機械設(shè)計在車輛工程發(fā)展中的應(yīng)用研究

蘇偉豪

（長安大學(xué)興華學(xué)院，陜西 西安 710077）

一、機械設(shè)計發(fā)展方向分析

（一）智能化方向

隨著智能化時代的到來，有越來越多的智能化技術(shù)被應(yīng)用于行業(yè)建設(shè)中，機械設(shè)計及相關(guān)產(chǎn)業(yè)就是其中之一。機械設(shè)計本身帶有很強的電子技術(shù)屬性，而電子技術(shù)與智能化技術(shù)也存在很多融合點，因此將智能化引入機械設(shè)計中是未來發(fā)展的必然趨勢。微觀上，機械設(shè)計過程中會遇到很多人工手段難以完成的操作，我們需要通過應(yīng)用具體技術(shù)來滿足設(shè)計需求，但另一方面，如何將人的思想和設(shè)計理念充分在技術(shù)應(yīng)用中實現(xiàn)是人們最為關(guān)心的問題，智能化的引入在一定程度上可以幫助人們解決掉當(dāng)前的一些煩惱。并且，在電力供應(yīng)充足的情況下，智能系統(tǒng)可以永不停歇的重復(fù)做工，這也是人工操作無法做到的。但需要注意的是，智能化本身仍在發(fā)展中，當(dāng)我們將某些智能化技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計中時，需要對智能化本身的發(fā)展方向有著清楚的了解和認(rèn)識。

（二）方便性及微型化方向

方便性及微型化方向主要體現(xiàn)在對納米技術(shù)的應(yīng)用上。眾所周知，納米技術(shù)本身具有很強大的功能，該技術(shù)能夠幫助人們解決不少實際問題，也直接推動了行業(yè)的發(fā)展，比如醫(yī)學(xué)和電子。從應(yīng)用的角度看，納米技術(shù)最受人們認(rèn)可的地方在于，它可以實現(xiàn)對產(chǎn)品具體性能、功能，以及產(chǎn)品質(zhì)量的改善，并且對該技術(shù)的應(yīng)用不會受行業(yè)性質(zhì)影響，只要行業(yè)本身有這方面訴求，納米技術(shù)都能帶給它們很大幫助，比如機械設(shè)計。在整個機械設(shè)計的過程中，最令人們頭痛的就是設(shè)計思想和理念與實踐操作的對接上，很多時候我們受應(yīng)用技術(shù)局限性的限制，無法將完美的設(shè)計理念充分實現(xiàn)出來，而引入納米技術(shù)于機械設(shè)計操作中，可以很輕松便實現(xiàn)對設(shè)備的重設(shè)計重制造，不僅使設(shè)計思想和理念得到了充分展示，也在很大程度上提升產(chǎn)品質(zhì)量和制造效率。

（三）環(huán)保及美觀化方向

在機械設(shè)計中，我們除了要關(guān)心產(chǎn)品質(zhì)量和功能外，材料使用問題和產(chǎn)品外觀也是需要注意的。在材料使用方面，環(huán)保始終是繞不開的話題，因為在整個生產(chǎn)制造過程中，必定會產(chǎn)生一些污染環(huán)境的物質(zhì)，況且有些材料本身也不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，面對這一問題，我們需要提高環(huán)境保護意識，那些不利于環(huán)保的和會對環(huán)境造成破壞的材料與操作是必須被放棄掉的，這是整個行業(yè)未來的發(fā)展方向。再看美觀，作為機械設(shè)計中比較重要的一個組成部分，產(chǎn)品的美觀度在某種程度上能夠彌補性能上的一些不足，這主要與購買者的喜好相關(guān)。因此，當(dāng)前機械設(shè)計還是非?？粗禺a(chǎn)品美觀度的，并且隨著人們對產(chǎn)品整體應(yīng)用效果要求的不斷提高，美觀度在未來機械設(shè)計中的地位只會越來越高。

二、機械設(shè)計在車輛工程發(fā)展中的具體應(yīng)用

（一）機械設(shè)計在汽車零件生產(chǎn)方面的應(yīng)用

隨之社會經(jīng)濟的不斷向前發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們的生活必須品，在大中型城市，幾乎每家每戶都有一輛汽車，有的甚至還不止一輛，人們購買汽車的欲望直接促進了我國汽車行業(yè)的發(fā)展。眾所周知，一部汽車由上萬種零件組成，并且多數(shù)零件都是比較復(fù)雜的，無論是結(jié)構(gòu)還是設(shè)計中所應(yīng)用到的技術(shù)。這樣一來，對具體機械技術(shù)的應(yīng)用就顯得非常重要，因為如果采用了不恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)于生產(chǎn)制造中，或者干脆在零件設(shè)計階段就存在問題，那必然會使生產(chǎn)出來的零件無法被正常使用，這樣直接影響到汽車的運轉(zhuǎn)。如果問題能在組裝過程中和出產(chǎn)前被發(fā)現(xiàn)還好，如果在使用中才發(fā)現(xiàn)，將大大增加事故發(fā)生的概率。在眾多汽車運轉(zhuǎn)故障中，故障性震動是最為常見的，具體表現(xiàn)為，汽車在運行時會發(fā)出一些特殊的噪音，或者車體時常發(fā)生震動。面對這個問題，我們在機械設(shè)計過程中通常會把結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率與輸入載荷頻率錯開，事實證明，這種處理方法可以有效解決汽車的故障性震動問題。關(guān)于車體震動，一般我們會通過減少汽車震動發(fā)生的偶合反應(yīng)來實現(xiàn)，這樣既降低了震動故障對車體造成的影響，也在一定程度上提升了車內(nèi)人員的舒適度。

（二）機械設(shè)計在汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的應(yīng)用

雖然人們購車的欲望在增加，并且使用汽車的頻率也在提高，但汽車的重要作用畢竟只是方便出行，所以從汽車結(jié)構(gòu)本身來說，只要能夠滿足人們的基本需求，只要充分發(fā)揮了汽車的基本功能，機械設(shè)計需要被修改的地方還是很有限的。但如果我們把環(huán)境保護因素考慮進去的話會發(fā)現(xiàn)，關(guān)于汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化，我們需要做的地方還是很多的，比如減少尾氣排放、應(yīng)對全球變暖對車體設(shè)計和材料做出調(diào)整等。設(shè)計上，我們可以采用低密度、高強度的金屬材料，并且材料本身要具有很強的抗腐蝕性，當(dāng)前很多汽車都采用低碳材料來制造，其好處除了有助于環(huán)保外，這種材料的強度和剛度在很大程度上可以保證焊接工作能夠順利進行。

結(jié)束語

從當(dāng)前情況看，智能化、方便性及微型化、環(huán)保及美觀化是機械設(shè)計今后發(fā)展的幾個主要方向，這與行業(yè)發(fā)展和人們的實際需求有著較為密切的聯(lián)系。所以，為了使機械設(shè)計在車輛工程發(fā)展中得到更好的應(yīng)用，我們要時刻注意行業(yè)與應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的動向，牢牢把握好主要發(fā)展趨勢，通過不斷完善零件生產(chǎn)和優(yōu)化汽車結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)汽車工程的蓬勃發(fā)展。