机械设计方法的发展历程
机械工程的发展历程及里程碑事件
机械工程的发展历程及里程碑事件随着人类社会的进步和工业化的发展，机械工程作为一门学科得到了极大的关注和重视。
它涵盖了机械设计、制造、运动学、热力学等多个领域，广泛应用于汽车、航空航天、电子设备等各个行业。
本文将为您介绍机械工程的发展历程及一些具有里程碑意义的事件。
在人类历史上，最早的机械工程活动可以追溯到公元前三世纪的古希腊。
当时，亚历山大大帝曾建立了一些制造机械的工坊，通过滚轮、杠杆等简单机械原理来提高生产效率。
这被认为是机械工程的起点。
随后，在中世纪欧洲，文艺复兴运动的兴起带来了对科学和技术的重新关注。
尤里乌斯·罗伯提克斯（1436-1516）是机械工程领域中的重要人物之一。
他是一位意大利艺术家和工程师，致力于改进和创新机械设备。
他的著作《机械元素》被誉为机械工程的里程碑之一，系统总结了机械设计和运动学的基本原理。
18世纪是机械工程发展的关键时期。
在这个时期，英国的瓦特（James Watt），法国的达尔文（Jean Baptiste Le Chatelier）等工程师做出了巨大的贡献。
瓦特改进了蒸汽机，并将其应用于煤矿和纺织行业，大大推动了工业革命的进程。
达尔文则提出了达尔文热力学定律，为了解热能传递和效率提供了理论基础。
20世纪是机械工程发展的黄金时期。
随着电力和电子技术的迅速发展，机械工程与自动化技术、计算机科学等学科紧密结合，形成了机电一体化和智能化的趋势。
其中，计算机辅助设计和计算机数值控制技术的引进是机械工程发展的重要里程碑。
这使得机械工程师能够使用计算机进行复杂的设计和模拟，加快了产品研发的速度和效率。
另外，机械工程在航空航天领域的应用也是一个重要的里程碑事件。
1903年，莱特兄弟的第一次飞行标志着人类实现了梦寐以求的飞行。
随后，航空工业快速发展，机械工程在飞机设计、发动机研发等方面发挥了关键作用。
目前，随着技术的不断进步和创新的加速，机械工程的发展前景广阔。
人们正在研究和开发新的材料、新的制造工艺以及智能化的机械设备。
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介绍可靠性设计的方法和措施，如故障模式与影响分析、故障树分析、可靠性分配与预 计等。
可靠性设计在机械设计中的应用案例
通过具体案例介绍可靠性设计在机械设计中的应用，如航空发动机设计、汽车制动系统 设计等。
05
材料力学在机械设计中的应用
材料力学基本概念及原理回顾
02
01
03
材料力学的定义和研究对象
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目
CONTENCT
录
• 机械设计概述 • 机械零件与传动系统 • 机械制造工艺与装备 • 机械设计方法学 • 材料力学在机械设计中的应用 • 现代机械设计技术发展趋势
01
机械设计概述
机械设计定义与目的
定义
机械设计是机械工程的重要组成部分，是根据使用要求对专用机械 的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的 材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化 为具体的描述，以作为制造依据的工作过程。
人工智能在机械设计领域应用前景
人工智能概述
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方 法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能在机械设计中的应用
通过机器学习、深度学习等技术，实现智能设计、智能优化等功能， 提高设计质量和效率。
人工智能与机械设计的未来发展
随着技术的不断进步，人工智能将在机械设计领域发挥越来越重要 的作用，实现更加智能化、自动化的设计过程。
包括原动机、传动装置和工作机三 部分。
100%
工作原理
通过传动装置将原动机的动力和运 动传递给工作机，使其完成预定的 工作。
机械设计的发展历史
机械设计的发展历史摘要：设计必须科学化，这意味着要科学的阐述客观设计过程及其本质，分析与设计有关的领域及其单位，在这些基础上，科学的安排设计过程，使用科学的方法和手段进行设计。
同时也要求设计人员不仅有丰富的专业知识，而且要掌握先进的设计理论，设计方法及设计手段，科学的进行设计工作，这样才能及时得到符合要求的产品。
关键词：机械设计、古代机械设计、近代机械设计、现代机械设计主要内容：1 机械设计发展的三个阶段机械设计的发展史按时间来分，可分为三个阶段，分别是：从古代社会到17世纪为机械设计起源和古代机械设计阶段，由17世纪至第二次世界大战结束为近代机械设计，第二次世界大战结束直到现在为现代设计阶段。
如果按其内容来分，可分为：直觉设计阶段，经验设计阶段和理论设计阶段。
两种划分是一一对应的，是从不同角度来划分机械设计的发展史。
每一个阶段在设计理论，方法和制造工艺方面都有明显的特色。
下面就按时间来划分，把机械设计发展史划分为三个阶段来论述。
1.1 第一阶段：机械设计起源和古代机械设计我国近代的考古发现了一些传说和记载，在浙江余姚河姆渡，河南郑裴李岗等遗址中都发现了七八千年以前制造相当精致的农具如石铲等。
我国古代经书中，对古代使用，制造机械的情况有许多记载。
《周易》“黄帝，尧，舜氏作，刳木为舟，剡木为楫，剡楫之力以济不通”，“断木为杵，掘地为舀”。
可见，在4000多年前，我国古代已经发明了车，船，农具和许多生活用具。
在《周易》第47卦“困”的卦辞中有“困于金车”，金车指用铜装饰起来的豪华马车。
清代学者章诚说“六经皆史”，在我国古代文献中随处可以见机械产品与人民生活密切的联系，在我国春秋战国时代的著作《道德经》中有“三十辐共一毂，像日月也”的说法，而在秦陵发掘出来的二号铜车马，车融会贯通就有30个车辐。
虽然据统计，当时的车每个车轮用30个轮辐，但是对轮辐的数目已经有了一定的规则。
此外，我国古代在武器，纺织机械船舶等方面也有许多发明，到秦汉时期我国机械设计和制造已经达到相当高的技术水平，在当时世界上处于领先地位，在世界机械工程史上占有十分重要的的地位。
当代机械设计特点与设计手段
当代机械设计特点与设计手段【摘要】目前我国是世界上的制造大国，在机械产品的设计与创新上与发达国家存在较大的差距。
本文主要介绍我国的机械的发展历程，针对我国目前的机械产品发展的现状进行分析探讨，总结出机械产品在设计层面中的主要特点，为今后发展创新机械产品的前景做深入探究，从而为推动我国的机械产品在国际中的竞争力与经济效益。
【关键词】机械；设计方法；特点；手段在我国的经济结构中，我国的制造业在国际中的占有很大的位置。
而对于我国成为世界的超级制造大国仍有一定的距离。
当然在机械产品方面的研究相比于其他发达国家仍具有很大的发展空间，对于我国的机械产品主要欠缺的是自主创新，只是一味的遵循传统的设计理念，在经济发展的同时并没有得到相应的优化提升。
为了适应市场的变化，只有不断的加大我国机械行业的改革创新才能跟紧时代发展的步伐。
1 我国机械设计的发展历程我国机械设计理论方法的发展经过了两个主要的发展阶段。
机械设计的发展主要是根据市场的不同程度发展而发展的，科学技术的进步也为机械行业提供了很多的技术支持。
1.1 十七世纪的传统设计阶段在十七世纪时期主要以传统的设计理念为主，通常都是运用设计手册、根据相应的数学等公式进行规划设计，相对以任务为主，在创意方面缺乏相应的灵活性，思维也较为固定，设计的水平也较低，所花费的成本损耗也很大，随着经济的不断向前发展，传统固定经验设计方法已经不能满足市场的真正需求。
1.2 现代的多元化设计阶段在当代，人们对生活的质量与工作的性质要求不断的优化提高，对于机械产品方面的要求也相应的提高，出现了多元化的设计理念。
例如，对于美国而言，他们重视倾向的发展创造性的设计风，在设计层面有很高的见解，他们认为要设计出一个好的机械产品就必须往创造、分析与决策三方面进行探究，综合分析系统工程、全面的对价值进行分析等。
对于中国而言，我们强调的更倾向于综合的适应原则。
在强调实用的基础上对现代机械理论更进一步探究，总结科学的机械产品原理，为满足设计者的要求而不断优化。
机械工程的发展历程与重要里程碑
机械工程的发展历程与重要里程碑机械工程作为一门应用科学，旨在研究和应用物质的力学、热力学和运动学原理，以设计、制造和维护机械设备。
它是现代工业发展的基石，为各个领域提供了关键的技术支持。
本文将探讨机械工程的发展历程以及一些重要的里程碑。
1. 早期机械工程的起源机械工程的起源可以追溯到古代文明时期。
古埃及人、古希腊人和古罗马人在建筑、农业和战争中使用了简单的机械装置，如滑轮、杠杆和齿轮。
这些早期的机械原理为后来的机械工程奠定了基础。
2. 工业革命与机械工程的崛起18世纪的工业革命是机械工程发展的重要里程碑。
蒸汽机的发明和应用推动了工业化进程，同时也催生了机械工程学科的兴起。
机械工程师开始研究和改进蒸汽机，设计更高效的机械设备，为工业生产提供了强大的动力。
3. 现代机械工程的建立19世纪末至20世纪初，机械工程学科逐渐建立起来，并与其他工程学科相互渗透。
机械工程师开始研究热力学、流体力学、材料科学等相关学科，为机械设计和制造提供更全面的理论基础。
同时，机械工程的应用范围也逐渐扩大，包括汽车工程、航空航天工程、能源工程等领域。
4. 自动化与计算机技术的应用20世纪后半叶，自动化技术和计算机技术的快速发展对机械工程产生了深远的影响。
自动化技术使得机械设备能够实现更高效的生产和操作，提高了生产效率和质量。
计算机技术的应用使得机械工程师能够进行更精确的设计和模拟，加快了产品开发和改进的速度。
5. 现代制造技术的创新随着科学技术的不断进步，现代制造技术也在不断创新和发展。
先进的材料和加工技术，如3D打印、激光切割和数控加工等，使得机械工程师能够设计和制造更复杂、精密的机械设备。
这些创新不仅提高了产品的性能和质量，还为工业生产带来了更大的灵活性和效益。
总结起来，机械工程的发展历程可以追溯到古代文明时期，但真正的突破是在工业革命时期。
随着科学技术的进步和应用的推动，机械工程逐渐成为现代工业发展的重要支撑。
自动化技术和计算机技术的应用以及现代制造技术的创新，为机械工程带来了更广阔的发展空间。
机械制造技术概述
机械制造技术概述引言机械制造技术是工程学中的一个重要分支，涵盖了机械设计、加工和组装等多个方面。
这些技术在各行各业中都起着重要的作用，从汽车制造到航空航天，从电子设备生产到医疗设备制造，无一不离开机械制造技术的支持。
本文将对机械制造技术进行概述，介绍其基本概念、发展历程以及应用领域。
基本概念机械制造技术是指利用各种机械设备和工艺方法来制造、加工和组装产品的一系列技术。
它涉及到机器设计、材料选择、制造工艺优化等方面。
机械制造技术的核心目标是提高生产效率、降低生产成本，并确保产品质量达到要求。
机械制造技术可以分为几个主要方面：1.机械设计：包括机械零件、机构和系统的设计，以及产品的工程分析和计算。
2.机械加工：指利用各种机床和工具，对零件进行加工和成型的过程。
常见的机械加工方法有车削、铣削、钻削、磨削等。
3.机械装配：将加工好的零件按照设计要求进行组装，形成完整的产品。
4.自动化与智能化：利用自动化设备和控制系统，提高生产效率和产品质量。
机械制造技术的发展离不开科学技术的进步和工程实践的积累。
随着材料科学、计算机技术和自动控制技术的发展，机械制造技术正逐渐向着精细化、高效化和智能化方向发展。
机械制造技术的发展历程可以追溯到古代的手工制造时代。
当时，人们利用简单的工具和方法，制造各种生活用品和农具。
随着机械工具的出现，人们开始尝试利用机器来辅助生产，这标志着机械制造技术的起步阶段。
18世纪的工业革命对机械制造技术的发展有着深远的影响。
蒸汽机、纺织机和铁路交通的出现，大大提高了生产效率和制造能力。
工业化的进程推动了机械制造技术的发展，各种新的制造方法和设备被不断引入和改进。
20世纪的科技革命进一步推动了机械制造技术的发展。
计算机技术的应用使得机械制造过程的自动化程度大大提高，减少了人为错误的发生，提高了生产效率和产品质量。
随着数控技术、激光加工技术和机器人技术的成熟，机械制造技术进入了智能化时代。
机械制造技术在各个行业中都起着重要的作用，以下是其中一些典型的应用领域：1.汽车制造：机械制造技术在汽车制造过程中发挥着关键作用。
机械设计发展
机械设计的发展历摘要：机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式和能量的传递方式进行构思、分析和计算，并将其制造成产品的工作过程。
阐述了机械设计学科的发展历史，现代机械设计理论方法的特点。
分析了机械设计的设计理论及方法的各个发展进程，分析了机械设计的各个发展阶段和机械设计的发展趋势和发展现状以及机械设计的设计方法和应用，并简要分析了机械设计领域与发达工业国家存在的差距,指出了现代机械设计理论方法的发展方向。
当前制造业的竞争焦点实际上就是设计的竞争，目前进行现代机械设计理论方法的研究比以往任何时期都更加显得十分重要。
关键词: 机械设计理论，设计方法,发展进程，发展趋势，应用前景一、引言1.1、机械设计理论方法的发展经历了三个历史阶段。
1、从古代社会到17世纪为机械设计起源和古代机械设计阶段，17世纪前的“直觉设计阶段”和17世纪后的“经验设计阶段”、“传统设计阶段”。
通常统称为“传统设计阶段”。
传统的机械设计以经验为基础，运用设计手册、数学和力学公式进行设计，这种设计方法的特点是：设计水平低、成功率低、花费大、信息馈周期长。
它已远远不能满足产品的功能需求和市场需求，从而淡化出了历史的舞台。
2、由17世纪至第二次世界大战结束为近代机械发展阶段，从17世纪欧洲的航海，纺织，钟表等工业的兴起，提出了许多技术部题，英国组成了“哲学学院”，德国成立了实验研究会和柏林学会，法国，意大利也成立了研究机构。
这一时期，对机械设计提出了很多的要求，各种机械的载荷，速度，尺寸都有很大的提高，因此机械设计理论也在古典力学的基础上迅速发展。
材料力学，弹性力学，流体力学，机械力学。
疲劳力学，疲劳强度理论，实验应力分析方法等都取得了大量的成果，建立了自己的学科体系。
3、第二次世界大战结束直到现在为现代设计阶段，即为目前的现代设计阶段。
随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，人类对机械产品提出了越来越高的要求，这就使得机械设计的理论和方法不断向前推进。
机械设计制造及其自动化的发展方向研究
机械设计制造及其自动化的发展方向研究机械设计制造及其自动化是现代工业制造的重要组成部分，随着科技的不断发展，机械设计制造及其自动化也在不断进步。
本文将从发展历程、现状和未来发展方向等方面进行研究，探讨机械设计制造及其自动化的发展趋势。
一、发展历程机械设计制造及其自动化的发展历程可以追溯到18世纪的工业革命。
工业革命的兴起使得机械设计制造的发展得到了前所未有的飞速发展，各种机械设备的出现极大地促进了生产效率的提升。
随着科学技术的不断进步，机械设计制造在20世纪逐渐走向了自动化生产的道路。
20世纪60年代，数控技术的出现使得机械制造业实现了第一次技术革命，生产效率大幅提高，产品质量得到了极大的保证。
从而使得机械设计制造及其自动化朝着更加高效、智能化的方向发展。
二、现状分析目前，机械设计制造及其自动化已经成为工业生产中必不可少的重要环节。
在制造业中，机械设备的自动化程度不断提高，各种先进的数控设备、机器人工厂已经成为现代工业中的主流形式。
随着工业互联网的兴起，传统的机械设计制造也在不断向数字化转型，在CAD/CAM软件、工业机器人、3D打印等技术的推动下，机械设计制造已经走向了数字化、智能化和灵活化的方向。
三、未来发展方向在未来的发展方向上，机械设计制造及其自动化将会朝着以下几个方面发展：1. 智能化制造：智能制造是未来机械设计制造的发展趋势，通过人工智能、大数据、物联网等技术的应用，使得机械设备能够实现自主学习、自主判断和自主调节，从而提高生产效率和产品质量。
2. 柔性制造：随着市场需求的日益个性化，机械设计制造也需要朝着柔性化的方向发展，能够快速适应不同产品规格和生产需求的设备将会更加受到重视。
3. 绿色制造：环境保护已经成为各国政府和企业关注的重点问题，未来机械设计制造需要朝着节能减排、资源循环利用的方向发展，研发绿色环保型的机械设备和生产工艺。
4. 人机协作：随着机器人技术的不断发展，未来机械制造需要实现人机协作，即机器人和人类共同参与生产过程，发挥各自的优势，提高生产效率和产品质量。
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机械设计方法的发展历程…………………….摘要:本文阐述了机械设计方法发展的几个阶段,将机械设计方法按机械设计思路展划分为五各阶段,其中并不都是按时间划分。
阐述了机械设计在不同阶段的发展情况及主要成果,最后预测了一下未来机械设计方法的前景。
关键词：机械设计，方法，发展历程引言:机械在我们的生活中无处不在，可以说一部人类的发展史就是机械设计的发展史，不过机械实际的发展还是可以划分为几个阶段的。
第一阶段，个人经验阶段。
这一时期主要是指机械设计的初期，还没有发展出机械设计的相关理论，主要是人们为了解决生产生活中的实际问题而发明的，这一时期的机械结构简单，完全靠设计者的经验，没有一定的理论方法，至多靠人们口耳相传获得经验，不过依然成果显著。
典型的代表如春秋战国时期控制射击的弩。
第二阶段，实机或模型试验阶段。
这一时期机械设计已经发展相对成熟，机械设计已经发展为一项比较重要的事业，但是机械设计还没有发展到理论公式设计的水平，不过人们已经总结出了一些机械的成品, 例如：《天工开物》记录了许多先进的工艺技术和科学创见。
记载了许多机械性能及制造方法。
内容涉及泥型铸釜、失蜡法铸造以及铸钱等铸造技术，还记述了提花机和其他纺织机械以及车船等各种交通工具的性能和规格等。
这一时期的机械设计发展到了一个小顶峰,例如中国古代先贤们早就发明了”记里鼓车”,”地震仪”等结构复杂,功能强大的机械,在中国古代带的机械设计基本都属于这个阶段。
虽然这一阶段机械设计的成果辉煌但是还不能称之为“现代机械设计”，因为在这一时期没有设计机械的理论和公式，也就是说在这一时期人们不能通过理论的计算与推导来设计机械，依然是通过经验，只不过是在这一阶段经验已经相当成熟，而且经验的传播变得很广泛。
如《天工开物》就相当程度上促进了经验的传播。
这一阶段的特点是发展出了比较经典的机械产品，但没有发展出机械设计的理论。
第三阶段，以静态分析为主（简单建模）。
这一时期机械设计由实验设计转为理论设计的阶段，20世纪60年代，随着机械生产数量的不断增加，对产品质量也随之提高，为了适应生产的需要出现了液压技术，电子技术等，这一时期在设计机械，性能确认是已经不再仅仅依靠试验，而是考理论推导，这大大加快了机械设计的速度，也大大提高了机械设计的能力，由于有了设计的理论和方法，机械设计不再那么模糊，从这一阶段开始人类进入了机械设计的大发展时期.日本在这一时期的发展就是这样的,再上一个阶段,日本主要是引进模仿美国的机械,并且日本已经达到了世界先进行列,在70年代日本也走向了”独立设计”的道路,最终于欧美等国并驾齐驱。
在这一阶段由于有了理论的指导，机械设计发展迅猛，力学的发展和在机械制造中的丰富经验，确立了许多基本概念，基本理论，一些已成体系，人们建立了各种的力学模型，校核杆件的拉伸强度不再需要制作一个样机来试验只需要用拉伸强度公式就可以计算。
人们做了大量的基础工作。
材料力学方面建立了拉伸，扭转，弯曲，剪切相关理论。
如；1852-1870年间，德国人（A Wohler）在自己发明的试验机上做了大量的试验，对疲劳问题作了大量深入的研究，提出了疲劳曲线（S-N图），他的疲劳曲线沿用至今。
又如，1893年，美国人Lewis，W制作的齿形系数表，虽然制造齿轮的材料，方法已经发生了天翻地覆地变化，但他的“齿形系数”表至今沿用，人们做的这些基础研究为机械设计的创新打下了基础。
第四阶段，以静态分析为主（复杂建模）。
这一阶段是机械设计成果非凡的时期，由于过去建立的力学模型简单，只能解决不太复杂的问题，已经不能适应当时的设计需要，利用实验已经成了过去。
这是人们开始考虑如何建立更加复杂更加贴近实际的模型。
这一阶段发展出了最优化设计，有限元法，可靠性设计，断裂力学，CAD等等，这些方法都是改进了以前的模型，使之更加接近实际，所得结果更加精确。
最优化方法，也称运筹学方法，他最早是在60年代应用与机械设计，虽然历史较短，但发展迅速，有机械结构优化，结构参数优化等，这些方法使得我们在设计机械时不仅仅局限于实现功能，更要用最优的方法实现，在今天发展出了多个分支，实现了从功能设计，方案设计，技术设计，建模，结果评价等各个方面的优化，在保证质量，缩短研发周期方面发挥了重要作用。
最优化方法在今天依然有着巨大的发展空间，并且分出了多个分支；广义优化，广义优化不同于传统优化，传统优化旨在求出函数的极大值极小值，而广义优化旨在寻求具体解决问题的可行方案，问题的求解表达为一组决策规划及相应的优化域广义优化提高了优化的能力与适用性。
智能优化，随着计算机的发展是智能优化变为了可能，计算机辅助设计方案智能优化，寻优策略的自动选择和优化的智能控制使得切结问题更加有效。
模糊优化，它主要研究模糊线性规划模型，可能性线性规划模型和模糊非线性规划模型，这些方法已经在多个学科中得到了应用。
有限元法，它是一种高效节能，常用的计算方法。
在经典的设计方法中计算对象只限于一些小型问题，而利用有限元法，借助计算机可以解决大型问题，未知数可以成千上万，有限元法借助两个工具，在理论推导中采用了矩阵法，在计算中采用了计算机，它的基本思路是将零件分解成有限个小的力学单元，以每个小的单元为研究对象建立力学模型，再将小的单元组合成整体，以力的平衡和变形协调条件求解问题，这种方法吧复杂问题转化成了小的问题解决了以前不能解决的问题。
可靠性设计，所谓可靠性设计，是指机械产品在规定的适用条件下，规定的时间内完成规定的功能的能力。
机械功能不可靠会造成重大损失，很现实的例子，当今的空难，相当大的一部分是有于可靠性不高导致的，只有小不封是由于不可抗拒的力量造成的。
又如在二战期间，美国由于飞行事故损失的飞机达2100架，必被击落的高1.5被。
1986年年美国“挑战者”号航天飞机由于密封圈在低温下失效，造成航天飞机爆炸。
“哥伦比亚”号航天飞机又因为隔热瓦故障，在返航经过大气层时燃烧，两架航天飞机个造成7名宇航员丧生和重大经济损失。
更加现实的例子，今年哈尔滨阳明滩大桥由于XXX原因突然坍塌，可怜的司机们啊，唉，超载啦，超载啦。
看出可靠性设计的重要性了吧。
20世纪40年代奠定了可靠性设计的基础，新的理论不断涌现，矩阵法，响应面发，最大熵法，随机有限元法，和非概率分析法，内容涉及静强度设计，疲劳强度设计，有限寿命设计等。
这些方法大大的提高了机械产品的性能，节约了成本，保护了我们的财产。
机械产品与可靠性关系框图见图1.图 1 机械产品与可靠性关系框图机械设计可靠性技术贯穿产品的设计，研发，制造，装配，调试，试验，使用，维修保养等各个环节，未知因素多，所以建立在概率统计理论基础上的可靠性设计是解决问题的简单方法，这样不仅可以解决传统方法无法解决的问题，还可以降低成本，提高产品质量。
断裂力学，过去建立的拉伸，弯曲等模型虽然可以计算材料的内力，但从某种意义上说材料的内力并不是我们所关心的，我们关心的是材料什么时候会断裂和如何预防断裂，而通常情况下材料断裂使得应力又远远小于传统理论建立的力学模型所计算出的理论值，1983年，美国国家标准局公布：每年因断裂引起的损失占美国国民生产总值的4%，即1200亿美元，由于蠕变破坏使发电设备近10年损失3亿美元。
这就要求我们建立一种更加适合工程应用的力学模型，于是断裂力学顺应历史潮流的出现里了，断裂力学属于新兴学科，机械年来蓬勃发展，它对传统的强度理论提出了挑战，在高强度材料的使用，构建大型化，全焊接结构的使用方面有着突出的作用，由于他还是一个新兴学科，各种基础理论还在发展期间百家争鸣，如，哈工大的王铎教授研究的断裂力学认为材料的断裂是由于内部的微裂纹扩展导致的，也建立了一些相关公式。
由于不同材料的断裂有很大的差别所以尚无一种统一的理论。
CAD，由于计算机的迅猛发展，计算机辅助设计也得到了迅速的发展，现在有了许多种软件，如：Auto CAD,Proe,UG,等等，他们各有所长，在各自擅长的领域发挥了重要的作用，Auto CAD在二维制图方面功能强大，Proe,UG等在三维建模方面功能强大，他们还可以将虚拟的零件装配成一个完整的机器，进行仿真运行，这样大大的减少了研发的成本与周期，是未来机械设计发展的主流。
第五阶段，以动态分析为主。
在速度不太高的机械中静态分析就可以胜任了，但在高速机械中由于各部件高速运转所产生的惯性力就不得不考虑了，由于运动所产生的动载荷甚至成了机器最大的载荷，我们把考虑机器运转时产生的动载荷的设计方法成为第五阶段。
其实这一阶段基础理论并没有太多的创新，相关的力学基础理论早在牛顿时期就已经建立完成了，之所以把它单独划分为一个阶段主要是因为这是一个设计思路的转变，是一种概念的创新。
现在许多软件也可以完成动力学仿真，如：adams，proe虚拟建模，组装，定义材料属性在进行动力学仿真，可以获得受力特征，运动特征等等，这样是我们建立模型的环境与我们真实生活的更加接近了，大大的提高了机械产品的性能。
最后预测一下未来的机械设计发展方向，本人认为，机械设计历史悠久，已有千余年历史，发展较为完善，但设计思路上并没有革命性的创新，基本都是让各个构件有确定的相对运动，以实现功能，我认为，在这种思路下机械的设计的复杂程度会有一个上限，也就是在对机械性能要求太高的的情况下按照现在传统的思路设计机械会过于复杂，以至于无法进行，或是成本与产生的效益不成比例，所以我认为在未来机械设计的思路会发生革命性的变革，也就是如何驾驭没有确定相对运动的能力，让没有确定相对运动的机器产生我们想要的运动，恰似大自然缔造的一切，在一片混乱中井井有条。
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