分析机械设计中材料的选择和应用

分析机械设计中材料的选择和应用

张鹏

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摘要：当下，城市化进程的持续推进促使我国公路工程建设数量逐年增多，作为建筑工程建设中的关键管理环节，材料管理不仅与工程建设质量的把控之间存在密切关联，同时影响到公路工程项目建设成本的控制水平。如何加强对材料的管理，已然成为施工企业的关注重点。

关键词：机械设计；材料；选择；应用

引言

机械设计中材料选择是非常重要的一个环节，它直接影响着产品的性能、寿命、成本和可靠性等方面。材料的选择应该基于产品所要承受的力、热、腐蚀等环境因素，以及制造成本、重量、强度、硬度等技术要求。材料选择的不合理可能会导致产品性能的下降、寿命的缩短、成本的增加等问题。例如，选择不合适的材料可能会导致产品的强度不足，易于损坏，同时也会增加产品的重量和成本。如果选择材料的耐腐蚀性不够，产品的寿命可能会受到影响。除了考虑产品的性能、成本和技术要求外，还应该考虑节能环保的因素。因此，在材料选择方面，需要综合考虑各种因素，制定出合理的材料选择方案。

1材料管理的重要性

作为机械工程建设的关键物质基础，施工材料的管理愈发受到企业重视，通常情况下，材料管理工作涉及材料选择、产地调查、材料采购计划制定、材料进场验收、物资价格走向判断、材料供应保障等环节。随着机械工程建设要求不断提高，促使材料管理工作呈现出复杂化、精细化的特征，在实际管理过程中，就要求施工人员在施工前科学制定材料使用计划，并依据现场情况进行材料周转量的确定。在项目施工阶段，则需要强调对资金定额、消耗定额、存储定额的严格把控，以及通过对材料使用、储备以及供应环节的优化管理来促进机械项目施工的顺利进行。另外，材料管理需要以材料采购、运输、存储、使用过程中核算等制度的科学建构为前提，只有做到不断提升材料管理的有效性，才能实现对机械工程项目建设效益的最大化实现。实践表明，材料管理的有效开展是加强项目施工质量控制的基础前提，通过在管理期间强化材料验收与利用控制，能够在提升材料利用率的同时，为机械工程项目的顺利开展提供保障。

2机械设计中材料的选择和应用

2.1绿色环保材料的选择

随着我国对能源和生态发展的重视日益加深，各界对环境的关注也越来越高。对于实现行业的发展，机械设计人员在选择材料时，应该特别注重材质的环保性能，尽可能选用绿色环保、危害性较低的材质。对于减少外部环境对产品的破坏，一些厂家选择使用具备较强抗腐蚀性的不锈钢材质，以达到更高的环保标准。然而，另一些厂家则采用喷涂防腐漆的方法，这种方法不仅会给操作人员带来身体上的伤害，还会对人类的生存环境造成严重的破坏。在机械设计过程中，机械设计人员应当贯彻绿色生态理念，尽可能选用环保性能优良、材料自身环境污染性较低的机械工程材料。另外，对于保证机械生产企业的长远发展，应当综合考虑我国环保要求、机械零部件功能需求以及企业利益，精确计算生产成本，尽可能选用价格低廉、功能性强的材料。

2.2实用性机械材料的选择应用

在机械设计过程中，选用合适的材质是至关重要的，因为它们能够满足机械加工的需求。通过对材质的分析，我们可以确定最合适的材质，并利用它们来提高效率和质量。这样，我们就能够避免浪费资源，并获得更好的机械性能。在机械加工齿轮时，应该特别注意其重要失效形式（断齿、损坏、麻点剥落），以确保材质具有良好的抗疲劳性能和弯曲疲劳强度。因此，在选用机械加工材质时，应依据各种的使用环节、性能要求以及外观特征，选用最合适的材质，以确保最佳的加工效果。

2.3结合机械构件失效抗力指标

在机械设计中，由于各种材料的负载力量具有差异，可能会造成机械材料损坏，进而引发机械设备故障等现象。为了确保机械设计的有效实施，必须在选材上加以重视，并对各种材料的负载力量做出精确的计算，以确保其能够满足机械设计的要求。结构失效抗力是衡量机械工程结构在使用过程中抗击损坏、扭曲和碎裂破坏的力量，它与材料负载水平相关，可以帮助结构更好地抵御外界环境的影响，进而避免过早失去应有的效果。不同的机械工程结构具有不同的材料特性，它们之间的配合和性能要求也会有所不同。研究机械材料的失效抗力至关重要，因此，必须对材料的力学性能加以合理的测试，并利用研究数据参数来获取相关理论研究抗力。此外，还需要对机械构件的真实工况和应用特性加以仿真，以获取更为准确的抗力资料。经过对较大机锻模、热挤压模和中小机锻模的失效分析，我们可以更清楚地了解各种模具的真实抗力要求，进而为材料的选择提供依据。

3机械设计过程中的材料应用策略

3.1注重安全性和可靠性

为了确认安全性，有必要在不同的条件下进行多次防倒伏试验，在试验过程中，要保证试验倾斜角度不小于85°，试验人员可以轻松控制，根据计算和分析，在正常情况下，新型防倒伏高空接线钳100%防倒伏。考虑到人员和天气因素，采用了一种新型的防倒立高空布线钳，以达到安全目的。通过采用不锈钢和环氧树脂玻璃纤维复合材料，有效提高了机械设备材料的强度和耐腐蚀性。连接部件采用不锈钢铆钉可靠铆接，提高了其耐久性，避免了结构松动。并对机械设备的极端情况进行反复试验，以保证机械设备的各项性能能够满足要求，最后可以确定新型防倒伏高空布线钳能够保证可靠性的要求，同时也需要对机械设备的整体经济性进行评估，通过对新型与传统防倒伏高空布线钳全生命周期的经济性考察，能否有效降低设计和生产成本。

3.2束缚环的选型和设计

通过市场调研，在设计制造绑扎环时需要采用不锈钢材料，该材料具有耐腐蚀、强度高、性能优异等特点，可以满足生产设计绑扎环的要求，现有的高空线钳从下向上依次为第一、第二、第三、第四、第五段，直径不同。由于每一段都需要从上往下通过，所以约束环的内孔径必须大于43mm，这样才能满足市场上所有高空布线钳的通过。在固定连杆的选择和设计中，必须将固定连杆设计为直径为25mm的单节。采用环氧树脂玻璃纤维复合材料。该材料的固体绝缘材料具有超高的介电强度和冲击韧性，并具有强度高、耐腐蚀、重量轻的特点，因此可以满足固定连杆的材料要求。对于固定连杆的设计长度，需要保持瓷瓶的最大直径为400mm，绑定环的半径为50mm。采用上述尺寸时，有效满足220kV断路器上端高空接线钳的使用要求。便于将高空布线钳放在最垂直的情况下，使高空布线钳适度倾斜挂钩，减少捆扎环对高空布线钳挂钩的冲击。

结语

综上所述，在现代化建筑工程施工发展过程中，要加强对机械设备和物资材料的管理，可以结合工程施工的每一环节，合理地进行物资材料的分配，对人力资源、物力资源等方面做好优化配置，明确节约、高效的工程施工方向。集约化管理可提高建筑工程施工质量，合理分配施工过程中的各项资源，集中管理统筹兼顾，提高机械设备和物资材料管理工作效率。在整体管理工作中，要明确物资材料管理中存在的各种问题，在制度优化过程中及时调整，保证建筑工程施工效果，严格按照工程质量标准和工期进行交付。

参考文献

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[3]乔新宇.浅析机械设计过程中机械材料的选择和应用[J].工程建设(重庆),2019,2(01):2.