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汽車工程方向新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論應(yīng)用

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汽車工程方向新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論應(yīng)用

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畹姆绞剑哺淖冎鲂邪l(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?,F(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。現(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)展的重要動力,也是機(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