新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論在汽車工程中的實(shí)踐應(yīng)用

馮佳慶

摘 要：本文首先介紹新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論，其次闡述新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究?jī)r(jià)值和方向，然后分析新型機(jī)械設(shè)計(jì)工作情況，最后提出汽車工程中新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論的應(yīng)用，使得新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論可以更好的應(yīng)用在汽車工程中，最大化發(fā)揮自身作用，促使汽車工程設(shè)計(jì)和制造水平的提升，進(jìn)而可以滿足人們對(duì)汽車的需求。

關(guān)鍵詞：新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論 汽車工程 應(yīng)用

The Practical Application of New Mechanical Design Theory in Automobile Engineering

Feng Jiaqing

Abstract：This article first introduces new mechanical design theory， secondly describes the research value and direction of new mechanical design theory， then analyzes the work of new mechanical design， and finally proposes the application of new mechanical design theory in automobile engineering， so that new mechanical design theory can be better applied in automobile engineering and its role can be maximized to promote the improvement of automobile engineering design and manufacturing level， thereby meeting people's needs for automobiles.

Key words：new mechanical design theory， automobile engineering， application

1 引言

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)的日趨完善，在一定程度上改變了人們的生產(chǎn)和日常出行，合理的應(yīng)用機(jī)械設(shè)備可以促使生產(chǎn)力的提升，同時(shí)也可以促使機(jī)械設(shè)計(jì)理論的更好應(yīng)用。隨著人們生活水平的提升，汽車作為人們重要的出行方式，未來有著良好的發(fā)展空間，而將新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論應(yīng)用在汽車工程中，可以為汽車工程設(shè)計(jì)和制造提供強(qiáng)有力的支持。

2 新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論介紹

隨著經(jīng)濟(jì)的常態(tài)化發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的日趨完善，機(jī)械設(shè)計(jì)理論也在向著更加完善的方向發(fā)展，特別是機(jī)械設(shè)計(jì)理論方面的研究逐漸增多。機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究主要有現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法、機(jī)械創(chuàng)新的設(shè)計(jì)與方法等內(nèi)容，但機(jī)械設(shè)計(jì)理論在汽車工程的研究中主要包含汽車工程技術(shù)和汽車工程實(shí)際操作兩個(gè)方面。汽車行業(yè)在我國(guó)制作行業(yè)中有著十分重要的地位，與我國(guó)制造能力水平的提升有著密不可分的關(guān)系。根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，汽車行業(yè)不僅是一個(gè)應(yīng)用最為廣泛的行業(yè)，同時(shí)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用也有著功不可沒的作用。比如航空、航天某些新技術(shù)的引用，則需要通過汽車工程行業(yè)才可以實(shí)現(xiàn)，從側(cè)面可以反映出機(jī)械設(shè)計(jì)理論和基本原理與汽車工程行業(yè)有著緊密的關(guān)聯(lián)。此外，若想要對(duì)汽車工程有詳細(xì)的了解，則需要有汽車工程技術(shù)和實(shí)踐操作的支撐。

3 新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究?jī)r(jià)值和方向

我國(guó)汽車制造行業(yè)之所以得到健康的發(fā)展，其中機(jī)械發(fā)揮著十分重要的作用，同時(shí)在人類社會(huì)發(fā)展中，機(jī)械化生產(chǎn)也較為關(guān)鍵。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科技的進(jìn)步，社會(huì)發(fā)展越來越離不開機(jī)械設(shè)備。而機(jī)械設(shè)備的快速發(fā)展，在一定程度上解放了勞動(dòng)力，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使得原有的生活和工作模式發(fā)生改變，使之更加簡(jiǎn)化、便捷烽高效，同時(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)理論也在發(fā)生巨大的變化?，F(xiàn)如今的機(jī)械設(shè)計(jì)，已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的一個(gè)零件，而是要滿足社會(huì)需求和大眾需要的一個(gè)產(chǎn)品，同時(shí)也是帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)的外觀也是逐漸的美觀，設(shè)計(jì)的時(shí)間也是逐漸的縮短，使用的壽命逐漸的增長(zhǎng)。

3.1 新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究?jī)r(jià)值

從社會(huì)生產(chǎn)角度來看，將機(jī)械設(shè)計(jì)制造理論應(yīng)用在汽車設(shè)計(jì)中，可以為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，從而使得制造公司可以投入更多人力、物力和財(cái)力，建立相應(yīng)的研究部門，研究更多的新型設(shè)計(jì)，滿足人們的日常生活需要和出行，使機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展能有更大的空間。但從當(dāng)前的發(fā)展情況來看，社會(huì)之所以得到長(zhǎng)久的發(fā)展，其歸根結(jié)底是科技的進(jìn)步，因此從某種角度來講，汽車制造公司的機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有一定的推動(dòng)作用[1]。汽車制造廠的機(jī)械設(shè)計(jì)可以帶動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展，提高生產(chǎn)力，兩者是互相促進(jìn)，互相影響，共同存在的。所以，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員，需要對(duì)新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論有足夠的了解和認(rèn)知，保證設(shè)計(jì)理論適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，符合人們生產(chǎn)生活需要。進(jìn)而可以研究出人們所需要并能夠帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)品，只有這樣才可以結(jié)合實(shí)際的情況，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和產(chǎn)品價(jià)值最大化的雙贏局面，設(shè)計(jì)出滿足經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用性高的產(chǎn)品。

3.2 新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論發(fā)展方向

經(jīng)濟(jì)的常態(tài)化發(fā)展，使得市場(chǎng)也產(chǎn)生巨大的變化，其中制造市場(chǎng)十分明顯，同時(shí)受到社會(huì)發(fā)展對(duì)機(jī)械產(chǎn)品高要求因素的影響，我國(guó)新型機(jī)械設(shè)計(jì)原理和方法要迎合市場(chǎng)的需要，促使機(jī)械設(shè)計(jì)理論更加全面性和實(shí)用性，從而與市場(chǎng)的發(fā)展保持一致。這就需要新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論能夠與實(shí)際需求一致，保障理論設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品，滿足新時(shí)代對(duì)產(chǎn)品智能化、多元性、高效能等要求。因此，現(xiàn)階段需要打破傳統(tǒng)觀念的束縛，根據(jù)時(shí)下要求，開展具有針對(duì)性的機(jī)械設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而滿足不同社會(huì)大眾對(duì)產(chǎn)品的需求，促使經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步提升。除此之外，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，也需要考慮產(chǎn)品的外觀、使用年限等。

4 分析新型機(jī)械設(shè)計(jì)工作情況

在整個(gè)制造行業(yè)中，機(jī)械有著十分重要的作用，也是不可缺少的重要組成部分，特別是在人們?nèi)粘Ｉ钪衅鸬經(jīng)Q定性作用的機(jī)械生產(chǎn)工作，對(duì)于社會(huì)的發(fā)展直至關(guān)重要。經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，科技的完善發(fā)展，為機(jī)械設(shè)備的發(fā)展提供更多的空間，促使機(jī)械設(shè)備種類的增多，改變了傳統(tǒng)的以人工勞動(dòng)力為主的局面。從當(dāng)前發(fā)展情況來看，機(jī)械設(shè)計(jì)理論有著非常顯著的進(jìn)步，但仍舊存在一些問題，嚴(yán)重影響機(jī)械設(shè)計(jì)工作的順利開展。因此，這就需要相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)工作人員，投入更多的時(shí)間、精力，加大研究力度，通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)，解決存在的各種問題[2]。值得一提的是，我國(guó)制造業(yè)的工業(yè)增加值已經(jīng)與世界相接軌，成為世界第二制造業(yè)大國(guó)。但第二大世界制造大國(guó)并不意味著我國(guó)是制造業(yè)強(qiáng)國(guó)。實(shí)際上，制造業(yè)大國(guó)與制造業(yè)強(qiáng)國(guó)之間存在著本質(zhì)的差距。我國(guó)現(xiàn)如今的機(jī)械設(shè)備與產(chǎn)品未完成擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，制造質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍舊有待提升。除此之外，我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品性能也是千篇一律，缺乏創(chuàng)新。隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)水平已經(jīng)得到較大的進(jìn)步，與日美等國(guó)家相比還是相對(duì)落后，其歸根結(jié)底是由于我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)理論方式和技術(shù)缺少新穎，在一定程度上可以反映出我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究的迫切性和創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)工作的重要性[3]。所以，上述種種情況表明，我國(guó)需要加大對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究的力度，革新機(jī)械設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而促使機(jī)械理論水平和設(shè)計(jì)水平的提升，從而可以使得新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論在汽車工程中最大化發(fā)揮自身作用，推動(dòng)我國(guó)制造行業(yè)的快速發(fā)展。

5 汽車工程中新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論的應(yīng)用

5.1 在汽車工程噪音和振動(dòng)中應(yīng)用

汽車在人類歷史發(fā)展中占據(jù)著不可忽視的地位，而汽車各零件的質(zhì)量、高效率運(yùn)作和安全性，對(duì)人們的日常出行有著非常重要的影響。若汽車的某個(gè)零件或者設(shè)備存在問題，那么汽車的安全性則無法得到保障，進(jìn)而對(duì)人們的正常出行帶來影響。根據(jù)汽車故障調(diào)查表發(fā)現(xiàn)，汽車故障性振動(dòng)是導(dǎo)致汽車無法正常使用的主要原因[4]。

汽車在實(shí)際運(yùn)行過程中，通常人們會(huì)根據(jù)產(chǎn)生的噪音、振動(dòng)等綜合性指標(biāo)，衡量汽車的質(zhì)量，同時(shí)也是判斷汽車舒適感的重要指標(biāo)，與汽車品牌的樹立有著密切的聯(lián)系。若想要保障汽車綜合性指標(biāo)符合人們實(shí)際需求，則需要減少收入負(fù)載頻率與結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率的一致性，可以利用頻率分布表妥善解決上述問題，這樣在一定程度上不僅可以促使振動(dòng)頻率的合理匹配，減少振動(dòng)中耦合情況的發(fā)生，同時(shí)還可以提高產(chǎn)品的振動(dòng)特性，進(jìn)而可以減少汽車的噪音和振動(dòng)[5]。此外，合理應(yīng)用NVH分析，可以提前判斷新開發(fā)車的性能指標(biāo)，同時(shí)還可以起到對(duì)設(shè)計(jì)和制造完善的作用。應(yīng)用NVH分析最大的優(yōu)勢(shì)是在設(shè)計(jì)成本費(fèi)用和開發(fā)時(shí)間上都可以為新型車提供有力的保障。

5.2 在汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、模態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活物質(zhì)水平的提升，越來越多的人開始追求節(jié)能環(huán)保、舒適、安全性較高的新型汽車，因此，汽車的結(jié)構(gòu)、技能和技術(shù)已經(jīng)成為相關(guān)工作人員重點(diǎn)研究的內(nèi)容。車身輕量化發(fā)展主要是汽車框架和結(jié)構(gòu)的合理設(shè)置，車身中環(huán)保節(jié)能材料的使用，譬如，強(qiáng)度較高且環(huán)保的板料。車身是車的重要組成部分，所以需要保障車身的強(qiáng)度，進(jìn)而才可以促使汽車使用年限有所提升，滿足汽車裝備和使用要求。在機(jī)械革新設(shè)計(jì)和檢查技術(shù)中，機(jī)械應(yīng)用有限元分析方法能夠滿足人們對(duì)車身設(shè)計(jì)的需求，其主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）在汽車設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)件、主要機(jī)械零件的穩(wěn)定性、剛度等分析[6]。（2）在汽車結(jié)構(gòu)分析中一般會(huì)使用有限元法對(duì)各構(gòu)件的模態(tài)分析，并通過計(jì)算機(jī)清楚觀看各構(gòu)件的振動(dòng)模態(tài)，進(jìn)而為結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)提供幫助。由此可見，有限元分析法應(yīng)用在汽車結(jié)構(gòu)中，可以促使車身設(shè)計(jì)水平的提升。

6 結(jié)束語

總而言之，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促使汽車行業(yè)能力的提升。在汽車設(shè)計(jì)和制造過程中，需要與工程技術(shù)相結(jié)合，而機(jī)械設(shè)計(jì)工作原理和基本設(shè)計(jì)中理論在制造業(yè)中有著十分良好的發(fā)展空間，尤其是汽車工程中的應(yīng)用。不僅可以促使汽車工程技術(shù)的提升，而且還可以使得汽車工程和設(shè)計(jì)工作越來越具體化，進(jìn)而產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)收益，推動(dòng)社會(huì)的長(zhǎng)久發(fā)展。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要重點(diǎn)考慮汽車零件產(chǎn)生的磨損、減速等設(shè)備的設(shè)計(jì)，進(jìn)而促使新型機(jī)械設(shè)計(jì)理論更好的應(yīng)用，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)工作的順利開展，促使汽車工程更加完善和全面。

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