机械工程材料优选方法的研究现状

　　摘要：在机械工程设计过程中，材料的选择通常是在设计方案确定以后即零件结构确
定后进行的。今后机械设计的一个方向是在设计初期同时考虑到结构的设计和材料的选择，
将结构设计和材料选择进行综合考虑。本文介绍了在机械设计中注重材料选择以及应用的意
义，探讨了机械工程材料优选方法的研究现状。

 

　　关键词：机械工程；材料；优选方法；意义；现状

 

 
　　随着社会的不断发展，对机械设计行业提出了更高的要求和挑战。机械设计行业对于促
进经济发展和现代化的工业进程都有十分重要的意义，必须花大力气切实保障机械设计行
业的稳步发展。机械设计中的材料选择和应用是整个设计工作中的重点，关系到产品的质量
和行业的进步，因此，在具体的工作中，我们需要对机械设计中的材料选择和应用进行更
加全面的考虑。不仅要保证选择的材料能够满足设计加工的需求，还要注意材料应用过程中
的环保性和经济性。做好了这两方面的工作，可以为机械设计行业的稳步发展奠定良好基础。
 
　　一、在机械设计中注重材料选择以及应用的意义分析

 

　　目前随着我国经济的迅速发展

,对于资源的需求正在迅速增加,其中很多应用于机械设计

的很多材料都已被大量开采

,也有一些已经变成了稀缺的资源,再加上我国人口众多很多资源

尽管总量丰富但是人均却排在世界末尾。同时因为社会发展出现了争夺资源的现象

,所以在

机械设计中材料的选择以及应用空间就被进一步的压缩

,在这种情况下我们就应该在机械设

计的材料选择方面更为注重绿色环保以及经济性。充分的利用目前较为有限的资源来做好机
械设计中材料选择与应用的工作

,就是目前机械行业发展的一个重要环节,也是值得去探讨的

关键点。

 

　　二、机械工程材料优选方法的研究现状

 

　　

1、绿色工程材料的七点星形图评价与选择 

　　考虑材料选择时的能源、资源与环境相关的影响因素，人们希望获得高性能的材料，又
要求材料对生态环境的影响降到最低，这就要求在制造材料上的选择上符合绿色度要求。文
献

[4]根据综合影响工程材料的 7 个绿色度要素，即材料供应属性、再生材料供应的比例、环

境影响、能耗水平、使用寿命、再循环属性以及法规限制，提出了应用

“七点星形图”来评价工

程材料绿色度的思想方法。每种材料都对应着这样的七点星形图。这个七点星形图概括地反
映了材料与自然资源、能源、环境和人类社会等的相互联系和影响，形成了材料绿色度评价
的基本框架。评价方法是对每一个方面的影响因素进行人为的分级，确定

A、B、C、D 四个等

级。

 

　　把材料属性连接的交点作为原点，固定每一个影响因素的点的位置，把每一个影响因
素线等分，向外发散的方向为

A、D 的方向，使 A、B、C、D 对应于相关属性线上的某一点，

七个点构成材料绿色度评价多边形如图

1 所示。不同的材料对应不同的绿色度评价多边形，

多边形面积小者绿色度好。在考虑权重系数以后，评价工程材料绿色度的过程分成两步完成：
 
　　（

1）确定全局影响指数 Q ，如为 0，则该材料不能被接受，如不为 0，则进入下一步。

 
　　（

2）计算七点评价多边形的当量面积，以该当量面积的大小作为材料绿色度的指标。

应用七点星形图评价的思想方法，提出了在确定机械制造领域应用工程材料时的选择策略
给出了多影响因素下材料绿色度评价的方法，该方法可以作为绿色工程材料选择的依据或
参考。