汽車工程方向新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論應(yīng)用

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摘要：國內(nèi)制造業(yè)迅速想著國際水平靠攏，而同時(shí)到來的還有日益激烈的市場競爭，新時(shí)期的市場環(huán)境中，蘊(yùn)含著諸多的新挑戰(zhàn)以及新機(jī)遇，當(dāng)下市場在機(jī)械制造方面，對產(chǎn)品制造、材料以及價(jià)格等，都是提出非常高的標(biāo)準(zhǔn)以及要求，因此要提升機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)水平，用高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品質(zhì)量，在市場中占據(jù)更多的份額。另外是不斷滿足國際市場的環(huán)保需求以及變化需求，這是國內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的重要壯舉，需要提升國內(nèi)制造業(yè)的整體生產(chǎn)力，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展，而達(dá)到這些目標(biāo)，機(jī)械是不可缺少的基礎(chǔ)條件。

關(guān)鍵詞：新型機(jī)械設(shè)計(jì)；汽車工程；研究與應(yīng)用

引言

人類社會的發(fā)展，就是經(jīng)濟(jì)進(jìn)步以及科技進(jìn)步，不斷推動人類的發(fā)展，技術(shù)不斷改變?nèi)藗兩畹姆绞?，也改變著出行發(fā)展，如今在社會上汽車是十分普遍的一種代步工具，另外機(jī)械設(shè)備的不斷更新，讓社會生產(chǎn)力逐漸進(jìn)步，當(dāng)下人們的生活質(zhì)量提升，機(jī)械設(shè)計(jì)也是隨之進(jìn)步，新型機(jī)械設(shè)計(jì)開始受到人們的重視，在汽車工程中，對新型機(jī)械設(shè)計(jì)展開應(yīng)用，可以提升產(chǎn)品的精度以及智能化，滿足人們以及社會的需求，促進(jìn)汽車工業(yè)的進(jìn)步以及提升。

1新型機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

在制造產(chǎn)業(yè)中，機(jī)械是非常關(guān)鍵的部分，尤其是在人們生活中一些十分重要的生產(chǎn)領(lǐng)域，機(jī)械設(shè)計(jì)占據(jù)著非常關(guān)鍵的地位。現(xiàn)如今技術(shù)以及科技的進(jìn)步是十分迅速的[1]。各類的機(jī)械設(shè)備也是在不斷得到更新，將人們從以往的危險(xiǎn)以及復(fù)雜勞動中解放，讓生產(chǎn)的效率實(shí)現(xiàn)顯著提升?，F(xiàn)階段國內(nèi)新型機(jī)械設(shè)計(jì)方面的發(fā)展取得了非常明顯的進(jìn)步，但是一些問題的解決依舊是有著諸多的進(jìn)步空間，很多的關(guān)鍵性問題是需要解決的，那么在新型機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)研究中，就需要進(jìn)行不斷試驗(yàn)，對一些機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)問題加強(qiáng)研究以及探索。我國的制造業(yè)發(fā)展是十分迅速的，工業(yè)增加值處于世界上非?？壳暗奈恢?，這證明在制造業(yè)方面，我國可以說是制造大國，但距離制造強(qiáng)國還是有著一定的距離，二者是數(shù)量以及質(zhì)量的區(qū)別。國內(nèi)的機(jī)械設(shè)備以及各類產(chǎn)品，自主知識產(chǎn)權(quán)還是不夠強(qiáng)大[2]。產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及制造的整體水平，與一些制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家是存在顯著差距的，另外是產(chǎn)品的功能方面，還是有諸多的問題，創(chuàng)新性有所不足。新中國成立后，國內(nèi)的機(jī)械設(shè)計(jì)一直都在發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)的整體水平在不斷進(jìn)步，但是與美國、日本以及德國這些工業(yè)強(qiáng)國相比，還是有著極大的差距，處于比較落后的地位，在長期的落后中，機(jī)械設(shè)計(jì)的理論、技術(shù)以及方法，主要的問題是創(chuàng)新性不足，另外是國內(nèi)機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)成為需要提升的重要方面，也是我國工業(yè)化發(fā)展的迫切需求。因此需要在新型機(jī)械設(shè)計(jì)方面不斷加強(qiáng)探索以及研究，將現(xiàn)代化理論與機(jī)械制造結(jié)合，提升國內(nèi)制造業(yè)的整體水平。

2新型機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展意義

2.1個(gè)人利益的需求

從生產(chǎn)者的角度上分析，生產(chǎn)者注重個(gè)人利益的提升。在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，新型機(jī)械設(shè)計(jì)可以提升自身的先進(jìn)性[3]。并為生產(chǎn)者帶來更多的收益以及利潤，這是新型機(jī)械設(shè)計(jì)不斷發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ彩菣C(jī)械設(shè)計(jì)以及制造的重要發(fā)展機(jī)遇。

2.2社會需求

機(jī)械設(shè)計(jì)對社會生產(chǎn)來說是非常重要的影響因素，提升機(jī)械設(shè)計(jì)的水平，可以讓生產(chǎn)力得到提升，進(jìn)而在新經(jīng)濟(jì)條件下，可以形成全新的生產(chǎn)方式，以及良好的制造表現(xiàn)。新型機(jī)械設(shè)計(jì)對個(gè)人以及社會來說，都是非常重要的。并不是所有的新型機(jī)械設(shè)計(jì)，都能滿足人們以及社會的實(shí)際需求[4]。如何借助新型機(jī)械設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出真正符合時(shí)代趨勢，滿足社會以及個(gè)人需求，并且可以體現(xiàn)時(shí)代性的產(chǎn)品，是當(dāng)下新型機(jī)械設(shè)計(jì)持續(xù)發(fā)展的重要出發(fā)點(diǎn)，每個(gè)設(shè)計(jì)人員都是要思考這些問題，這也是讓個(gè)人利益順利實(shí)現(xiàn)的重要因素。

3新型機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展方向

市場需求在逐漸多樣化，而產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也是在不斷更新以及變化，市場對產(chǎn)品的要求不斷提高，就需要新型機(jī)械設(shè)計(jì)不斷更新，讓機(jī)械設(shè)計(jì)以及制造的整體水平符合客觀要求。國內(nèi)的新型機(jī)械設(shè)計(jì)正在迅速變化中，很多的理論方法在不斷出現(xiàn)，也就是說國內(nèi)的新型機(jī)械設(shè)計(jì)。在未來要在很多的方向上，確定發(fā)展的目標(biāo)[5]。首先是功能方面，高效率以及智能化是主要的發(fā)展方向，另外是外觀操作方面，需要實(shí)現(xiàn)輕量化以及便捷性，從而實(shí)現(xiàn)層次方面的發(fā)展。具體來看，就是國內(nèi)現(xiàn)階段的機(jī)械設(shè)計(jì)，主要的發(fā)展對象，從單機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，機(jī)械設(shè)計(jì)的訴求從諸多的小目標(biāo)，在不斷向著一些大目標(biāo)發(fā)展。從而讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期縮短，設(shè)計(jì)應(yīng)用到諸多的領(lǐng)域中，從單一性延伸，開始逐漸觸及到諸多的領(lǐng)域，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開始從自由發(fā)展，不斷走向有條理和科學(xué)化發(fā)展，設(shè)計(jì)人員也是在發(fā)生變化，以往在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)人員都是一個(gè)人，如今團(tuán)隊(duì)化是機(jī)械設(shè)計(jì)的主要方向。這些都可以看出，國內(nèi)的新型機(jī)械設(shè)計(jì)在逐漸變得科學(xué)化以及高效化，很多的方面向著好的方向在發(fā)展。

4新型機(jī)械設(shè)計(jì)在汽車工程方面的研究

4.1汽車工程的相關(guān)概述

工業(yè)革命之后，汽車開始出現(xiàn)在人們的生活中，從第一輛汽車出現(xiàn)，汽車工業(yè)開始不斷發(fā)展起來，汽車在現(xiàn)代化社會成為不可缺少的重要交通工具，已經(jīng)是普及十分廣泛，汽車出行所具備的便捷性，讓人們的生活質(zhì)量得到顯著提升，生活節(jié)奏也是得到了加速，這讓人類文明的整體發(fā)展以及進(jìn)步更加迅速，社會整體發(fā)展得到提升。但是在之前的很長時(shí)間，國內(nèi)的汽車工業(yè)已經(jīng)是進(jìn)步十分迅速，整體科技水平還是存在一定的局限性，關(guān)于汽車科技的一些研究，很多方面與發(fā)達(dá)國家是存在顯著差距的。另外是新型機(jī)械設(shè)計(jì)和相關(guān)原理，在汽車工程中如何實(shí)現(xiàn)順利應(yīng)用，成為非常關(guān)鍵的研究方向，對汽車工業(yè)的整體發(fā)展是有一定促進(jìn)作用的。汽車工程中對新型機(jī)械設(shè)計(jì)展開適當(dāng)應(yīng)用，是當(dāng)下為了促進(jìn)汽車工業(yè)的整體發(fā)展，我國非常重視的一個(gè)方面，要改變以往汽車設(shè)計(jì)的風(fēng)格以及方法，在理論以及技術(shù)上展開革新，提升汽車工業(yè)的整體設(shè)計(jì)水平，改善產(chǎn)品的品質(zhì)以及設(shè)計(jì)的效率。

4.2新型機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用在汽車工程的重要意義

汽車工業(yè)的整體發(fā)展，是制造業(yè)發(fā)展以及進(jìn)步的重要體現(xiàn)，甚至可以從汽車工業(yè)的水平，判斷國家制造業(yè)的整體發(fā)展情況。在很大程度上，汽車工業(yè)不光是涉及面十分廣泛的工業(yè)領(lǐng)域，也是諸多新科技的重要載體。比如一些航空以及航天技術(shù)，只有在汽車工業(yè)中順利轉(zhuǎn)化，并建立規(guī)模性的工業(yè)產(chǎn)業(yè)，這樣新型機(jī)械設(shè)計(jì)和相關(guān)的原理，在汽車工程以及工業(yè)方面才能發(fā)揮出作用。社會迅速進(jìn)步，汽車科技方面的研究也是在不斷提高標(biāo)準(zhǔn)，這需要在未來的研究中，不斷將新型機(jī)械設(shè)計(jì)融入到汽車工程中，讓汽車工程可以實(shí)現(xiàn)更高速發(fā)展。在現(xiàn)實(shí)的生活中，汽車工業(yè)方面的研究，說到底是科技方面的研究，科技的研究又需要實(shí)際操作方面的支持，因此這些實(shí)際操作方面的理論，與新型機(jī)械設(shè)計(jì)是有著緊密聯(lián)系的，很多的實(shí)際操作其實(shí)是與新型機(jī)械設(shè)計(jì)關(guān)系密切的，比如汽車振動以及汽車噪聲方面的研究，這些研究對解決問題有著非常重要的作用以及效果。

5新型機(jī)械設(shè)計(jì)在汽車工程方面的應(yīng)用

5.1在汽車工程噪聲以及振動方面的應(yīng)用

汽車是人們現(xiàn)實(shí)生活以及企業(yè)生產(chǎn)中，很多方面不可缺少的重要工具，在汽車上各方面的工具以及部件，彼此之間的聯(lián)系是十分緊密的，這些部件能否實(shí)現(xiàn)高效以及安全地運(yùn)行，是否可以讓汽車運(yùn)輸能安全以及高效地開展，這些與人們的現(xiàn)實(shí)生活以及衣食住行都是有著十分重要的聯(lián)系，若是在汽車產(chǎn)品中，各類的零部件以及設(shè)備出現(xiàn)了故障或者問題，就會對行車安全造成十分嚴(yán)重的影響，進(jìn)而給人們的現(xiàn)實(shí)出行帶來安全威脅。汽車不能正常行駛，以及出現(xiàn)設(shè)備故障，這些都是非常關(guān)鍵的問題。車輛運(yùn)行的情況下，乘客被振動、噪聲等因素影響，這是對汽車質(zhì)量進(jìn)行判斷的一個(gè)關(guān)鍵性的指標(biāo)，這些質(zhì)量分析，是對汽車舒適性進(jìn)行評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)這也關(guān)系到汽車產(chǎn)品的外在形象。要想讓以上的這些想象盡量減少，比較簡單的方法，就是避免結(jié)構(gòu)模型以及輸入荷載過于接近，可以借助頻率分布，將這方面的問題解決，這樣可以對振動頻率進(jìn)行適當(dāng)匹配，解決振動中出現(xiàn)耦合的問題。另外是這樣也可以讓產(chǎn)品振動的一些特性進(jìn)行改善，讓汽車產(chǎn)品的噪聲得到降低，振動的問題也可以得到避免。可以借助NVH分析，先得到車型性能的各方面指標(biāo)，對設(shè)計(jì)以及機(jī)械制造的各方面環(huán)節(jié)，采取優(yōu)化以及完善的措施，這方面的分析無論是考慮設(shè)計(jì)的成本，還是產(chǎn)品開發(fā)的周期，都是為新車型設(shè)計(jì)提供重要的保障。

5.2汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及模態(tài)分析結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的應(yīng)用

在社會迅速發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢下，節(jié)能、安全和舒適，是如今汽車產(chǎn)品的重要發(fā)展方向，也是性能以及技術(shù)方面要迎接的重要挑戰(zhàn)，車身的輕量化，需要對汽車的框架以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，另外車身制造方面需要盡量使用一些高強(qiáng)度以及低密度的材料，比如高強(qiáng)度板料就是現(xiàn)階段重要的研究方向。在汽車工程中，車身是非常重要的組成部分，車身一定要有足夠的強(qiáng)度，這樣汽車的壽命才會有基本保障，另外是車身的剛度也是要滿足一定的需求，這樣車的裝備以及應(yīng)用需求才會得到滿足。在機(jī)械設(shè)計(jì)以及檢測技術(shù)方面，機(jī)械有限元分析可以解決上述的一些問題，讓車身的設(shè)計(jì)可以更加符合現(xiàn)實(shí)需求。主要的應(yīng)用方向是兩個(gè)方面，一方面就是在汽車的實(shí)際設(shè)計(jì)中，對結(jié)構(gòu)件以及機(jī)械部件強(qiáng)度、剛度展開分析，另外就是在汽車結(jié)構(gòu)的實(shí)際分析中，可以用有限元法，對汽車的各部分構(gòu)件展開模態(tài)分析，這樣就可以在計(jì)算機(jī)上，對汽車各構(gòu)件模態(tài)進(jìn)行觀察，尤其是振動模態(tài)，這樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就會更加便捷，一些問題可以及時(shí)得到解決。因此在汽車設(shè)計(jì)中，可以說有限元分析是起到關(guān)鍵性作用的，在新型機(jī)械設(shè)計(jì)中，有限元設(shè)計(jì)是非常重要的理論以及方法，在汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中對有限元分析展開應(yīng)用，可以讓車身設(shè)計(jì)的整體水平更加符合要求，讓汽車結(jié)構(gòu)保持良好的強(qiáng)度要求。

6結(jié)論

總之，機(jī)械設(shè)計(jì)在制造方面的應(yīng)用，關(guān)系到工業(yè)的整體發(fā)展，新型機(jī)械設(shè)計(jì)在新時(shí)代下得到迅速發(fā)展，將新型機(jī)械設(shè)計(jì)適當(dāng)應(yīng)用到汽車工程中，汽車設(shè)計(jì)的整體水平會得到提升，各方面部件的性能以及質(zhì)量會更加出眾，從而讓汽車工業(yè)更加具備競爭力，這對社會發(fā)展也是有著顯著意義的，有助于社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。

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作者：林梅 何婷 張霞 李波 仲文清 單位：成都師范學(xué)院物理與工程技術(shù)學(xué)院