新型机械设计理论在汽车工程方向的应用研究

新型机械设计理论在汽车工程方向的应用研究

刁克民

黑龙江省公路应急处置中心 哈尔滨 150028

摘 要：随着我国机械设计水平的提高，汽车工业得到了快速发展，并逐步接近世界先进水平。同时，随着世界经济的发展，市场竞争日趋激烈，国内汽车生产企业必须通过完善管理机制和产业结构调整，以适应行业的优胜劣汰和稳定发展。当前，我国汽车工业对机械设计的质量要求越来越高，在原料选择、外观设计、成本效益等方面都有越来越高的要求。所以，提高产品质量，创新机械设计观念已成为当前亟待解决的问题。本文从新的设计理论出发，对其在汽车工程领域的研究和应用进行了论述和分析。

关键词：机械设计；汽车工程；研究应用

纵观整个人类的发展历程，我们的发展受到了经济和社会的发展和科学技术的影响。技术正在改变我们的生活方式的同时，也在极大地改变着我们的交通。小轿车已成为一种很普通的交通工具。与此同时，机器设备的发展也促进了社会生产力的提高。随着人们的生活水平越来越高，机械设计的推广也越来越广泛。汽车业的迅速发展，推动了新的机械设计理论在汽车工程中的应用

1　新型机械设计技术的概述及研究趋势

1.1机械设计理论的基本概述

机械设计属于机械工程系的一个二级专业，它的研究方向是从理论上设计和控制产品的力学性能。本专业涉及机械零件的选择，机械结构的设计，传动方式的设计。它涵盖了动力学、力学、美学、摩擦力学、人机工程学、机械创新设计、生物学、机电控制、机械原理等多个领域，并在不断创新、发展，以适应用户的需要。

1.2新型机械技术的发展趋势

目前，机械设备在人们的日常生活中得到了广泛的应用。机械设计是机械制造的第一步，机械设计的质量直接关系到机械性能、产品质量和经济效益。机械设计理论的发展，使机械设计领域的前沿技术得到了广泛的应用，如3D打印、机械动态仿真、机电系统软件仿真、机械创新设计和检测、有限元分析等。

2分析新型机械设计的相关理论的特点

传统的机械设计是以设计任务为基础，以设计人员的实际生产经验为基础，采用类比、仿真等手段对其进行预测，以达到最终的设计目的。但那时候的实验设备和技术还没有达到要求，这就导致了实验的难度越来越大，就算完成了，也不能保证设计的安全性，也不能保证一次成功，所以必须要进行大量的试验，以达到最完美的效果。因此，在机械设计领域，必须与其他领域（例如，电子、信息、程序设计）相结合，开展机械设计的试验，探索机械设计的规律，开发新的机械设计技术（CAD, SW）。与传统的机械设计理论相比，这种新的机械设计理论具有如下特征：

2.1系统性

在科学技术发展的今天，单纯的机械结构设计，常常要依据其在系统中的功能、定位等方面的需求，如果仅仅从机器自身来考虑，不仅会影响到日常的使用，而且会造成机器在系统中的故障。重视人与人之间的关系，强调人与人之间的关系，是现代机器设计的一个新的需求。

2.2静态性。

现代的机械设计应充分考虑到机器运转时的运动状况，而运动是机器的标准。

2.3前瞻性。

这种新的机械设计，可以在设计的早期阶段，针对产品的寿命和性能需求，通过对系统和环境的影响，来找出设计中的缺陷，从而降低设计产品的失效概率，降低不必要的材料损失，为人类的可持续发展作出贡献。比如：在当今社会，新能源汽车的设计者，就是顺应了这个时代的需要，采用了一种节能、环保的设计方案，兼顾了对环境的污染，兼顾了驾乘人员的舒适性，降低了车辆的非再生性，并在一定程度上促进了城市的布局、道路的规划。

3新型机械设计理论研究的作用及方向

我国汽车的生产和设计发展历史并不算长，从建国到现在不过数十年，各个领域的技术已经逐渐成熟，而机械地设计和制造可以说是整个汽车行业的重中之重，无论是设计还是技术的成熟程度，都将直接影响到一个企业乃至一个国家的产业，在21世纪，随着经济的一体化，对机械的需求越来越大，各种各样的智能机器不断地出现，让人类的生活品质得到了极大地改善，不但生产力得到了极大的解放，而且效率也得到了极大地提升。

3.1新型机械设计理论研究意义

从目前的情况来看，很多品牌都在努力地完善自己的设计，让自己的品牌更加的独特，更加地吸引人，也更加地吸引人，这就是机械设计理念所带来的经济效益。好的设计，可以让产品更加优秀，销量也会更好，利润也会更多，可以用更多的钱来做研究。从整体上讲，这与我国的经济发展、科学技术的进步息息相关。这两种技术是相辅相成的关系，所以，作为一个新时代的机械设计师，他必须要根据这个时代和经济的发展，开发出更好的产品。

3.2　新型机械设计理论在汽车方面发展方向

从目前的汽车生产来看，这是一个很大的特点，大部分的汽车厂商都把重点放在了汽车的内部，而不是在核心零部件上做太多的改变。现在大多数公司都把重心放在了内部的改造上，我们的机械设计师们，就应该从几个关键的地方进行改善，提高汽车的性能，满足市场的需要，让我们的产品更聪明、更多元化、更高效。这是所有机械设计师都想要的，一个良性的、百花齐放的环境，才能让一个国家的经济和科技进步，变得更加的强大。此外，我们在性能、使用寿命、材料等方面都可以通过改进设计来生产出更好的产品。

4新型机械设计理论在汽车工程中的应用研究

随着工业革命的不断发展，人们创造出了各种各样的车辆。现在的工业发展速度很快，汽车业的发展速度也很快。可以说，现在的交通工具是汽车，在一些城市里，家家户户都会有一辆小轿车，更别说是那些大城市了。汽车带来的便利，极大地提高了人们的生活水平，同时也促进了人类的文明发展。我国汽车业经过数十年的发展与发展，但在汽车工业中的很多技术理论并没有很好地运用。新的机械设计理论将推动我国汽车工业的快速发展。本文从以下几个方面对新的机械设计原理进行了分析。

4.1　噪声和振动上的应用

在这一时期，汽车已经成为人们的交通工具，也是经济发展的一个重要方面。零件是否能够发挥其应有的功能，不仅关系到车辆的正常使用，还关系到我们的行车安全。在行车时，如果车辆的零部件及其他部件发生故障，则是行车的安全性无法得到保证。汽车的失效振动是一种常见的故障。一般车辆在行驶时，必然会有不同程度的振动与噪音，而噪声与振动是衡量车辆品质的直接依据。为了减少这种“不良反应”，需要将输入负载的频率与结构的振型频率联系起来，利用频谱可以很好地解决这一问题。从而使振动频率分布更加合理，从而消除了在工作状态下引起的耦合，提高了产品的振动性能。通过 NVH分析，我们可以对新车进行性能评价，并对其进行改进，从而达到降低产品开发成本的目的。

4.2　汽车结构强度及模态分析、结构优化上的应用

随着全球经济的不断发展，汽车的结构、性能和驾驶技术也越来越受到人们的关注，同时，我们也期望汽车具备以下几个方面：节能、安全。因此，人们更加重视汽车的重量，并改进车架和结构。机械有限元方法能够很好地满足上述需求。首先，它可以实现对车身结构和其他部件的稳定性、强度等方面的具体分析。此外，还可以采用有限元方法进行结构的模态分析。电脑可以使我们更加直观地感觉到各部件的振动模式，从而便于我们进行结构的动力设计。有限元方法在车辆使用中占有很大的比重，良好的运用可以使车身的设计更加优秀。

结束语：

总之，在当今的汽车工业中，新的机械设计理论是一个巨大的平台，如果能够将其运用的好，将会事半功倍，而且还可以优化汽车的技术和工艺。对新的机械设计理论的深入研究与发展，将为机械设计的发展提供更好的发展空间，从而促进汽车工程的健康发展。

参考文献：

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[2]刘斐. 新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用[J]. 内燃机与配件,2021(13):186-187.

[3]刘小红,王艳凤,曹永娣,等. 新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用[J]. 汽车博览,2020(5):49.

[4]刘永帅，刘江明. 新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用[J]. 汽车博

作者简介：刁克民、男、汉族、1965.1、哈尔滨经济管理干部学校、本科、经济管理、高级工程师、交通工程。