简析机械设计中的材料设计方法论文
机械设计中的材料选择和应用探究
机械设计中的材料选择和应用探究1. 引言1.1 机械设计中的材料选择和应用探究在机械设计中，材料选择是至关重要的一环。
不同的材料会对设计的性能、成本、制造过程等方面产生深远影响。
深入探讨各种材料在机械设计中的选择和应用是非常必要的。
通过对不同材料的特性及其对机械设计的影响进行研究和分析，可以更好地指导工程师在设计过程中做出合理的材料选择。
了解常用材料的特性，包括金属、塑料、复合材料等，以及它们在不同环境下的性能表现，可以帮助设计师更好地选择合适的材料来满足设计需求。
在特殊环境下，比如高温、高压、腐蚀性环境等，材料的选择显得尤为重要。
针对不同的应用场景，需要考虑材料的耐热性、耐腐蚀性等特性，以确保设计的稳定性和可靠性。
本文将通过分析不同材料对机械设计的影响、常用材料及其特性、材料选择原则、特殊环境下的材料选择等方面展开讨论，并通过实际案例分析来深入探讨材料选择在机械设计中的重要性。
将对未来发展趋势进行展望，为机械设计领域的发展提供参考。
2. 正文2.1 不同材料对机械设计的影响不同材料对机械设计的影响可以说是至关重要的。
不同材料的物理性质、机械性能、化学稳定性、耐磨性等特点决定了机械设计的可靠性、耐久性和性能表现。
举个简单例子，对于需要承受高温环境的零部件，选择耐高温的合金材料可以有效避免零部件因温度过高而导致变形、破裂等问题；而对于需要承受高强度载荷的部件，选择高强度的钢材或者复合材料可以保证零部件的稳定性和安全性。
不同材料的热胀冷缩系数、导热性、导电性等特性也会直接影响到机械设计的热管理和电气性能。
在设计过程中，需要考虑到材料的膨胀系数和热导率，以避免由于温度变化引起的构件变形和热应力。
材料的导电性也会直接影响到电子设备的散热效果和电路连接的可靠性。
不同材料的选择直接关系到机械设计的性能表现、可靠性和经济性。
设计师需要对不同材料的特性有深入的了解，才能在实际设计中做出合理的选择，从而确保产品的质量和性能。
机械设计中材料选择与强度分析的优化方法研究
机械设计中材料选择与强度分析的优化方法研究青岛科汇电气有限公司摘要：随着机械设计的不断发展，材料选择和强度分析在机械设计中占据着重要的地位。
合理选择材料可以在一定程度上提高机械设备的性能和使用寿命，而强度分析则可以评估设计的可靠性和安全性。
然而，在实际的设计过程中，材料选择和强度分析往往面临诸多挑战，例如如何综合考虑材料的力学性能、热性能、耐腐蚀性等因素，并在满足设计需求的前提下找到最佳的材料组合。
关键词：机械设计；材料选择；优化方法引言随着机械设计领域的不断发展，材料选择与强度分析在机械设计过程中起着至关重要的作用。
材料选择是指在设计过程中选择合适的材料以满足机械产品的性能要求。
而强度分析则是评估材料在各种工作条件下的强度和稳定性，以保证机械产品的可靠性和安全性。
1.机械设计中材料选择与强度分析的重要性材料选择和强度分析在机械设计中具有重要的意义，材料选择直接影响着机械设备的性能和寿命。
不同的材料具有不同的物理、化学和力学性质，适合不同的应用场景。
合理选择材料可以提高机械设备的耐久性、强度和可靠性。
强度分析是评估机械设备设计是否满足使用条件和安全要求的重要手段。
通过对受力构件进行强度分析，可以检测潜在的弱点和失效风险，及时进行优化和改进，确保设备在工作过程中不会发生过载或失效导致的事故。
材料选择与强度分析相辅相成。
合理的材料选择可以提供良好的材料性能，有利于强度分析的准确性和可靠性。
因此，深入研究和优化材料选择方法和强度分析技术，对于提高机械设计的效率、质量和安全性具有重要意义。
2.机械设计中材料选择与强度分析2.1机械设计中的材料选择在机械设计中，材料选择是一个关键的决策过程，直接影响产品的性能、寿命和成本。
合理的材料选择可以提高机械设备的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能，同时满足设计要求和使用环境的需求。
材料选择的考虑因素包括材料的物理性能、化学性质、可加工性、成本以及环境影响等。
在选择材料时，需要根据设计的功能需求和力学特性来确定材料的强度、刚度和韧性等属性。
浅谈机械设计中的材料选用
浅谈机械设计中的材料选用摘要：在机械设计中，材料的选用是基础，能否选择合理的材料至关重要，直接关系着机械设计的成败。
由于机械设备直接关系着生产效率和经济效益，选择性能优异的材料，确保机械设备的良好运转，具有重要的意义。
本文对机械设计中的材料选用进行了论述和分析。
关键词：机械设计；材料；选用在机械设计中，选用正确的材料至关重要。
选择合理的材料直接关系着机械产品的性能，也会影响到产品的使用寿命。
在历史上，如果研发出了一种新的材料，也就意味着开辟了一个全新的时代。
我国从20世纪起，经过几十年的发展，相继出现了很多的新型材料，比如说，碳纤维复合材料、钦合金等，这些材料的出现大大促进了工业发展，尤其是对机械制造业而言，发生了革命性的改变。
1机械设计中常用的材料1.1金属材料在机械设计中会涉及到诸多种类的材料，其中，应用最多的材料就是金属材料。
对于金属材料来说，钢、铁是比较常用的材料，之所以应用这样的材料，主要是钢、铁具有较强的强度，韧性也比较大，在价格方面也相对低廉，获得这样的材料也比较容易。
此外，在这样的材料中，加入其他的金属材料可以制作成合金材料，在各中机械零件中会应用合金材料，而金属材料则是合金材料的基础。
1.2高分子材料由于我国科学技术的不断进步，在生产与生活中，随处可见高分子材料的身影，而且，对于高分子材料来说，具有自身独特的优势，在机械设计中，受到了人们的高度重视，所占比例也逐渐增多。
在高分子材料中，塑料、合成纤维等得到了广泛应用，因为这些材料的来源比较广泛，而且，延展性也比较好，因为诸多优点，在制作的过程中，也不需要消耗过多的能源，因此，应用范围越来越广。
不过，近些年来，随着环保意识的增强，人们逐渐意识到了塑料制品会产生大量的“白色污染”，不利于环境保护，如今，人们也在积极研究具有环保性的高分子材料。
1.3复合材料对于复合材料来说，主要指的是包含两种或两种以上材料，利用物理方法以及化学方法合成的材料。
机械设计中材料选择及应用的论文
摘要：越来越多的机械设备被应用于我国的工业发展中。
在机械设计中选择和应用合适的材料，成为了解决机械行业可持续发展问题的重要课题。
在进行机械设计过程中，关注的是合理性的要求，要确保材料选择的科学性，而在应用过程作为材料选择工作的体现和拓展，工作的重心则在于经济性和环保性，要考虑材料应用工作的成本和是否环保。
只有这样才能高效的完成机械工作，为机械设计行业的发展奠定良好基础。
关键词：机械设计;材料选择;应用机械行业是国民经济中第二产业发展的重要支撑，在经济发展中具有非常重要的位置。
工业化进程加快的过程中，机械设计所涉及的新材料新规范同步增加，与此同时，许多用于机械设计的传统材料成了稀缺资源，需求同材料的紧缩逐渐形成矛盾，机械设计的材料的选择和应用空间进一步被压缩。
在这样的情况下，机械设计中材料的选择和应用面临着新课题，应该坚持与时俱进、适用、经济等原则，合理利用资源，为做好机械设计环节打下基础，促进机械行业的可持续发展。
1、机械设计常用的材料1.1金属金属材料是在众多工程材料中使用的最广泛的一种，据有关报道统计，所有机械产品中金属材料占比达到92%以上。
这与金属材料本身的性质关系较大。
金属材料:(1)硬度高，外力承受阈值较大，不易变形;(2)强度高，在结构中能承受较大的内力，相应稳定性和持久性都会增加;(3)类多样，多样化的金属材料单质和合金能够适用于各种不同工况不同条件下的性能要求，尤其是合金;(4)价格便宜。
1.2陶瓷陶瓷材料的主要成分事氮化硅和碳化硅。
这种材料的优点包括硬度高、耐腐蚀性好、密度教低、有较好的抗压性。
主要缺点是易断裂，价格贵。
目前对陶瓷材料应用比较多的是密封零件的制作。
1.3高分子在机械设计中多用的高分子材料主要是指塑料和合成纤维。
这种材料的特点有:(1)来源丰富，甚至可以从天然气中提取;(2)密度小，适用于需要轻型材料的设计要求;(3)能源消耗低;(4)延展性较好，可塑性强。
1.4复合材料所谓复合材料，是指通过物理和化学手段将两种以上不同材料组构成一种新材料，分为金属和非金属两种。
机械设计基础机械设计中的材料工程与应用
机械设计基础机械设计中的材料工程与应用机械设计是一门综合性学科，其中材料工程是其重要组成部分之一。
在机械设计中，材料的选择和应用对于产品的性能、寿命和成本等方面有着重要的影响。
本文将探讨机械设计中的材料工程与应用。
一、材料选择的重要性材料在机械设计中的选择对于产品的性能至关重要。
不同的材料具有不同的物理、化学和力学性质，因此对于不同的工程需求，需要选择合适的材料来满足要求。
例如，某一产品对于强度要求较高，就需要选择强度高的材料；而对于耐腐蚀需求较高的产品，则需要选择耐腐蚀性能较好的材料。
因此，材料选择是机械设计中的关键一环。
二、常用的机械材料在机械设计中，常用的机械材料包括金属材料、塑料材料和复合材料等。
金属材料具有优异的物理和力学性能，常用于承受较大载荷的机械零部件，如钢、铝和铜等。
塑料材料具有良好的绝缘性能和成型性能，广泛应用于电气设备和外壳等部件中。
复合材料由多种材料组成，能够兼顾不同材料的优势，具有较高的强度和低的重量，常用于航空航天和汽车等领域。
三、材料性能测试与评估材料的性能测试与评估是机械设计中的重要环节。
通过对材料进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试，可以获取材料的力学性能参数，如弹性模量、屈服强度和断裂韧性等。
此外，还可以通过对材料进行热处理、化学处理等方法，改变材料的组织结构和性能特点，以满足具体的设计要求。
四、材料工程在机械设计中的应用材料工程在机械设计中的应用非常广泛。
首先，材料的选择直接影响产品的性能和寿命。
通过选择合适的材料，可以提高产品的承载能力、耐磨性和耐腐蚀性等，从而提高产品的可靠性和使用寿命。
其次，材料的应用也可以降低产品的成本。
例如，选择强度较高的材料可以减少材料的使用量，从而降低产品的成本。
此外，在机械设计过程中，还需要考虑生产工艺和可制造性等因素，以确保产品的质量和生产效率。
综上所述，机械设计中的材料工程与应用在产品性能、寿命和成本等方面起着重要的作用。
正确选择和应用材料，能够使机械产品具有更好的性能和竞争力，满足市场需求。
机械设计中的材料的选择及应用分析
机械设计中的材料的选择及应用分析前言城市化的建设，不仅需要人们的学科知识与智慧。
同时也对机械设备的功能，与性能提出了全面的要求。
在现代生活中，机械已经发展成为城市建设的中坚力量。
唯有合理的材料选择，才能够帮助机械行业，应对不同的建设性问题。
这对机械行业的合理发展所发挥的作用是不可小视的。
从机械行业的历史中不难看出，不同性能与功能的材料在机械设计中，所能提供的价值，将会是主导机械生产领域水平建设高低的重要因素，同时决定并影响机械设备发展，经济效益提升的重要内容。
1 材料选取在机械设计中的作用经济发展所带动的不仅是人们的生活水平，同时，工业体系的完善，也是经济提升所带来的最显著价值。
工业的发展，必然会为机械制造行业提供更为良好的发展机遇。
当然，与机遇相伴的则是一定的挑战。
近些年，城市化的进程不断加快，因而，机械制造材料所涉及到的功能需求也越来越多。
紧缺的材料选取，导致供需矛盾越来越突出。
材料是机械设计与生产的基础。
唯有为机械设计提供更为充沛的材料选取环境，才可以创造出更加显著的竞争价值。
因而，分析材料的选择与应用，是机械设计的必要工作。
2 机械设计中常用的材料从大的方面对机械设计中常用材料进行划分，机械材料分为金属材料与非金属材料，其中金属材料又被分为铸铁、钢、铜合金等，而非金属分为高分子材料、陶瓷、复合材料等。
这些材料在机械设计中之所以广泛应用，得益于其优良的性能。
2.1 金属材料在机械设计中所选用的材料中，金属材料是应用最为广泛的。
在金属材料中最为常用的是钢和铁，之所以这两种材料选用较多，主要是因为钢和铁的强度以及韧性相对较强，而且价格低廉，容易获取。
而且可以在其中加入一些其他金属材料制成合金材料，经常被应用到各类机械零件中，金属材料也是机械设计的主要基础材料。
2.2 高分子材料随着我国科学技术的进步，高分子材料逐渐出现在人们的生产生活中，而且高分子材料有着其独特的优势，因此在机械设计中，占比越来越大。
机械设计中的材料选择和应用探究
机械设计中的材料选择和应用探究为推动机械行业持续发展进程，应全面贯彻落实机械设计工作，而加强材料选择与应用，是全面提升机械设计工作效率的关键。
文章在阐述机械设计中材料选择与应用意义的基础上，对优化机械设计中材料选择与应用措施做出较详细分析。
标签：机械设计；材料选择；材料应用；措施探究材料是机械设计开展的基础条件，加强材料选择与应用具有很大现实意义，影响机械制造效率与质量，在很大程度上与工业生产行业未来发展模式存在相关性。
虽然机械设计中已认识到材料选择与应用对机械设计效果形成的影响，并加强相关措施的应用。
但还存在一些不足，基于此本文对相关措施做出研究与分析。
1材料选择与应用在机械设计中的意义和普通工业设计相比较，机械设计工作体现出明显特殊性，设计造价成本较高、设计流程繁杂，是工业行业业务运行中的重难点项目。
新时期下，机械设计与社会经济发展之间形成密切关联性，机械设计效果对工业生产效率形成直接影响，这淋漓尽致的体现出机械设计工作在社会经济发展过程中的重要性，材料选择与应用，顺其自然的成为机械设计行业发展的重难点内容，是机械行业发展的重要基础，也是影响机械行业发展前景的重要依托。
故而，在机械设计期间，尽量选择优质材料，对生产出性能优良的机械产品具有很大促进作用。
最近几年中，在社会经济与相关政策体制的“催促”下，资源的开采量连续增长，机械设计中材料采购成本也相应提升，这就要求机械设计行业不断增加科技研究水平，针对稀有原材料合理选择其替代品，这是降低机械设计造价成本的最直接方法之一，同时以经济市场需求为基点，合理规划机械设计过程，促进材料效能的充分发挥，推动机械设计在社会各个行业中的持续发展进程[1]。
2机械设计中材料选择与应用的有效措施机械化程度水平与现代化建设进度与效果间存在密切相关性，这就要求从机械设计环节起，一定要加强对设计原材料的选择与应用，全面提升现有机械制造资源的有效利用率，为机械制造行业健稳发展提供基础性支撑。
机械设计中材料的选择和应用分析
机械设计中材料的选择和应用分析摘要：众所周知，先进的机械设备能够在施工过程中发挥良好功效。
因此，在进行机械设备的设计过程中，需要保证设备材料的质量，确保机械的结构与实际的需求相吻合。
在进行设计制造的过程中，也要考虑机械设备的整体性、安全性以及环保性。
合理设计机械产品，对于机械产业的发展具有重要意义。
关键词：机械设计；新型材料；选择1、简介目前，随着经济的快速发展，我国机械设计领域呈现出良好的发展态势。
机械设计中新材料的选择关系到机械装置的质量和性能。
在此基础上，文章主要对新材料在机械设计中的选择和应用进行了分析和探讨，提出了新材料的选择和应用策略，以辅助机械材料的选择。
2、材料选择在机械设计中的重要性当前，为加强对环境资源的保护，减少对环境的影响，实现可持续发展，在材料的选择上需要在保证材料性能的基础上提高材料的环境性能。
目前，随着经济社会的发展，对新设备的需求量逐渐增加，社会对机械设备的需求也在逐渐增加。
因此，在机械设备的设计制造中采用环保、经济、科学的材料，有利于不断提高机械产品的性能和质量，促进我国机械制造业的发展。
3 、机械设计选材原则3.1 经济原理机械设计中材料的选择和使用必须是经济的。
因为材料成本直接关系到机械设计的总成本。
因此，机械设计师必须根据机械产品的一般特性来设计、制造和装配产品。
对于机械设计材料的选择，设计人员必须努力提高专业技能，尽量发挥材料的应用价值，使设计的产品满足机械产品的功能要求。
3.2 节能环保原则目前，随着经济的发展和环境保护观念的深入，我国对环境保护十分重视。
与此同时，人们更加注重环保和节能。
同时，人们更加注重环保节能机械产品的推出，作为机械设计人员，必须考虑材料对环境的影响，减少对环境的影响和材料的浪费。
使用节能材料生产对环境污染最小的机械设备。
这样生产出来的产品才能符合环保节能的应用理念，实现可持续发展。
3.3 新材料优先规则目前，科学技术的发展催生出了许多新材料，越来越多的新材料出现在市场上，与传统材料相比，在性能和价格上具有更大的优势。
机械设计中的材料疲劳分析论文素材
机械设计中的材料疲劳分析论文素材机械设计中的材料疲劳分析材料疲劳分析是机械设计领域中非常重要的一部分，它关注的是材料在长期或重复加载下的失效问题。
疲劳失效是机械设备中常见的故障模式之一，因此对材料的疲劳性能进行准确评估和分析是至关重要的。
本文将探讨机械设计中材料疲劳分析的相关内容，希望能为读者提供有价值的素材。
1. 材料疲劳的定义和特点材料疲劳是指在受到长期或重复加载的情况下，材料会发生渐进性的损伤积累，最终导致其失效的现象。
相比于静态加载下的失效，材料疲劳失效具有以下几个显著特点：1.1 疲劳寿命材料的疲劳寿命是指在给定的加载条件下，材料能够经受的循环次数。
通常情况下，材料在疲劳寿命之前会经历一个疲劳寿命极限，此后材料的强度会急剧下降，直至失效。
1.2 应力水平材料的疲劳寿命和失效行为与材料所受到的应力水平有着密切的关系。
一般来说，材料在高应力水平下的疲劳寿命会明显缩短，即发生疲劳失效的风险更高。
1.3 循环载荷材料的疲劳失效与其受到的循环载荷有关。
当材料在受到反复的载荷作用下，其内部的应力和应变状态也会发生变化，从而导致疲劳失效。
2. 材料疲劳分析的方法为了对材料的疲劳性能进行准确评估，工程师们可以采用多种方法进行疲劳分析。
2.1 动态试验动态试验是一种直接获得材料疲劳性能的方法。
通过在实验室环境中对材料进行循环加载，可以获得材料的应力-应变曲线和疲劳寿命等关键参数。
2.2 循环载荷分析通过对实际工况下材料所受到的循环载荷进行分析，可以评估材料在实际使用条件下的疲劳性能。
此方法需要结合实际工程数据和数值分析方法，对材料的载荷历史进行重构和分析。
2.3 极限应力法极限应力法是一种常用的疲劳分析方法，通过计算材料在不同应力水平下的疲劳寿命，绘制应力水平与疲劳寿命的关系曲线，可以预测材料在实际工况下的疲劳寿命。
3. 材料疲劳评估的软件工具为了更准确地进行材料疲劳评估和分析，许多软件工具被开发出来。
机械设计中材料的选择及其运用探析
机械设计中材料的选择及其运用探析摘要：几十年来我国发展飞速，尤其是在工业方面已经领先绝大多数国家。
机械设计是工业中较为重要的环节，近年来随着工业发展，机械设计的水平也随之升高了许多。
对于机械设计的重要而言，选材与应用是机械设计的根基。
如今社会迅速发展，材料市场带来的问题也非常多，比如环保、质量、美观等各方面要求，那么如何进行选择、如何应用就需要深入研究了。
本文将会详细的描述选材和材料应用与机械设计的关系，并提出新的策略，望能为工业发展增添一份助力。
关键词：机械设计；材料；应用社会经济发展与工业发展是一个相互补益的过程，而机械设计是工业前进的重要助力，因此，机械设计的进步能给社会经济的发展带来新的推动力。
机械设计是自动化生产的质量与效益的衡量标准，并且对于工业生产的安全与稳定也有极大的帮助。
在机械设计中，应用的材料品种繁多，只有根据实际工业用途才能合理的运用材料的特性，使其发挥最大的功用。
所以在材料的运用上就需要多加研究，做到合理化的应用。
工业发展日新月异，机械设计是工业发展的中流砥柱，未来也会发挥其动力，使国家发展更上一层楼，而机械设计的选材和应用必须走在机械设计的前面，才能为机械设计装上前进的动力。
一、选材和应用在机械设计中的积极作用我国的工业体系一直随着工业发展变化，如今，工业发展迅速，机械设备代替人工的比例在层层攀高。
这不仅让国内机械材料使用增多，而且使机械需求增加，导致许多材料供给不足。
机械设计的实现，材料是最为关键的现实基础，是制作机械设备零件的基础，也是生产中最为耗资的部分，是成本中最大的一部分[1]，这便是材料的重要性，机械设计的选材和应用便成了整个生产过程中最为关键的一项流程。
让机械设计成果有保证，选择和应用便是最为关键的基础，这是机械设计行业未来的重要任务。
所以，为了使选材在运用上达到各方面要求，同时能使材料在应用中不会产生污染，更不会有大量浪费资源的情况，就需要加强对于材料选择和应用的计划。
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简析机械设计中的材料设计方法论文
在机械设计中的材料设计已经成为一个备受瞩目的问
题，因为机械行业正处于随科技的快速发展而不断改进中，
同时传统的机械设计方法已经不能满足现代机械工业产品
设计的需求，于是新的设计方法应运而生，但这些新设计思
想和方法还没有被普遍应用，还有一些设计思想和方式需要
进一步研究和探索。
材料是机械工业产品设计的物质基础，只有符合工业产
品设计的性能要求和工艺要求的工业材料才能实现设计的
目的。随着人们对高性能和美观外形等要求的机械产品需求
越来越多，这就需要相关设计人员对产品和材料的相互关系
有比较深入的了解，并熟练掌握各种材料的加工工艺和不同
材料的性能特点，不断认识新材料和学习新工艺，从而达到
充分运用材料的表面特征和内在功能的目的，创造出功能多
样、造型新颖、技术性强的工业产品。
传统机械设计方法中，材料设计的重点是材料的选择，
这需要材料设计人员在参考相关资料和数据的情况下再联
系实践操作经验来进行综合考量。这种设计方法由于对材料
设计师太过依赖，难以满足更多要求的机械设计需求。这类
设计方法的问题表现在以下两点：
机械产品的差异性较大，不合格率较高
在现阶段的机械设计过程中，由于客观条件的差异使得
标准试验过程中比较容易增加不确定结果发生的概率。在这
种基础上，相关材料设计人员根据经验结合参考资料和数据
资料而开展的机械生产中，极易出现个别零部件的生产质量
问题，从而导致整体机械性能的不合格。
新式材料与新式工艺的传播具有滞后性
现阶段机械设计中的材料设计发展迅速，新的加工方法
和改良后的生产工艺所产生的理论与实践方法可以达到更
高的性能要求，发挥更大更好的作用，但这些理论和实践方
法无法及时编入设计参考资料和数据，这其中的效果可能长
达数年之久，因此，关于材料设计的竞争力和生命力受到了
极大的不利影响。
轮—轨耐磨性设计
在铁路的多曲路段，火车轮缘磨损相对于其他路段比较
严重，这不仅会对相关部门造成巨大的经济损失，还会对行
车安全造成威胁，解决这个问题是机务部门的当务之急。从
工程摩擦的角度看，车轮—铁路是一对摩擦副，是一个动力
系统中相互影响的两个元素，因此要从整个动力系统出发，
研究火车轮和铁路轨的耐磨性问题，必须要综合考虑两种材
料的最佳组合，以达到使用寿命最大化的目的。为了达到这
个目的，相关工作人员研究了一种机车轮缘中频局部淬火技
术，经过三个阶段的运行试验，分析相关数据得出轮—轨硬
度匹配的最佳组合，也就是轮轨在这种硬度比时，可以将机
车轮的寿命提高2～3倍，而不影响钢轨的使用寿命。这样
可以在不改变现有材料的前提下，用常规的热处理工艺来减
少部分材质的磨损问题，这种方法既节省资金，又切实可行。
然而我国的现状是机车轮和铁轨分别由不同的政府部门管
理，而且在生产时选择的厂家也不一致，导致这种方法实行
起来有一定的困难。早期时候，多曲路段的机车轮和钢轨都
出现了特别严重的磨损，负责铁路轨道的工务部门对钢轨采
取了淬硬轨，这样做的结果虽然能够改善钢轨的磨损情况，
但更加重了机车轮缘的磨损问题。由此看来，轮—轨耐磨性
设计要兼顾双方，才能实现使用寿命的同时延长。
汽车制动衬片设计
目前我国汽车用制动衬片大多为进口产品或中外合资
厂生产的产品，虽然国产制动衬片的厂家也有不少，但正规
的大汽车厂还是多采用前者。国产制动衬片在产品质量和使
用年限等方面比进口衬片缺少相当多的竞争力，甚至个别国
产厂家生产的机械制动衬片连最基本的性能指标都达不到，
而且国产制动衬片热衰退性差，不能在制动过程中有效发挥
应有的性能。造成这种现象的原因还有部分厂家缺少先进的
机械设计方面的技术力量，没有系统地对材料设计的过程进
行研究，只是简单地完成相关工艺过程，就算完成了汽车制
动衬片的制造任务。除此之外，一些厂家没有根据不同的车
型材料配方对整个生产过程中的各种参数设置进行深入研
究，这也造成国产汽车制动衬片存在相当多的不足。
某装置的七连杆机构设计
该装置为自动装料装置，连杆采用的是七连杆，整个悬
挂在机架上，在正确的运动分析情况下，最关键的问题就是
连杆材料的设计，因为整个部件中材料最薄弱的部分就是连
杆的铰链，既要求铰链的强度大，还要求铰链有良好的耐磨
性和抗冲击性。进口设备的这一部分材料采用的是高性能塑
料，但由于该类材料难以买到，而且价格昂贵，因此在制作
时考虑用加大铰链尺寸的铸铝件来替代这种塑料。铸铝连杆
相对于进口高性能塑料加工时更易出现问题，而形状复杂的
连杆再加上材质不均匀的铸件，在进行铰链的加工时就容易
发生折断现象。完成连杆的加工后装机试用，又有可能会出
现其他问题：一是铸铝件可能会对整个机架造成比较大的冲
击振动;二是试用一段时间后，由于连杆本身的冲击振动和
弹塑性不如塑料件，容易出现铰链断裂的现象。若购买进口
的塑料件来制造连杆，以上的问题全都可以得到解决，尽管
进口塑料花费较高，但用到的数量少、质量又轻，总的成本
并不很大。这个案例可以说明，机械产品的设计中，零部件
材料的性能不仅会影响本身的性能，还可能对整个系统的功
能造成其他不良影响。
以上三个案例分析足以说明，传统的材料设计方法必须
要改进才能适应现代机械工业产品的高质量需求。基于工业
设计方法的不断改进，在机械产品设计的过程中，机械产品
中每一个零部件的材料设计不仅要考虑到零部件性能对整
体的影响，还要考虑到对系统中其他零部件的影响。在对材
料设计的功能进行分析时，应当包含以下三个方面的内容：
第一，保证技术上的功能达标;第二，在能实现同一功能的
多种设计方案中找出低成本、多功能的材料设计方案;第三，
分析可靠性，并在分析后制定相对优化的材料设计方案，为
整个产品设计过程奠定基础。现代材料设计的发展有以下三
个方向：
树立系统观和功能观的设计思想
在进行机械设计中的材料设计时，应该明确没有绝对好
或绝对不好的材料，更不能依靠某一种性能来判定优劣，材
料设计要考虑分析的是最合适的材料。设计时不仅要考虑材
料的种类是否适合做零部件，还要注意考虑是否适应整个机
器。
改进重要机械部件的生产方法
在进行材料设计中，应该把重要的关键部分作为一个完
整的子系统来进行设计，尤其要注意摩擦学系统部件的设
计。现在高速、重载的零部件会产生许多功能副作用，对其
进行改进就可以避免这些问题的出现。
建立基于因特网的机械设计材料库
传统的“查手册设计法”在现代材料设计中有诸多的不
足，因此应尽快建立不仅包含机械零部件常用材料，还包括
用户材料的网上机械工程材料库，同时还应包括国内外最新
研制的新机械工程材料的有关资料。
本文分析了材料设计中目前存在的相关问题，根据实例
研究和实践总结，提出材料设计的新思路，建议能够成立基
于网络的科学机械设计材料库。但新的相关理论和方法还在
不断探究中，希望广大的机械设计师能合理完成机械设计材
料设计的新方法发展的目标。