新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用

时间：2021-01-27 02:02:31　来源：达达文档网本文已影响人

张梦

【摘要】随着现代工业改革的逐步深化，我国的机械设计理论基础也取得了诸多显著的发展成效。特别是作为工业、农业及相关服务业的辅助配套功能来说，机械设计理论的应用范围也在不断扩大。论文结合主要应用需求和应用方向，针对机械设计理论在汽车工程领域的研发要点展开探讨。同时希望通过这些机械设计要点和思路为机械设计技术人员和汽车工程从业者提供参考。

【Abstract】With the gradual deepening of modern industrial reform， the theoretical basis of mechanical design in China has also made a lot of remarkable achievements. Especially as an auxiliary supporting function of industry， agriculture and related service industries， the application scope of mechanical design theory is also expanding. Based on the main application requirements and application direction， this paper discusses the research and development points of mechanical design theory in the field of automotive engineering. At the same time， it is hoped that this can provide references for mechanical design technicians and automobile engineering practitioners through these key points and ideas of mechanical design.

【關键词】机械设计;汽车工程;NVH分析;应用方案

【Keywords】mechanical design; automotive engineering; NVH analysis; application scheme

【中图分类号】U462 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2020）06-0174-02

1 引言

自改革开放以来，我国的现代工业水平实现了飞速发展。而作为工业领域的核心内容之一，机械工程中的机械设计原理及应用在整个机械科学体系中拥有至关重要的作用。由其搭建的基础理论体系和上层应用架构为复杂机械的应用方法创新与发展奠定了基础。由于机械设计理论的体系较为繁杂，与其关联的机械结构及零部件等理论研究与实践都会直接影响到机械装置的实际应用效果。作为我国工业、农业以及服务业的重要服务支持对象，机械设计理论的应用和产品化已具有较长的历史，并且已经实现了广泛普及。然而对其理论方面的研究仍会受到现实需求的影响。从工业技术的常规发展路径来看，只有出现新的机械装置应用需求时才能推动机械设计理论的创新和发展。

2 新型机械系统设计理论的应用范围与基本特征

经历了较长时间的发展和应用积累，我国的机械设计理论在产品转化和工业生产场景中的应用已积累了相当丰富的经验。从总体来看，机械设计领域的研究方向主要可归纳为以下几个方面，包含现代设计理论与方法，机械创新设计与方法，机械系统动态设计与仿真，传动新型理论设计，机器人机构与控制仿真，基于机械创新的设计与检测技术等几个大类。而从机械设计理论与汽车工程的关联性来看，应用最为广泛同时也是适配度最高的主要有两个方面，分别是汽车工程技术与汽车工程中的实际操作。考虑到汽车工业本是一个国家重点推进的制造业基础代表，其综合产能与产品的品质也彰显着国家制造业的整体水平。从这一角度来看，汽车工业不仅是泛泛理解的工业体系组成元素之一，也构成了现代工业技术的核心载体。目前的汽车工业理论基本原理与汽车工程工业紧密相关，在实际应用中二者的契合度也较为理想。汽车工程创新与转型都离不开汽车工程技术的支持，对于相应的工业操作和生产流程也有着较高要求。而在实际操作过程中，与机械设计同步创新的还包含理论层面的机械技术原理。有些时候还会关系到工艺理论的实际操作，这些内容都要依赖于机械设计理论而实现工艺进步。

3 新型机械设计理论在汽车工程方向的应用

3.1 汽车工程噪音与振动控制方向的应用

伴随着人们生活水平的持续改善与提高，消费者对于汽车类消费品的使用舒适性需求正在大幅增长。而汽车在行驶过程中的噪音和振动控制会直接影响其使用感受和市场反馈。在汽车制造行业中衡量此类舒适性的客观评价标准指标为NVH分析结果。NVH即为由Noise（噪声）、Vibration（振动）和Harshness（声振粗糙度）三种关乎汽车噪音与振动的诱导因素构成的机械理论，这项分析的数值能够直观地反映出汽车产品使用的市场反馈情况。NVH的主要测量方式和数据来源是空气传播产生的噪音及发动机机架震动产生的噪音二者的综合结果。通过这种新型机械设计理论，NVH能够改善现有发动机结构件的振动频率匹配状况，并大幅度消除震动过程中产生的耦合现象。此外，NVH分析还能极大程度地改善和提升产品的抗震动特性，让汽车发动机在运转过程中尽可能地降低其噪声和振动，以此创造良好的驾驶和使用体验。通过NVH新型机械理论的应用能够为静音车型的开发和设计提供最直接的性能指标。相关技术人员可以结合NVH的设计要求，对零部件的生产和组装等各个环节进行精细化管理并对各生产环节的衔接和组装工艺的优化实施工艺升级。从设计开发成本及实施周期等角度考虑，NVH分析均能够为新款车型的设计和测试模型搭建带来直接的静音效果保障。

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