幾何形狀、材料、制造樣品設計特征分析顯微鏡
設計和材料選擇
設計就是選擇所需的幾何形狀、材料、制造方法和其他所需的細節來
全面描述機器、車輛、結構或其他工程產品的過程。這個過程涉及很多活
動和目標。首先必須保證產品能夠實現其預期功能。例如一輛汽車在承載
一定數量的乘客和額外的重量時應該具有必要的速度和機動能力，加油和
維護的需求在頻率和成本方面應該合理。
然而，任何工程產品都必須滿足一些額外的要求，所做的設計必須在
技術上是可行的，在制造上是經濟的，還必須在美學和使用便利性方面滿
足一定的標準，環境污染程度必須減到最小，所選擇結構的材料和類型最
好是最終可以回收的，最后產品必須安全和耐用。
安全性不僅涉及像汽車安全帶這樣的設計特征，而且還包括避免結構
失效的相關內容。例如汽車軸或者方向盤構件的過度變形或斷裂會造成重
大事故。耐用性是指產品經歷一定長的時間后仍然能夠達到其預期使用功
能的能力。所以良好的耐用性會使產品維護和更換的費用減到最少。例如
：耐用汽車的使用費用要少于其他需要更多維修和具有更短壽命的汽車，
這種更多的維修和更短的壽命都是由于像疲勞、蠕變、磨損和腐蝕等逐漸
發生所致。另外，耐用性對安全性也是非常重要的，因為耐用性差會導致
結構失效或功能障礙，從而會造成事故。再者，耐用性好的產品所需的零
部件更換頻率更少，這樣就能減少制造新產品所帶來的對環境的影響，這
些影響包括污染、溫室氣體排放、能源使用、自然資源的消耗、處理和回
收。
