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摘要：创新是行业发展的灵魂，是实现企业竞争力的源泉，有利于企业获得更大的上升空间，以满足社会的发展需求。现阶段，市场需求开始呈多元化趋势，传统的设计理念使企业的发展受到了限制，无法发挥其实际作用。对此，应强化创新设计理念，对机械结构进行优化，从而实现最优设计效果。
关键词：创新设计；机械结构设计；应用分析
1、创新设计对机械结构设计的重要性
现阶段，我国社会经济发展较快，人们的思想意识发生了转变，开始向多元化方向发展，要求机械结构满足多元化的发展需求，使其具备良好的功能和性能，以保障工作效率。在此背景下，传统设计理念的劣势尤为凸显，其结构单一、应用范围有限，使其行业价值受到了影响。对此，要求设计人员提高创新意识，采用新材料、新工艺、新结构等设计方式，以打破常规设计理念的限制，对机械结构的本质进行创新，从而提高机械制造领域的生命力，保证其安全、稳定的发展。
2、机械结构创新设计要点
基于新时期，社会发展呈现多元化，机械结构也要与时俱进，实现多样化发展，切实提升机械产品的性能，为整个社会工作效率的提升奠定基础。基于此，要突破传统设计的限制与束缚，摆脱结构单一与应用范畴的限制，为行业发展开拓新思路。为此，机械结构设计人员要增强创新思想，加快新材料、新工艺与新结构等的应用，突破常规设计思想的限制，在本质上对机械结构设计进行创新，为现代机械制造业的发展融入新的活力与生命力，推动其实现稳定与健康发展。
2.1材料的选择
当进行机械结构设计时，需要合理确定零部件材料，因每种材料的性质、特点等不同，在进行设计与生产时，会产生不同的效果。因此，应根据材料的实际情况来优化结构设计，从而保障设计质量。例如，当机械结构的主体设计材料为钢材时，应充分发挥钢材的优势，使其结构具备良好的刚度和强度。对此，可采用增加钢结构截面尺寸的方法，能有效提高其性能。相比于钢材来说，铸铁材料的刚度和强度要差一些，传统的设计理念使其性能受到了影响，无法保障产品的质量和使用寿命。而在铸铁上增加隔板或强筋，也能有效提高机械结构的性能。这种变元法，可对材料结构中的变量进行设计，从而保障设计效果。
2.2控制零部件数量
在对机械结构进行设计时，需要对其内部元素的数量进行调整，使其满足不同行业的需要。通常情况下，在进行创新设计时，只需要改变结构内部元素的数量即可，能有效改变结构的性能，实现其设计价值。虽然这种设计方法比较简单，但能有效保障设计效果。例如，在进行螺栓设计时，传统的设计方式为垫片、螺杆、螺帽等，其零件数量比较多，给机械结构的安装及拆卸工作带来了很大的难度。对此，在进行创新设计时，可将其设计成多功能一体化螺栓，以降低零件的使用数量，从而保障工作效率。
2.3功能零部件外观形状设计
形状是机械结构设计中的重点内容，通过改变机械结构的表面形状或整体形状，能改变各个零件的规格，从而优化机械结构的性能。例如，在对弹簧进行设计时，需要利用其弹力来压紧零件。而采用创新设计理论，不仅可以选择弹簧的的种类，还可对压紧零件的形状进行改变，比如，有平面、球面等，以满足结构设计的实际需求。但在设计时还需要注意弹簧与零件之间的距离，合理控制压紧力，防止影响结构质量。
2.4零部件等位置的变换
当对机械结构进行创新设计时，可通过改变零件的位置来调整结构的性能，从而实现其创新效果。通常情况下，当设计焊接缝的位置时，一般可将其布置在中轴线及其附近，能避免机械结构发生形变等问题，能有效保障结构的安全性与稳定性，提高产品质量，降低生产成本，增加企业效益，从而推动企业快速发展。
2.5连接设计
由于多种机械结构的连接方式各不相同，因此在对机械结构设计过程中，必须要针对当前机械实际情况选择针对性较强的连续方式。在设计过程中相关工作人员可以以原来的连接方式作为参考，在此基础上，对其进行适当调整与优化，达到丰富当前机械结构类型的目的。以一些拆卸较为频繁的机械部件为例，在选择连接结构过程中应尽可能选择一些拆卸方便且拆卸次数过多不会对其紧密性造成影响的机械部件，比如一些儿童玩具之类的产品。
2.6工艺设计
工艺设计是机械结构设计的核心环节，对保证机械质量有十分重要的意义。由于每个机械结构的性质需求不同，在进行设计时需要进行相应的改变，以发挥其实际价值。因此，在实际工作中，要求设计人员正确分析各个机械结构的工艺需求，对其内部零件的构成进行研究，从而不断提高图纸设计水平。同时，还需要在图纸中明确标明各个零件的制造方法及参数信息，避免理论效果与实际效果存在较大的差距。另外，还需要对影响机械结构质量、成本等的因素划分出来，并做好解决预案，这样能有效提高机械结构的设计质量。
3、机械结构设计应用的未来发展前景
3.1更利于大型复杂结构模型构建
机械结构创新设计水平的不断提升，与时代的发展、行业的创新之间具有密不可分的联系，20世纪中期以来，机械设计工作的发展方向越来越趋向于结构模型的复杂化，同时对于大型结构模型的有效构建也起到了重要的促进作用，即高度优化了传统制造行业中机械产品模型的构建水平和质量。同时，设计变量参数量增加，使得结构分析的推导与数值计算工作开展难度也得到了相应的提升，随着大型机械设备的不断研发更新，传统的结构优化并未及时更新出有效的算法公式，为机械优化设计质量提升造成了一定的不良影响。此时，机械结构创新设计方法的运用，能够在很大程度上为大型结构系统的运行优化创造奠定技术应用基础。具体而言，通过将较为复杂的结构进行分解程不同的子结构进行逐一分解优化，甚至可以将涉及到多个学科的优化按照学科的不同进行有效优化。
3.2与计算机技术有效结合
在进行工业生产和制造企业机械结构创新设计工作过程中，现有的机械设计机构优化工作正在面向与计算机技术的有效结合的方向发展。现阶段中，机械结构优化设计正在与计算技术相结合的发展方向前进。通过对计算过程的有效优化，实现了对于整个机械产品结构优化质量的提升，提升工业、制造机械生产产品构件的精确参数值，最终优化生产质量。
3.3机械结构优化设计后能够解决更多的机械设计问题
机械结构创新设计在未来的发展过程中可逐渐拥有以下处理能力：（1）建模能力。在机械结构优化设计后，可以直接运用除数学方法之外的经验与知识进行建模处理；（2）随机变量优化设计。在该项设计中，主要的设计内容是指将随机设计的变量进行确定，然后构建随机性的目标函数，对机械结构的随机模型进行相应的计算求解，得出最佳设计参数。（3）多学科系统优化设计。在该项机械结构优化设计工作开展过程中，主要是将诸如搜索策略与数据分析以及设计管理等内容进行有效的集成，通过对集成结果的分析，总结出整个机械结构工程运行系统的构成情况。在系统的分解研究期间，可以发现机械设备的每一种子系统的变量以及设计函数的构成状况都具有一定的协调性。此时，依据子系统之间的练联系以及优化后的计算结果分析，实现人工参与性质的系统求解进程调控设计目标。
4、结语
总而言之，对于我国当前机械现状而言，在未来机械创新设计过程中仍有许多需要完善的部分。在日常工作中应将机械创造的创新思维作为创新设计的重点内容，进行针对性培养。在设计过程中应当借助原有设计基础，站在长远发展的角度对其进行完善创新，进而更好的保障机械实用性，延长当前机械的使用寿命。
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