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包装机械工业是为包装工业提供技术装备的骨干行业，是包装工业发展和提高的重要保证。我国包装机械行业起步较晚，技术水平低，同国际上的差距仍较大。为提高包装机械产品的设计速度和设计质量，加速产品的更新换代，应大面积推广CAD/CAE/CAM技术，以提高设计质量、缩短设计周期。随着数学计算方法、物理学、力学及计算机应用的不断发展和各种工程分析工具(如ANSYS、UG、Pro/Engineer、NASTRAN、I-DEAS等)的广泛应用，有限元分析和优化设计技术在包装机械设计理论和设计技术方面将发挥越来越重要的作用。
随着计算机技术和计算方法的发展，复杂的工程问题可采用离散化的数值计算方法并借助计算机得到满足工程要求的数值解，数值模拟技术是现代工程学形成和发展的重要推动力之一。
有限元法是在包装工程领域中应用最广泛的一种数值模拟方法，它不但可以解决包装机械设计中的结构分析问题，也可解决传热学、流体动力学等领域的问题，其计算结果可作为包装机械产品设计和性能分析的可靠依据。许多通用有限元分析程序将有限元分析、计算机图形学与优化技术相结合形成完整的计算机辅助分析系统，这些程序可以显著提高产品设计性能，缩短设计周期，增强产品的市场竞争能力。
在设计过程中，常常需要根据产品设计的要求，合理确定各种参数，例如：重量、成本、性能、承载能力等等，以期达到最佳的设计目标。优化设计就是为解决这一问题而发展起来的一门新的学科，它建立在近代数学最优化方法和计算机程序设计的基础上，成为解决复杂设计问题的一种有效工具。优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法，使得在解决复杂问题时，能从众多的设计方案中寻求尽可能完善的或最适宜的设计方案，因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。
在包装机械设计中采用优化设计方法，不仅可以减轻机械设计自重，降低材料消耗与制造成本，而且可以提高产品的质量与工作性能。因此，优化设计已成为现代机械设计理论和方法中的一个重要领域，并且愈来愈受到从事机械设计的科学工作者和工程技术人员的重视。
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