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摘要：在过去十年中，中国工农业发展迅速，机械设计在这些发展中发挥了至关重要的作用。车辆工程，机械化施工等机械设计越来越需要更深入的研究。由于在车辆工程的机械设计方面我国还存在一些发展空间，并且需要应用在日常生产生活中，所以本文主要通过机械设计的现状、机械设计在我国的发展方向、机械设计在车辆工程中的研究这三个方面浅析机械设计在车辆工程发展中的应用。
关键词：机械设计；车辆工程；发展；应用
0引言
机械设计虽然在目前有着快速的发展，但是已经满足不了当前社会的需求了，特别是在车辆工程的应用中。因此我们为了让汽车在生产过程更快捷方便，使零件安全系数更高，让汽车结构相比之前有更多的优越性，并应用于提高汽车在生活中的整体性能和安全性。我们必须对机械设计在车辆工程中的应用进行研究。
1我国在机械设计的现状
1.1比较分析
在目前我国的制造业中，机械就像是人的大脑一样的重要，关乎整个行业发展的重要作用，它在车辆工程中也起着同样重要的作用。在生产汽车的过程中有许多繁琐而危险的工作，这些工作完全由人们来完成，有了机械化的过程后很多程序就由机械来完成。目前我国在机械理论和设计化生产过程中有了快速的发展，但是机械设计在目前的情况下对于很多问题还是没有良好的解决办法，我们必须在该领域进行大量研究，以分析具体问题和解决方法。在上个世纪90年代，我们国家的机械设计才慢慢的发展的起来的，经历了至少20多年的发展，但是和很多发达国家还是有相当大的差距，他们毕竟在机械方面有着更加悠久的历史。我们在机械设计方面还需要相当多的理论和技术的探讨分析，在这些方面如果能有巨大的创新并且应用在车辆工程中，那么汽车产业在我国的发展将会有极大的进步。
1.2现状分析
中国长期以来一直采用基础实用设计，实证设计，模型实验设计等基本方面。在这些设计方法中，机械设计的安全性能，实际应用和成本预算之间存在密切关系。在未来的发展中机械设计产品在技术性和形式多样化趋于复杂，因为在目前的机械设计中还没有达到完全的技术成熟，更复杂的设计过程也是机械设计发展的必然结果。我国目前的设计方法在未来会慢慢的消失。目前，现代机械设计新技术已开始采用优化设计技术和有限元设计技术。优化设计技术通常使用更高数学线性代数的内容来执行该技术，并优化数学产品以设计优化的机械产品。有限元设计技术也是通过相关设计调整机械产品精度的数值方法[1]。
2我国机械设计发展方向
2.1智能化发展
现在生产越来越注重智能化的过程，近几年在机械设计中逐渐出现了智能化的制造，并且已经应用到了实际的操作中。机械设计作为一个系统工程，机械设计的智能化设计，机械和操作工人在机械工作过程中的整合，让机器自行解决相关的问题，使之有着人无法做的精确，及完美的工艺，通过机械智能化生产的汽车零件，拥有极高的精度和效率。在设计中，还需要使用计算机进行模型设计并设计产品模型。
2.2方便性及微型化
全世界在纳米技术发展有着很快的发展步伐，纳米技术已经在很多方面得到了应用，比如在医学、电脑技术等方面，通过纳米技术在很多方面让产品的性能得到很大的提升，并且突破了很多发面的技术瓶颈。纳米技术在机械设计中逐渐也必须得到推广，这让机械工作具有方便性和高精度性能。有很多机械设备有着复杂的构造，有了纳米技术后这些复杂的设备会得到大量的简化，对于生产效率的提高有很大的帮助，对于社会生产成本得到极大的降低。
2.3环保及美观化
在欧美及日本等发达国家他们在机械生产上不但注重技术的重要性，还注重着生产过程的材料的使用节约，对环境的影响，要想要技术达到顶尖也同时要做到技术环保相结合。我国的机械生产资源利用率相对于发达国家还处在初级发展阶段，并且机械设计技术在材料方面的使用可以通过相关的技术的优化来实现，要实现资源循环利用，在资源节约政策的指导下，技术设计必须首先了解和熟悉工程机械的原理，工作形式和选材。通过这些环节，我们对工程机械设计有了一定的了解，实现了优化技术和资源节约[2]。机械在发展中已经不能满足于只要能用的旧观念，人们对于机械的外观也有和之前不一样的要求，在追求技术相应的突破的同时对于机械的美观化也有着更高的要求，这是机械设计在发展中必然的结果，人们在思想和精神层次的满足的必须。结构简单和艺术的外观。公司的发展，时代的到来，人们的审美观逐渐需要艺术和美学的个性化。这是不老的概念，它仅需要“实用”。思想境界的人达到了一级材料并重的精神。美学的诞生可以创建和填写现代机械设计的出现差距。该结构的复杂性不仅降低了生产效率，这将花费大量的时间和成本，并且还会随着现代机械设计新的成就，这是在一个高速发展所取代。现代机械设计需要简化了结构，该设计优化，降低了成本和生产率的原始功能时提高。
3机械设计在车辆工程中的应用
3.1在汽车零件生产方面
汽车在我们的日常生活中已经是不可或缺的存在了，汽车的零件总数在几万个以上，每一个零件有着重要的作用，如果哪一个零件出现问题那么汽车就会有或大或小的问题，甚至出现安全事故。在现在的机械发展中，零件的生产必须依靠机械设计来完成，我们为了防止减少汽车在性能方面的缺失及在安全方面的保障，我们对机械设计的要求只会越来越高，得到更加精密、简单、智能等机械设计方法。在汽车运行状态下故障性震动是汽车主要的故障之一，在某些情况下我们会感受到汽车出现一些噪音和异常的振动，我们通过防止结构模态频率和输入载荷频率相近，这可以通过频率分布表来实现，就可以有效防止这些情况的发生。还能够有效消除汽车震动的有时发生的耦合反应，在汽车的使用过程中震动的发生会影响到人们的开车舒适度及安全，通过这些方法我们减少了汽车的震动和相关产生的噪声。这对于汽车的性能有较大提升，还优化制造和机械设计的相关过程。
3.2汽车的结构优化
汽车在结构上有着非常复杂的结构和相对应的各个系统，我们要对汽车结构优化的话，我们要对机械生产的要求进行改善。在全球经济的发展环境和时代全面发展的进程情况过程中，我们对于生活条件的要求也会愈来愈高，节约能源、对待产品的舒适度要求、减少相关废气的排放及增加相关的性能已经成为现代人们对于汽车的要求、性能一个关键研发方向。汽车的生产也必须相对于发生一些变化，汽车想要在结构方面得到相应优化及简化必须对车身进行相对的简化。汽车的车身在制造方面采用的是具有极高强度的低密度的材料，自20世纪70年代以来，大多数车身钢板都是由镀锌钢板制成，具有很强的耐腐蚀性。在目前的生活中，汽车生产过程中最常用的是普通的低碳钢板。强度和刚度还可以满足车身的要求，同时满足车身焊接的要求，因此被广泛应用于车身。为了满足汽车行业的要求不断轻量化，钢材料公司开始汽车用碳钢系列钢板。通过加强钢板具有低的碳含量和显著的抗张强度增加的方法获得这种高强度钢板。而厚度减小，从而降低了车辆的重量特性能够保持车体的高强度机械性能的要求。因此，例如，对BH钢板进行热喷涂以在加工锻造后提供低强度以增加其抗拉强度。与此相反，在过去获得了具有440兆帕的抗张强度的钢板可以使用这种技术处理之后增加至500MPa。首先，使用1mm厚的钢板作为侧板和高强度钢板，厚度为0.8mm。使用高强度钢板还可以有效地提高车身的抗冲击性。具有高强度钢板的车辆应具有高强度和良好的延展性。目前，高强度钢包括BH钢板（淬火和烘烤钢板），DP是双相变塑料（TRIP），M微合金钢，固溶无缝高强度IF钢。它们通常用于要求高强度，吸收，能量吸收和高韧性的严格要求，其形式部分，例如，轮辋，这加强了元件，保险杠，缓冲杆。与生产率和成形技术的发展，在汽车中使用的高-Strength钢板。内外板，如车顶板，内外板，发动机罩，行李箱盖等。许多高档车都现在的高强度钢。近年来，越来越多的非钢材料，如铝或塑料已经在介质和高端的身体部分用于汽车，如奥迪A2全铝车身。日产SUV“六月”采用塑料作为前翼和乘用车。保险杠由塑料制成。很多人认为，汽车的安全性身体是不是安全。重要的是，车身是扎实有力。钢板越厚，更安全的是。然而，汽车的现代设计是不是一个考虑因素。从力学，软座，软，硬的地方很难研究的角度。通过各种应激条件下，一些汽车将在冲突中。对能量吸收效果分散，尽量减少冲击力。保护最大化驱动器和部件的目的。在机械设计创新和检测技术中，机械有限元分析方法可以有效地满足上述车身结构，其主要应用体现在两个方面：一方面，强度和在汽车设计的主要结构部件和机械部件的刚性。和稳定性分析：在另一方面，有限元法通常是在汽车的结构的分析用于进行各部件的模态分析，以及每个组件的振动模式可以在计算机，这是一个动态结构上可以清楚地看到。施工方便。因此，车辆结构的有限元分析方法的应用提高了车身的设计水平。
4结语
机械设计和设计理论的基本原理，在行业的良好应用前景，尤其是汽车应用中，这无疑起到了很好的作用，不仅有助于汽车工程技术和实际工作的研究，同时也为汽车，技术和设计的具体应用起到了重要作用管理，这对汽车技术的发展产生积极影响，对促进社会发展的重要意义，目前，随着对产品的功能需求的增加，机械工业设计是为了满足现代社会，计算机辅助设计，它提供了更高的性能，高品质，高标准的需求。它不仅是当前社会发展的需求，也是机械工业的未来发展。多技术融合的技术，如人工智能，计算机硬件和软件，存储，数据库和建模技术作为机械产品的未来设计的发展方向。现代机械的形成和发展离不开现代技术的支撑。对机械产品日益增长的需求和市场需求的变化导致了新机械概念的形成[3]。
参考文献：
[1]任浪浪.机械设计技术的现状与发展趋势[J].山东工业技术，2017（03）：268-269.
[2]王宇.机械设计技术的现状与发展趋势[J].建材与装饰，2016（51）：105-106.
[3]冉书明.浅谈运用现代设计方法树立机械设计新理念[J].中国化工贸易，2015，26，120.
作者:成功 王志昊 甘佩艳 马涛 朱天翊 单位:上海理工大学机械工程学院
