淺析機械設(shè)計在車輛工程發(fā)展中的應(yīng)用

代翊政

摘 要：最近幾年，我國制造業(yè)水平獲得了很大的提升，并且逐漸接近國際化標準。所以，其市場競爭也逐漸變得激烈，市場環(huán)境也面臨著很大的挑戰(zhàn)和機遇。在我國制造業(yè)中機械設(shè)計尤為重要，特別是在車輛工程發(fā)展中有著非常重要的作用。本文通過機械設(shè)計的現(xiàn)狀、機械設(shè)計的發(fā)展方向、機械設(shè)計在車輛工程中的研究等方面淺析機械設(shè)計在車輛工程發(fā)展中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計 車輛工程 發(fā)展 應(yīng)用

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）06（a）-0078-02

在我國服務(wù)業(yè)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等方面，機械設(shè)計發(fā)揮著非常重要的作用，尤其是運用在人們生產(chǎn)活動中比較重要的機械化生產(chǎn)中，例如車輛工程、水利建設(shè)、農(nóng)田、交通運輸、各種建設(shè)維護和各種規(guī)模的綜合性機械化施工方面等。盡管當前我國的機械設(shè)計有了非常大的進步，不過在解決一些實際問題時仍然存在非常大的缺點。這就要求研究人員進行大量的研究和試驗。

1 機械設(shè)計的現(xiàn)狀

對于我國制造產(chǎn)業(yè)來說，機械是不可缺少的部分，尤其是運用在人們生產(chǎn)活動中的比較重要的機械化生產(chǎn)。機械設(shè)備伴隨著科學(xué)的不斷進步和經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，也逐漸變得豐富，代替人們?nèi)プ鲆恍┓敝厍椅ｋU的工作。目前，雖然我國在機械理論和設(shè)計方面的進步特別大，不過對于一些問題還缺乏良好的解決辦法，這就需要機械設(shè)計研究人員開展多次的實驗并且進一步對實際問題進行研究。從1949年開始，我國的機械設(shè)計水平逐漸得到提升，不過還是沒有辦法和日本、美國、德國等發(fā)達國家媲美，仍然處在落后地位[1]。由此看出，我國特別缺乏在機械產(chǎn)品的設(shè)計理論、技術(shù)和方法等方面的創(chuàng)新，并且也表明了我國發(fā)展現(xiàn)代機械設(shè)計產(chǎn)品的重要性。所以，在機械設(shè)計理論方面一定要加強研究和探索，在我國制造業(yè)中貫徹機械設(shè)計理念。

2 機械設(shè)計的發(fā)展方向

伴隨逐漸提高的市場多元化需求和產(chǎn)品質(zhì)量標準，機械設(shè)計領(lǐng)域在我國的發(fā)展也逐漸產(chǎn)生著改變?？傊?，未來我國的機械設(shè)計理論和方法要貫徹執(zhí)行以下幾點：在功能方面，要實現(xiàn)高效率、高精度以及智能化；在外觀控制方面，要達到方便性、輕量型；在層次方面主要發(fā)展集成化?？傮w來講，從機械設(shè)計的發(fā)展對象來看，我國從單機走向了系統(tǒng)。機械設(shè)計最基本的要求就是從實現(xiàn)小目標開始，逐漸向大目標努力，縮短產(chǎn)品設(shè)計的時間；機械設(shè)計所涉及的領(lǐng)域也從單一化發(fā)展為多元化。

3 機械設(shè)計在車輛工程中的研究

隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代汽車成為了現(xiàn)代社會生活中不能缺少的一種交通工具。汽車所具備的便捷性和運輸性不僅僅提升了人們的生活質(zhì)量，使人們的生活節(jié)奏逐漸加快，更加對人類文明的進步和發(fā)展有著至關(guān)重要的影響。不過，在過去的幾十年中，盡管在汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方面我國有了特別大的進步，不過當前的科學(xué)技術(shù)水平還是遠遠不夠，還需要進一步地提高對汽車各個方面的研究[2]。在車輛工程方面，機械設(shè)計和一些基本設(shè)計原理都有著非常大的研究方向，而且能夠促進車輛工程的發(fā)展。伴隨社會的迅速發(fā)展，對車輛工程的研究標準也越來越高，這也促進了機械設(shè)計在車輛工程中的應(yīng)用，從而推動了車輛工程的發(fā)展。

4 機械設(shè)計在車輛工程發(fā)展中的應(yīng)用

第一，應(yīng)用在車輛工程的噪聲和振動方面。汽車是人們生活、商業(yè)運行以及企業(yè)生產(chǎn)等各個方面不可缺少的交通工具。汽車的每個零件能否安全、高效運轉(zhuǎn)，直接關(guān)系到人們的交通安全。如果汽車中的重要設(shè)備或一些零件出現(xiàn)了問題，那么就一定會給汽車的安全帶來影響，進而威脅到人們的安全。故障性振動也是汽車不能夠正常運行的故障之一。在汽車運行狀態(tài)下，通過感受到的聲振粗糙度、振動和噪聲能夠判斷汽車是否出現(xiàn)故障。為了減少這些情況的出現(xiàn)，最簡單的方法就是防止結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率和輸入載荷頻率相近，這可以通過頻率分布表來實現(xiàn)。不僅能夠快速地與振動頻率相匹配，并且也能夠?qū)⒄駝訒r產(chǎn)生的耦合現(xiàn)象消除，還可以對產(chǎn)品的振動特性進行改善，從而可以在很大程度上減少汽車的振動和噪聲。通過運用NVH分析能夠預(yù)先獲得新開發(fā)車型的性能指標，還可以對制造以及設(shè)計等每個環(huán)節(jié)進行更好的完善和優(yōu)化。通過NVH分析，無論是在開發(fā)周期上，還是設(shè)計成本上，都為設(shè)計新型車方面供提供了更好的保障。

第二，應(yīng)用在汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化、模態(tài)分析以及結(jié)構(gòu)強度方面。在世界和社會經(jīng)濟全面發(fā)展的大背景下，節(jié)能減排、提升安全系數(shù)以及舒適性等已經(jīng)成為了現(xiàn)代汽車技術(shù)、性能、結(jié)構(gòu)的一個重要研發(fā)方向[3]。車身輕量化的發(fā)展主要表現(xiàn)在優(yōu)化汽車的形狀和結(jié)構(gòu)，以及運用高強度低密度的材料。車身是汽車的重要部分，所以汽車的車身必須具備一定的強度才能夠保證汽車內(nèi)的重要設(shè)備和零件正常運作。在檢測技術(shù)和機械創(chuàng)新設(shè)計中，其主要應(yīng)用在以下兩個方面：一方面，通過機械設(shè)計可以增強汽車的重要機械零件、強度、結(jié)構(gòu)件的穩(wěn)定性以及剛度。另一方面，在對汽車進行分析時，可以通過機械設(shè)計的有限元分析法對汽車每個構(gòu)建實行模態(tài)分析，而且可以運用計算機對各個構(gòu)件的振動模態(tài)進行仔細的觀察，因此在進行對結(jié)構(gòu)動態(tài)的設(shè)計時會更加便捷。

5 結(jié)語

總之，在制造業(yè)領(lǐng)域，機械設(shè)計的基本原理和設(shè)計理論的應(yīng)用前景極佳。機械設(shè)計在車輛工程領(lǐng)域的應(yīng)用效果出色，不僅在實際操作和車輛工程中的研究有著非常大的貢獻，而且在車輛工程的設(shè)計方面起到了促進作用。機械設(shè)計不僅促進了車輛工程的發(fā)展，還很大程度上促進了社會的發(fā)展。

參考文獻

[1] 吳石.依托大機械新型應(yīng)用型車輛工程人才培養(yǎng)模式的研究[J].黑龍江省高等教育，2016（6）.

[2] 吳石，徐靂，宋東穎.依托機械設(shè)計制造專業(yè)加快應(yīng)用型車輛工程專業(yè)建設(shè)析[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2006（4）：30-31.

[3] 梁德東，于愛國，陳雪梅，等.全日制工程碩士培養(yǎng)模式的創(chuàng)新與實踐——以吉林大學(xué)車輛工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)為例[J].學(xué)位與研究生教育，2013（12）：17-21.