通用現(xiàn)代
為了滿足機械產(chǎn)品性能的高要求，在機械設(shè)計中大量采用計算機技術(shù)進行輔助設(shè)計和系統(tǒng)分析，這就是通用的現(xiàn)代設(shè)計方法。常見的方法包括優(yōu)化、有限元、可靠性、仿真、專家系統(tǒng)、CAD等。這些方法并不只是針對機械產(chǎn)品去研究，還有其自身的科學(xué)理論和方法。
1 優(yōu)化設(shè)計
機械優(yōu)化設(shè)計是最優(yōu)化技術(shù)在機械設(shè)計領(lǐng)域的移植和應(yīng)用，其基本思想是根據(jù)機械設(shè)計的理論，方法和標準規(guī)范等建立一反映工程設(shè)計問題和符合數(shù)學(xué)規(guī)劃要求的數(shù)學(xué)模型，然后采用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法和計算機計算技術(shù)自動找出設(shè)計問題的最優(yōu)方案。它是機械設(shè)計理論與優(yōu)化數(shù)學(xué)、電子計算機相互結(jié)合而形成的一種現(xiàn)代設(shè)計方法。
2 仿真與虛擬設(shè)計
計算機仿真技術(shù)是以計算機為工具“建立實際或聯(lián)想的系統(tǒng)模型”并在不同條件下對模型進行動態(tài)運行實驗的一門綜合性技術(shù)。而虛擬技術(shù)的本質(zhì)是以計算機支持的仿真技術(shù)為前提，在產(chǎn)品設(shè)計階段，實時地并行地模擬出產(chǎn)品開發(fā)全過程及其對產(chǎn)品設(shè)計的影響，預(yù)測產(chǎn)品性能、產(chǎn)品制造成本、產(chǎn)品的可制造性、產(chǎn)品的可維護性和可拆卸性等，從而提高產(chǎn)品設(shè)計的一次成功率。這種方法不但縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，也實現(xiàn)了縮短產(chǎn)品開發(fā)與用戶之間的距離。
3 有限元設(shè)計
這種方法是利用數(shù)學(xué)近似的方法對真實物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實系統(tǒng)。它不僅能用于工程中復(fù)雜的非線行問題、非穩(wěn)態(tài)問題的求解，而且還可用于工程設(shè)計中進行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動力分析，并能準確地計算形狀復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形，成為復(fù)雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。
4 模糊設(shè)計
它是將模糊數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到機械設(shè)計中的一種設(shè)計方法。機械設(shè)計中就存在大量的模糊信息。如機械零部件設(shè)計中，零件的安全系數(shù)往往從保守觀點出發(fā)，取較大值而不經(jīng)濟，但在其允許的范圍內(nèi)存在很大的模糊區(qū)間。機械產(chǎn)品的開發(fā)在各階段常會遇到各種模糊問題，雖然這些問題的特點、性質(zhì)及對計策的要求不盡相同，但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特點是，可以將各因素對設(shè)計結(jié)果的影響進行全面定量地分析，得出綜合的數(shù)量化指標，作為選擇決斷的依據(jù)。
