分析机械设计中的材料设计方法

分析机械设计中的材料设计方法

朱青

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摘要：伴随着中国社会市场化的发展，中国近代社会的经济也呈现出一种蓬勃发展的态势。信息科技的快速发展，极大地提升了中国的科技水平，也带动了我国的工业机械设计产业，使机械设计产业得以快速发展。但是，中国现有的机械材料设计理论还远远落后于现实，不能适应工程实践的要求。

关键词：机械；设计；材料设计

引言

在这段时间里，各机构要发挥自己的优势，充分发挥自己所拥有的资源优势，根据机构的设计思想，对各种机构进行科学地选择和运用，以达到机构的长期发展，为中国机构的发展和国家经济的提高作出自己的贡献。随着中国经济结构调整的不断深化，我国的机床行业已经从以劳动密集型为主逐渐转向以精密加工为主，对精密加工技术的需求也日益提高。在机械设计中，必须考虑到机械各个部件之间的协调。机械行业作为中国的支柱行业，在中国经济的可持续发展中起着举足轻重的作用。

一、在机械设计中材料选择的若干要点

(一)坚持“绿色”理念

在“绿色”理念日益深入人心的今天，被视为环境污染与浪费最为严重的“灾区”的机械行业，必须尽快转变观念，向“绿色”发展。在选材时，要注意不含任何杂质。除了技术规范以外，机械的设计不能用其他材料。尤其是在原材料的选用上，要注重后期的循环使用，从而降低成本，提高效益。

(二)材料选择的注意事项

在机械的设计和制造中，选用的材料对机械的性能有很大的影响。在这种情况下，就要求施工人员根据自身的特性，选用适当的材料。在此条件下，可供选用的材质有很多种，但是，从理论上来说，在选用材质时，要注意两个方面的性能关键。那就是要确保耐高温、耐腐蚀，在实际应用中，该材质首先要不容易被破坏，耐腐蚀，而且要能承受高温、湿度等严酷条件，确保其可以在各种条件下正常展开。第二，所选用的材料要安全，不能有毒性，不能有污染，不能有排放，不能有其他物质，不能对人体产生危害，不能有辐射。任何一种机械，当它给人类和环境带来危险时，都会丧失其根本的意义。

(三)材料的特性与用途

材料性能的研究已成为机械设计和工程应用中的一个热点问题。在这一过程中，要充分利用材质的特点，使其发挥出最大的作用，使其更符合客户的需求，使客户得到更好的产品。首先，相关人员不但要将不同的零件进行合理的搭配，还要注重零件之间的配合，这是整个材料设计过程中的关键环节。在机械设计过程中，材料的性质与被设计产品的性能有直接的联系。例如，在机械零部件的设计中，由于材料的缘故，在使用中，由于一些微小的缺陷，都不能忽视，这将直接影响到整个机械产品的使用寿命与性能，极大地影响着工业生产的效率。因此，在确保了材料的实用性的前提下，机械设计的高效发展是不可能的。并根据这些特点，提出了一种新的加工方法，即合理选择原材料，达到工业化生产的要求。同时，将零件的应力信息输入相应的软件中。通过对工件内部机械特性的分析，指导操作人员对工件中可能存在的故障做出及时的判断，避免故障产生，导致工件性能下降。然后，根据相应的试验方法，准确地确定了每个危险点，并对其进行了合理的配置。本文的研究成果将为中国机械设计行业的发展提供有益的参考。

二、机械设计中材料设计的运用

(一)在系统和功能概念的指导下进行设计

在使用之前，要对各种材质有一个全面的认识，这是制作机械的基本要求。相关工作人员必须先对各类材料有全面的认识和理解，并对其进行清晰的定义，才能对各类材料的优点和缺点有一个清晰的认识。这些信息，才是最有用的。另外，在选用材质时，除了要考虑材质与被加工对象的材质相配合外，还要考虑材质对机械运行性能的影响。在建筑材料的设计中，要主动确立建筑材料的体系与功能观念。

(二)要注意材料的经济、环保

当前，节能环保是目前最受关注的问题之一，也是最受关注的问题之一。所以，必须对机械产品的经济性有一个全面的了解与掌握，并作出正确的判断与归纳。因此，对工程技术人员来说，在节约能源的同时，也要重视环保。要想更好地确保设计的品质，就必须制定出与机械零件和材料规范相一致的设计计划，并积极探讨怎样才能更好地提升机械设计的性能，提升机械设计产品的品质，并积极引入先进的机械设计装备的制造技术和机械生产技术，降低不同的机械零件之间的旋转磨损。在现代机械设计技术不断进步的同时，相关的公司也应该将各种材料在不同的应用场合中的使用率和性能进行全面的考虑，在进行机械设计的时候，应该尽可能地减少对存储能力较小的金属材料的选用。该原料储备丰富，具有很高的经济价值。如何找到可供选择的材料一直是机械设计领域研究的热点。探索一条既能满足基本要求，又能大幅度降低研发成本的可再生物质的可持续优化途径，对于主动筛选可再生物质，实现其综合与循环使用具有重要意义。该课题的开展，将有助于深化对材料本质的认识，推动我国科技进步。

(三)重视对材料的运用

在生产过程中，应充分利用各种材料的特性，以达到最佳效果，以满足顾客的要求。首先，负责这一项目的工作人员，除了要对各类零部件进行合理的组合之外，更要注意各零部件间的协调，也就是在整个材料设计中，最重要的一环。比如，在机械零部件的设计中，因为材料的原因，导致了机械运行中的各种问题，这些问题不容忽视，不但会对机械的使用寿命产生很大的影响，也会影响机械的生产效率。这样，只要保证了产品的实用性，就可以极大地提高产品的生产效率。选用适当的原料，可达到使用要求。并将各部位的应力数据输入到相应的计算程序中。通过分析工件力学性质的改变，可以帮助操作者对其机械性能的改变作出准确的判断，从而将其对机械性能的不利影响降到最低。在此基础上，运用相关的探测算法，精确探测出每一个危险点，实现危险点的合理配置。

(四)对机械设备选材进行甄选

如何保证其环境特性，即其自身无毒无害，不对周边人群的生命、健康及安全造成危害，已成为国内外研究的热点。例如，在研发方面，一些业界人士已知 HDPE的制作与生产过程。结果表明， HDPE的各项性能指标都达到了“绿色”标准。材料容器的密度在940-960千克/米3之间，材料的检测按照GB1033标准进行。高密度材料的抗拉强度应该超过20 MPA，并从断裂伸长率、内部环境应力断裂、纵向收缩等多个指标出发，对其质量进行了严格的控制，从而在机械设计上对其质量进行了改进。所使用的钢结构，机械制品的钢管，以及管道的公称通径为DN20-150的，使用Q-235型不锈钢管生产的无缝钢管，其技术指标满足了国家有关要求，也满足了环境保护的要求。

结语

文章提出，在机械设计过程中，要确保材料的选用达到一定的科学性，这样才能更好地反映和拓展它的使用范围，它的工作重心是经济性和环境保护，并提出要达到这两个目的，就必须要考虑到它的成本，这样才能确保零件的实用性、环境保护和使用经济的材料。当前，国内的机械设计界正面临着一系列的难题。

参考文献

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