新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用

林梅

摘要：国内制造业迅速想着国际水平靠拢，而同时到来的还有日益激烈的市场竞争，新时期的市场环境中，蕴含着诸多的新挑战以及新机遇，当下市场在机械制造方面，对产品制造、材料以及价格等，都是提出非常高的标准以及要求，因此要提升机械产品的生产水平，用高标准的产品质量，在市场中占据更多的份额。另外是不断满足国际市场的环保需求以及变化需求，这是国内制造业发展的重要壮举，需要提升国内制造业的整体生产力，促进社会经济的整体发展，而达到这些目标，机械是不可缺少的基础条件。

关键词：新型机械设计;汽车工程;研究与应用

中图分类号：U462                                        文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2020）22-0199-02

0  引言

人类社会的发展，就是经济进步以及科技进步，不断推动人类的发展，技術不断改变人们生活的方式，也改变着出行发展，如今在社会上汽车是十分普遍的一种代步工具，另外机械设备的不断更新，让社会生产力逐渐进步，当下人们的生活质量提升，机械设计也是随之进步，新型机械设计开始受到人们的重视，在汽车工程中，对新型机械设计展开应用，可以提升产品的精度以及智能化，满足人们以及社会的需求，促进汽车工业的进步以及提升。

1  新型机械设计的现状

在制造产业中，机械是非常关键的部分，尤其是在人们生活中一些十分重要的生产领域，机械设计占据着非常关键的地位。现如今技术以及科技的进步是十分迅速的[1]。各类的机械设备也是在不断得到更新，将人们从以往的危险以及复杂劳动中解放，让生产的效率实现显著提升。现阶段国内新型机械设计方面的发展取得了非常明显的进步，但是一些问题的解决依旧是有着诸多的进步空间，很多的关键性问题是需要解决的，那么在新型机械设计的相关研究中，就需要进行不断试验，对一些机械设计的现实问题加强研究以及探索。

我国的制造业发展是十分迅速的，工业增加值处于世界上非常靠前的位置，这证明在制造业方面，我国可以说是制造大国，但距离制造强国还是有着一定的距离，二者是数量以及质量的区别。国内的机械设备以及各类产品，自主知识产权还是不够强大[2]。产品设计以及制造的整体水平，与一些制造业发达的国家是存在显著差距的，另外是产品的功能方面，还是有诸多的问题，创新性有所不足。

新中国成立后，国内的机械设计一直都在发展，机械设计的整体水平在不断进步，但是与美国、日本以及德国这些工业强国相比，还是有着极大的差距，处于比较落后的地位，在长期的落后中，机械设计的理论、技术以及方法，主要的问题是创新性不足，另外是国内机械现代设计成为需要提升的重要方面，也是我国工业化发展的迫切需求。因此需要在新型机械设计方面不断加强探索以及研究，将现代化理论与机械制造结合，提升国内制造业的整体水平。

2  新型机械设计的发展意义

2.1 个人利益的需求

从生产者的角度上分析，生产者注重个人利益的提升。在机械设计方面，新型机械设计可以提升自身的先进性[3]。并为生产者带来更多的收益以及利润，这是新型机械设计不断发展的重要动力，也是机械设计以及制造的重要发展机遇。

2.2 社会需求

机械设计对社会生产来说是非常重要的影响因素，提升机械设计的水平，可以让生产力得到提升，进而在新经济条件下，可以形成全新的生产方式，以及良好的制造表现。新型机械设计对个人以及社会来说，都是非常重要的。并不是所有的新型机械设计，都能满足人们以及社会的实际需求[4]。如何借助新型机械设计，设计出真正符合时代趋势，满足社会以及个人需求，并且可以体现时代性的产品，是当下新型机械设计持续发展的重要出发点，每个设计人员都是要思考这些问题，这也是让个人利益顺利实现的重要因素。

3  新型机械设计的发展方向

市场需求在逐渐多样化，而产品质量标准也是在不断更新以及变化，市场对产品的要求不断提高，就需要新型机械设计不断更新，让机械设计以及制造的整体水平符合客观要求。国内的新型机械设计正在迅速变化中，很多的理论方法在不断出现，也就是说国内的新型机械设计。在未来要在很多的方向上，确定发展的目标[5]。首先是功能方面，高效率以及智能化是主要的发展方向，另外是外观操作方面，需要实现轻量化以及便捷性，从而实现层次方面的发展。

具体来看，就是国内现阶段的机械设计，主要的发展对象，从单机转向系统，机械设计的诉求从诸多的小目标，在不断向着一些大目标发展。从而让产品设计的周期缩短，设计应用到诸多的领域中，从单一性延伸，开始逐渐触及到诸多的领域，产品的设计开始从自由发展，不断走向有条理和科学化发展，设计人员也是在发生变化，以往在机械设计方面，设计人员都是一个人，如今团队化是机械设计的主要方向。这些都可以看出，国内的新型机械设计在逐渐变得科学化以及高效化，很多的方面向着好的方向在发展。

4  新型机械设计在汽车工程方面的研究

4.1 汽车工程的相关概述

工业革命之后，汽车开始出现在人们的生活中，从第一辆汽车出现，汽车工业开始不断发展起来，汽车在现代化社会成为不可缺少的重要交通工具，已经是普及十分广泛，汽车出行所具备的便捷性，让人们的生活质量得到显著提升，生活节奏也是得到了加速，这让人类文明的整体发展以及进步更加迅速，社会整体发展得到提升。但是在之前的很长时间，国内的汽车工业已经是进步十分迅速，整体科技水平还是存在一定的局限性，关于汽车科技的一些研究，很多方面与发达国家是存在显著差距的。另外是新型机械设计和相关原理，在汽车工程中如何实现顺利应用，成为非常关键的研究方向，对汽车工业的整体发展是有一定促进作用的。汽车工程中对新型机械设计展开适当应用，是当下为了促进汽车工业的整体发展，我国非常重视的一个方面，要改变以往汽车设计的风格以及方法，在理论以及技术上展开革新，提升汽车工业的整体设计水平，改善产品的品质以及设计的效率。

4.2 新型机械设计应用在汽车工程的重要意义

汽车工业的整体发展，是制造业发展以及进步的重要体现，甚至可以从汽车工业的水平，判断国家制造业的整体发展情况。在很大程度上，汽车工业不光是涉及面十分广泛的工业领域，也是诸多新科技的重要载体。比如一些航空以及航天技术，只有在汽车工业中顺利转化，并建立规模性的工业产业，这样新型机械设计和相关的原理，在汽车工程以及工业方面才能发挥出作用。社会迅速进步，汽车科技方面的研究也是在不断提高标准，这需要在未来的研究中，不断将新型机械设计融入到汽车工程中，让汽车工程可以实现更高速发展。

在现实的生活中，汽车工业方面的研究，说到底是科技方面的研究，科技的研究又需要实际操作方面的支持，因此这些实际操作方面的理论，与新型机械设计是有着紧密联系的，很多的实际操作其实是与新型机械设计关系密切的，比如汽车振动以及汽车噪声方面的研究，这些研究对解决问题有着非常重要的作用以及效果。

5  新型机械设计在汽车工程方面的应用

5.1 在汽车工程噪声以及振动方面的应用

汽车是人们现实生活以及企业生产中，很多方面不可缺少的重要工具，在汽车上各方面的工具以及部件，彼此之间的联系是十分紧密的，这些部件能否实现高效以及安全地运行，是否可以让汽车运输能安全以及高效地开展，这些与人们的现实生活以及衣食住行都是有着十分重要的联系，若是在汽车产品中，各类的零部件以及设备出现了故障或者问题，就会对行车安全造成十分严重的影响，进而给人们的现实出行带来安全威胁。汽车不能正常行驶，以及出现设备故障，这些都是非常关键的问题。

车辆运行的情况下，乘客被振动、噪声等因素影响，这是对汽车质量进行判断的一个关键性的指标，这些质量分析，是对汽车舒适性进行评价的标准，同时这也关系到汽车产品的外在形象。要想让以上的这些想象尽量减少，比较简单的方法，就是避免结构模型以及输入荷载过于接近，可以借助频率分布，將这方面的问题解决，这样可以对振动频率进行适当匹配，解决振动中出现耦合的问题。另外是这样也可以让产品振动的一些特性进行改善，让汽车产品的噪声得到降低，振动的问题也可以得到避免。可以借助NVH分析，先得到车型性能的各方面指标，对设计以及机械制造的各方面环节，采取优化以及完善的措施，这方面的分析无论是考虑设计的成本，还是产品开发的周期，都是为新车型设计提供重要的保障。

5.2 汽车结构强度以及模态分析结构优化方面的应用

在社会迅速发展以及经济全球化的趋势下，节能、安全和舒适，是如今汽车产品的重要发展方向，也是性能以及技术方面要迎接的重要挑战，车身的轻量化，需要对汽车的框架以及结构进行优化，另外车身制造方面需要尽量使用一些高强度以及低密度的材料，比如高强度板料就是现阶段重要的研究方向。在汽车工程中，车身是非常重要的组成部分，车身一定要有足够的强度，这样汽车的寿命才会有基本保障，另外是车身的刚度也是要满足一定的需求，这样车的装备以及应用需求才会得到满足。在机械设计以及检测技术方面，机械有限元分析可以解决上述的一些问题，让车身的设计可以更加符合现实需求。主要的应用方向是两个方面，一方面就是在汽车的实际设计中，对结构件以及机械部件强度、刚度展开分析，另外就是在汽车结构的实际分析中，可以用有限元法，对汽车的各部分构件展开模态分析，这样就可以在计算机上，对汽车各构件模态进行观察，尤其是振动模态，这样结构设计就会更加便捷，一些问题可以及时得到解决。因此在汽车设计中，可以说有限元分析是起到关键性作用的，在新型机械设计中，有限元设计是非常重要的理论以及方法，在汽车结构的设计中对有限元分析展开应用，可以让车身设计的整体水平更加符合要求，让汽车结构保持良好的强度要求。

6  结论

总之，机械设计在制造方面的应用，关系到工业的整体发展，新型机械设计在新时代下得到迅速发展，将新型机械设计适当应用到汽车工程中，汽车设计的整体水平会得到提升，各方面部件的性能以及质量会更加出众，从而让汽车工业更加具备竞争力，这对社会发展也是有着显著意义的，有助于社会经济的进步。

参考文献：

[1]张磊.公共信息技术背景下机械设计及自动化理论课程人才培养模式研究——评《机械基础知识——企业新型学徒制培训教材》[J].机械设计，2020，37（01）：7.

[2]张志轩，刘雨锋，钟清伟，等.新型磁通切换机械调磁永磁电机设计分析[J].微特电机，2019，47（07）：25-29.

[3]朱耿寅，赵晓云，金轲，等.工程机械降噪研究及新型迷宫腔消声器的设计与仿真分析[J].机械制造，2019，57（04）：36-38.

[4]杨立然，黄翔，王兴兴，等.新型蒸发冷却与机械制冷复合式空调试验样机的设计分析[J].制冷与空调，2017，17（05）：10-14.

[5]张小良.新型钢管混凝土柱钢牛腿与RC梁纵筋机械锚固式连接节点设计与试验研究[J].广东土木与建筑，2016，23（01）：6-9，21.