摘要：随着科技水平和经济的迅速发展，市场经济和行业的竞争也越来越剧烈，为了满足社会发展的需求，人们对矿产资源的需求量也在随着社会的发展逐渐增加，对矿产开采所需的大型仪器设备也越来越高，要求其有更高的工作效率和更高的准确度，现代化的设计方法在矿山开采过程中也发挥着越来越重要的作用。在这种背景下，本文主要从现代设计方法的理论出发，对现代设计方法进行简要概述，分析讨论现代设计方法在矿山机械设计中应用的必要性以及具体应用，旨在增强我国矿山设计的现代化应用效果。
关键词：矿山机械；现代化设计方法；可靠性设计方法；创新设计方法；绿色设计方法
前言：矿产资源是我国社会发展的主要资源，一方面可保证经济稳步发展，另一方面可保障民生，稳定人民的生活。矿山的开采需要大量的矿山机械设备，机械设备的类型，规格以及质量，功能都会影响矿山开采的进度，从而直接影响国家的经济效益和管理水平。随着经济和市场竞争越来越激烈，矿山开采对设备的要求也越来越高，企业在机械设备上花费巨大的努力，在提高设备加工水平和工作效率上也花费较多心思，企业通过改造设备来提升生产能力，保证企业的可持续发展。
一、现代设计方法概述
传统概念上的设计，指的就是工程师根据平常的设计工作，往常的设计经验以及设计过程中收集的收据，采用直接的方法对机械设备进行改进或设计，这种设计更依赖于设计人员。在这种特点的基础上，随着科技的进步，现代设计对传统设计进行改进，使设计方法更加具有条理性和逻辑性，利用设计人员的创新能力和理解能力，将现代化设计方法理论应到实际的生产中。现代化设计一般具有以下几个特点，第一，现代化设计方法以计算机为核心，利用计算机技术对方法进行设计并对设备进行控制。随着信息时代的到来，计算机技术已经渗透到社会的各行各业，极大提高了社会生产力；第二，现代化设计方法需要结合多个领域知识，使得设计内容更加丰富，扩大现代化设计的应用范畴，为多个领域服务；第三，现代化设计方法更加合理化、智能化、系统化，科学化，能够使设计的设备更快投入到实际应用中，达到社会发展的要求[1]。
二、现代设计方法在矿山机械设计中应用的必要性
我国工业行业的快速发展，带动了矿山事业的发展，加大了对矿产资源的开发及利用，在我国的经济发展中起到了推动性作用。为了确保矿山企业的长久稳定发展，需要将提升矿山开采效率、矿山资源利用效率及矿山安全性作为一项重要工作内容。因此，应结合矿山行业现阶段的实际发展情况，对矿山机械进行优化设计和改进，提升矿山机械设备应用效果及质量。通过改造矿山机械设备，能够从源头上提升矿山资源的开采效率，避免矿山资源遭受到浪费，并且能够在一定程度上保证矿山开采人员的人身安全，降低矿山企业的生产成本，为矿山企业的长久稳定发展做出贡献，使矿山企业向着绿色环保方向发展[2]。
三、现代设计方法在矿山机械设计中的具体应用
（一）优化设计方法
将优化设计融入到矿山机械设计工作中，使繁杂的整机及简单的零件得以不断优化，优化内容包括重量及参数等。例如，某矿山企业所使用的新型车型，便是通过优化设计来实现，新型车型在矿山中应用，有助于提升燃油效率，降低维修及购置成本投入量。另外，多绳摩擦在系统设计中应用，与约束条件的要求相符合，并且取得了良好的应用效果。
（二）有限元设计方法
有限元设计方法被纳入到有效分析方法中去，完成了对后突变及复杂等对象的有效分析，在实际的应用过程中分析对象为几何非线性问题。
矿山机械受力本身具有一定的复杂性，当在解决结构复杂性问题时，需要将工程计算法应用于斗杆及动臂设计中，应重点处理弯曲变形问题。但是在实际的应用过程中极易受到各种不确定性因素影响，在对应力进行分析时，应加大对有限元法的应用，计算其受力状态，明确应力的分布情况，确保能够高效解决问题[3]。
（三）可靠性设计方法
需要从提升整机的可靠性及性能上来提升运行效果，对载荷及强度进行综合分析，以确保可靠性设计工作更具合理性。通过可靠性设计方法的应用，能够使设备的使用寿命得以延长，使各项生产工作更具高效性，有助于确保矿山中工作的人员生命安全。可靠性设计最早应用于矿山中的时间为1988年，取得了显著的应用效果。
（四）创新设计方法
创新矿山机械设计方法，应以预测需求为出发点，加大对已经掌握的理论及相关技术进行充分的运用，强化对创造性思维的应用，确保能够构建出全新的事物。通过对创新设计方法的特点进行了解可知，需要对现有产品的结构和原理进行更新，以此来促进产品综合竞争能力的提升。近年来，我国的经济发展迅速，时代的快速发展，促进了产品及其相关技术的不断更新，应意识到加强对矿山机械进行更新的必要性，设计出智能化及自动化的机械设备，确保能够满足矿山机械生产工作的需求。将创新设计融入到矿山生产行业中去，对提升矿山机械设计效果及质量发挥了重要的作用，有助于推动我国矿山业的长久稳定发展[4]。
（五）绿色设计方法
相较于传统的设计方法，绿色设计方法完成了对生态环境的保护，避免外界环境遭受到严重的污染，在促进资源节约上发挥了重要的作用。从绿色设计任务上来说，需要将社会与环境之间的矛盾作为重点解决内容，对文明与发展之间的关系协调好。现阶段，保护生态环境已经成为人们的关注焦点，需要在现代社会发展中引入绿色设计理念。因此，要求矿山机械设计人员应掌握专业的设计技能，将科学技术与信息技术融入到矿山机械设计工作中去，通过合理有效的设计，避免自然环境遭受到严重的污染，为人们营造健康的生活环境，确保人与自然之间的和谐发展。在对矿山机械产品进行设计时，应明确设计目标，统一设计方案，提升矿山地区环境设计质量，满足矿山行业发展要求。由于矿山地区具有一定的特殊性，设计工作需要在保证安全及使用性能的基础上，提升环境保护效果。
（六）稳健性设计方法
在矿山机械设计中引入稳健性设计方法，实现了对系统非线性的充分利用，主要实在确保合理性的基础上明确可控因素，完成对目标的优化设计，明确产品的使用性能，对于出现的干扰问题应出具合理有效的应对措施，以此来提升矿山机械产品质量。矿山机械处于复杂的施工环境中，长期在该种环境下施工，机械的寿命将无法得到保证。因此。需要将稳健性设计方法应用到矿山机械设备施工中，确保能够满足矿山机械设计施工要求。另外，还需要做好系统化分析工作，及时开展各项试验，确保能够满足相关参数要求，提升控制效果。
结论：社会的快速发展，矿产资源储备粮日益缩减，矿山企业逐渐意识到了提升矿山机械设备精确度及安全性对促进企业长久稳定发展的重要性。因此，在矿山机械设计中，需要将优化设计方法、有限元设计方法、可靠性设计方法、创新设计方法、绿色设计方法、稳健性设计方法融入到矿山机械设计工作中来，提升矿山机械设计水平，满足矿山机械设备的安全性、精密度、可靠性要求，确保矿山企业能够实现可持续发展。
参考文献：
[1]黄斌.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].世界有色金属,2020(02):25-26.
[2]徐振山,黄维华,陈志强.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].科学技术创新,2018(28):152-153.
[3]王宾.论现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].中国金属通报,2018(09):67-68.
[4]曹逸云.探究现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].低碳世界,2018(06):61-62.