機械設計在車輛工程發展中的應用

摘要：隨著我國經濟的發展，制造業得到了明顯的進步，并且已經打入到了國際市場當中。而這樣一來便使得市場競爭越來越激烈。這對于整個行業來講，即使機遇，也是一次巨大的考驗。而在制造業當中，機械設計是非常重要的組成部分，尤其是對于車輛工程來講意義重大，因此一定要合理的進行機械設計，以保證車輛工程能夠得到良好的發展。

關鍵詞：機械設計;車輛工程;發展;應用

伴隨時代的進步，對于機械設計也提出了更好的要求。而在車輛工程當中，為了能夠讓汽車制造更加的方便，并提升汽車零件的安全性，使汽車結構可以更加的完善，則要合理的應用機械設計，這樣才可以使車輛工程得到良好的發展。

一、機械設計發展方向

（一）智能化發展

經濟的發展，使得人們對產品提出了更高的要求，而這就意味著機械設計工作也要與時俱進，做出相應的改變。目前，電子技術得到了良好的發展，其有關產品也被廣泛的使用到了諸多行業當中，并取得了良好的效果。所以這就意味著機械設計非常有必要進行智能化發展。機械設計本身就比較繁瑣，而且一些設計環節，利用人工技術難以實現，而智能化技術則可以改變這一情況。機械設計應用智能化后，智能系統不會產生疲憊感，能夠始終進行工作，并且可解決人工方式無法完成的工作，這樣一來便可使機械設計得到良好的發展。

（二）方便性和微型化

納米技術功能性強大，因此得到了諸多領域的廣泛的使用，從而使這些領域得到了良好的發展。納米技術因為具有特殊性，能夠明顯的提升產品的整體質量。所以在機械設計期間，非常有必要采用納米技術。一部分機械設備的功能雖非常豐富，但組成也極為復雜，使生產工作具有很大的難度，而若采用納米技術的話，除了能夠保證產品質量以外，還能夠加強機械制造率。

（三）環保性

在一些國家看來，機械生產除了要達到理想的效果以外，還要具有良好的環保性。所以在進行機械設計期間，要采用環保類的材料，而且也要采用具有環保效果的生產形式，如此一來便能夠避免在生產期間對環境造成破壞。

二、機械設計在車輛工程中的應用

（一）在汽車零件生產中的應用

隨著我國經濟的發展，人們的生活水平得到了明顯的提升，這使得私家車已經越來越普及。而汽車的零件總數能夠達到上萬，而且任何零件都具有非常關鍵的作用，若其中一個零件存在質量問題，那么汽車就無法得到正常的使用，嚴重的話還會導致交通事故。在目前的機械行業當中，零件生產主要是通過機械設計，為了避免汽車存在性能問題，并達到良好的安全性，那么就一定要保證機械設計能夠達到精密的效果，同時還要采用簡便且智能化的設計方式。在汽車運行期間，故障性震動比較常見，在一些狀況中會聽到汽車所發生的噪聲和不符合常規的振動，一般主要是通過調整結構模態頻率來避免以上情況的出現，有時也會清除汽車震動期間所出現的耦合反應。通常，汽車在運行時產生震動，會降低開車的舒適性以及安全性，而利用此方式則能夠減輕震動和產生的噪音，這樣一來不但可以加強汽車的性能，并且還能夠提升汽車生產以及機械設計的效果。

（二）在汽車結構優化中的應用

汽車具有及其繁瑣的結構以及系統，因此若要想對汽車結構進行完善，那么就要提升機械生產的效果。在全球經濟一體化和社會全面發展的大背景下，人們對生活質量較比以往也有了更高的要求，其中普遍比較關注汽車是否具有理想的舒適度，能否降低對廢氣的排放量，汽車性能是不是更加的完善等。所以這就要求在進行汽車生產期間要改變傳統的理念，若想實現結構方面的完善，那么就要先簡化車身。在設計車身時，主要是采用低密度材料。其實從上世紀70年代開始，很多車身鋼板就已經普遍采用渡鋅鋼板，其具備非常好的耐腐蝕效果。

當前，在進行汽車生產期間，主要使用的是低碳鋼板。無論是在強度還是在剛度方面，均能夠達到對車身的要求，而且也符合對車身焊接的要求，所以得到了普遍的使用。而汽車業為了達到生產輕量化的要求，目前已開始使用碳鋼鋼板，主要是提升鋼板的碳含量以及抗張強度來保證鋼板的強度。而降低厚度，則減輕了車輛的重量，這樣一來便使得車體達到了高強度機械性能。比如給BH鋼板采取熱噴涂，這樣便能夠在加工后產生高強度和較大抗拉性的鋼板。相反的是，傳統的440MPa的抗張強度的鋼板在采用此項技術后，提升到了500MPa。運用厚度1mm的鋼板來當做側板以及高強度鋼板，能夠明顯的加強車身的防沖擊效果。車輛的鋼板達到理想的強度后，還能具備非常不錯的延展性。當前，高強度鋼主要有BH鋼板、M微合金鋼，固溶無縫高強度IF鋼。而無論是哪種鋼板，均能夠提升車身的質量，例如使用到輪輞，可以提升元件、保險杠。而想要加強汽車生產率，則要在生產期間期間采用高-Strength鋼板。很多豪華汽車采用的均是高強度鋼。這些年以來，大量的鋁、塑料等這些非鋼材料都用到了車身生產當中，其中具有代表性的是奧迪A2全鋁車身。日產SUV“六月”主要使用的是塑料來當做前翼。保險杠也采用的是塑料。

在進行機械設計期間，采用機械有限元分析法能夠使上面的車身結構達到滿意的效果，其重點表現在以下方面：首先是強度以及機械部件的剛性和穩定性方面;其次，有限元法主要是在在進行汽車結構設計期間，對所有部件的模態進行分析，并通過電腦對全體組件的振動進行運算。此外在制造期間會比較便捷。所以，車輛的結構的有限元法的使用，大幅度的加強了車身設計的整體效果。

結束語：綜上所述，在制造行業中，機械設計得到了廣泛的重視和使用。而在車輛工程領域當中采用機械設計，不但提升了汽車生產的整體質量，并且在車輛工程設計上也獲得了很大程度的進步，從而使得我國的汽車行業得到了良好的發展。

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作者簡介：

柴利，沈陽汽車事故鑒定所有限公司。