機械設(shè)計的應(yīng)用場景廣泛覆蓋高端制造、能源、醫(yī)療、航空航天等關(guān)鍵領(lǐng)域，且在不同行業(yè)呈現(xiàn)出差異化的技術(shù)特點與創(chuàng)新方向。在航空航天領(lǐng)域，輕量化與高強度是機械設(shè)計的核心訴求 —— 航天器的結(jié)構(gòu)部件需采用鈦合金、復(fù)合材料等新型材料，通過拓撲優(yōu)化設(shè)計去除冗余結(jié)構(gòu)，在減輕重量的同時保證極端環(huán)境下的承載能力，例如我國 “嫦娥” 系列探測器的著陸機構(gòu)，其折疊式緩沖設(shè)計實現(xiàn)了在月球表面的平穩(wěn)著陸，突破了多項機械設(shè)計難題。
醫(yī)療行業(yè)的機械設(shè)計則更注重精準性與安全性，微創(chuàng)手術(shù)機器人的機械臂設(shè)計需滿足毫米級的運動精度，同時具備靈活的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)復(fù)雜的人體手術(shù)環(huán)境。某國產(chǎn)手術(shù)機器人通過優(yōu)化機械臂的傳動機構(gòu)，將手術(shù)誤差控制在 0.1 毫米以內(nèi)，大幅提升了手術(shù)成功率。在能源領(lǐng)域，大型風電設(shè)備的葉片設(shè)計需結(jié)合空氣動力學原理，通過特殊的曲面造型提高風能捕獲效率，同時具備抗強風、耐疲勞的結(jié)構(gòu)特性，某風電企業(yè)研發(fā)的 7 兆瓦風機葉片，通過優(yōu)化翼型設(shè)計使年發(fā)電量提升 12%，推動了清潔能源的高效利用
