设计方法，并能够在具体的工作中合理运用，争取设计出符合人们需求的优秀产品，更好的服务于社会发展，服务于人类进步事业。
参考文献：
[1]张鑫.化设计在机械设计中的应用浅析[J].工业设计，2016（02）：100+102.
[2]袁向东.浅谈机械工程的可靠性优化设计[J].科技风，2015（21）：158.
[3柳景亮.现代机械设计理论与方法最新进展[J].河北农机，2017（7）：53-54.