優化設計是從多種方案中選擇最佳方案的設計方法，具有降低成本，縮短設計周期，提高設計水平的作用。國外優化設計基本理論方法非常成熟，在實際中已廣泛應用并發揮效益。我國對優化設計研究起步較晚，相關理論及技術與國外相比存在較大差距。機械系統動態優化設計以合理的物理－數學建模為前提，考慮多變量動態特性，運用現代設計工具，使設計更加科學、邏輯。

由于系統組成和結構比較復雜，影響因素比較多樣，如何建立整個系統的優化方法是科技界關注的熱點。基于模糊理論的相似優先比法，從眾多有效解中選出最有效解，可明顯降低人為因素的干擾，且隨著目標函數個數的增加和有效解的個數增多時，更能顯出該方法的優越性。山東農業大學張曉輝教授等提出集成基于相關向量機RVM、多目標遺傳算法GA和模糊推理技術的多目標動態優化設計方法，優化氣流輔助式噴桿噴霧機的風助風筒的結構設計。

為增加輔助氣流的減飄和穿透能力，通過流體動力學仿真獲取反映風筒結構動態響應特性的樣本數據集，由稀疏RVM學習過程辨識，給出了基于計算流體力學CFD分析的4個目標和3個性能約束。結合多目標遺傳算法，通過NSGA-II算法尋優出Pareto最優解集。物理樣機試驗證明優化的風助風筒的出口速度和速度均勻性，可改善其霧滴輸送能力，實現了耗氣量小、高效和風速變異小的結果。

機械產品廣義優化設計要達到復雜機械設計對優化效率的苛刻要求，遼寧省農業機械化研究所利用Inventor對1S-2型深松鏟柄進行建模，并定義材料和進行有限元分析，實現了快速優化設計，得到滿意的深松鏟柄設計模型，使設計者擺脫了繁瑣的校核工作。目前，在非數值優化與數值優化的結合、人類智能與人工智能的結合、多機并行分布式優化中協同求解等關鍵問題上尚待深入研究。

計算機輔助工業設計(ComputerAidedIndustrialDesign)CAID以保證產品造型質量為前提，將產品功能和形式二者的關系協調好，實現人機一體化的智能集成設計體系。三維參數化CAD存儲了設計的整個過程，通過變動某些約束參數值來更新設計及控制設計結果，為多種方案的設計和比較提供了有效手段，保證了產品外造型的延續性。人機對話CAD可及時有效地實現CAD技術與優化、有限元等現代設計理論方法作用的結合，構建三維實體模型，并進行虛擬裝配和機構分析、動力學分析、動態干涉檢查、有限元應力分析等，實現專用化、集成化，大大縮短了產品的設計周期，提高了產品的設計質量。基于特征設計的CAD/CAE/CAM技術已廣泛應用于農業機械的設計、制造、加工等。我國科研人員采用三維CAD設計復雜曲面較多的農業機械零部件。

現代CAD技術正向網絡化、智能化、標準化、可視化等方向發展。智能CAD系統利用Web機制，采用動態導航技術，建立知識設計倉庫，解決了產品設計中對知識的需求問題。將ICAD技術（智能技術）應用到農業機械設計中，可明顯提高產品設計水平和效率，降低勞動強度。對于功能和結構并不復雜的農業機械，可采用變量設計技術和參數設計技術，如有些企業采用Ansys、DynamicDesigner、EdgeCAM等第三方產品進行工程分析和輔助制造。隨著概念設計理論和技術、協同技術、網絡技術的成熟和發展，機械設計制造業將向全數字化設計和制造應用方面發展。

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