蘇偉豪
(長安大學(xué)興華學(xué)院,陜西 西安 710077)
隨著智能化時(shí)代的到來,有越來越多的智能化技術(shù)被應(yīng)用于行業(yè)建設(shè)中,機(jī)械設(shè)計(jì)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)就是其中之一。機(jī)械設(shè)計(jì)本身帶有很強(qiáng)的電子技術(shù)屬性,而電子技術(shù)與智能化技術(shù)也存在很多融合點(diǎn),因此將智能化引入機(jī)械設(shè)計(jì)中是未來發(fā)展的必然趨勢。微觀上,機(jī)械設(shè)計(jì)過程中會(huì)遇到很多人工手段難以完成的操作,我們需要通過應(yīng)用具體技術(shù)來滿足設(shè)計(jì)需求,但另一方面,如何將人的思想和設(shè)計(jì)理念充分在技術(shù)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)是人們最為關(guān)心的問題,智能化的引入在一定程度上可以幫助人們解決掉當(dāng)前的一些煩惱。并且,在電力供應(yīng)充足的情況下,智能系統(tǒng)可以永不停歇的重復(fù)做工,這也是人工操作無法做到的。但需要注意的是,智能化本身仍在發(fā)展中,當(dāng)我們將某些智能化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中時(shí),需要對智能化本身的發(fā)展方向有著清楚的了解和認(rèn)識(shí)。
方便性及微型化方向主要體現(xiàn)在對納米技術(shù)的應(yīng)用上。眾所周知,納米技術(shù)本身具有很強(qiáng)大的功能,該技術(shù)能夠幫助人們解決不少實(shí)際問題,也直接推動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展,比如醫(yī)學(xué)和電子。從應(yīng)用的角度看,納米技術(shù)最受人們認(rèn)可的地方在于,它可以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品具體性能、功能,以及產(chǎn)品質(zhì)量的改善,并且對該技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)受行業(yè)性質(zhì)影響,只要行業(yè)本身有這方面訴求,納米技術(shù)都能帶給它們很大幫助,比如機(jī)械設(shè)計(jì)。在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中,最令人們頭痛的就是設(shè)計(jì)思想和理念與實(shí)踐操作的對接上,很多時(shí)候我們受應(yīng)用技術(shù)局限性的限制,無法將完美的設(shè)計(jì)理念充分實(shí)現(xiàn)出來,而引入納米技術(shù)于機(jī)械設(shè)計(jì)操作中,可以很輕松便實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的重設(shè)計(jì)重制造,不僅使設(shè)計(jì)思想和理念得到了充分展示,也在很大程度上提升產(chǎn)品質(zhì)量和制造效率。
在機(jī)械設(shè)計(jì)中,我們除了要關(guān)心產(chǎn)品質(zhì)量和功能外,材料使用問題和產(chǎn)品外觀也是需要注意的。在材料使用方面,環(huán)保始終是繞不開的話題,因?yàn)樵谡麄€(gè)生產(chǎn)制造過程中,必定會(huì)產(chǎn)生一些污染環(huán)境的物質(zhì),況且有些材料本身也不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),面對這一問題,我們需要提高環(huán)境保護(hù)意識(shí),那些不利于環(huán)保的和會(huì)對環(huán)境造成破壞的材料與操作是必須被放棄掉的,這是整個(gè)行業(yè)未來的發(fā)展方向。再看美觀,作為機(jī)械設(shè)計(jì)中比較重要的一個(gè)組成部分,產(chǎn)品的美觀度在某種程度上能夠彌補(bǔ)性能上的一些不足,這主要與購買者的喜好相關(guān)。因此,當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)還是非??粗禺a(chǎn)品美觀度的,并且隨著人們對產(chǎn)品整體應(yīng)用效果要求的不斷提高,美觀度在未來機(jī)械設(shè)計(jì)中的地位只會(huì)越來越高。
隨之社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷向前發(fā)展,汽車已經(jīng)成為人們的生活必須品,在大中型城市,幾乎每家每戶都有一輛汽車,有的甚至還不止一輛,人們購買汽車的欲望直接促進(jìn)了我國汽車行業(yè)的發(fā)展。眾所周知,一部汽車由上萬種零件組成,并且多數(shù)零件都是比較復(fù)雜的,無論是結(jié)構(gòu)還是設(shè)計(jì)中所應(yīng)用到的技術(shù)。這樣一來,對具體機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用就顯得非常重要,因?yàn)槿绻捎昧瞬磺‘?dāng)?shù)募夹g(shù)于生產(chǎn)制造中,或者干脆在零件設(shè)計(jì)階段就存在問題,那必然會(huì)使生產(chǎn)出來的零件無法被正常使用,這樣直接影響到汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)。如果問題能在組裝過程中和出產(chǎn)前被發(fā)現(xiàn)還好,如果在使用中才發(fā)現(xiàn),將大大增加事故發(fā)生的概率。在眾多汽車運(yùn)轉(zhuǎn)故障中,故障性震動(dòng)是最為常見的,具體表現(xiàn)為,汽車在運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)出一些特殊的噪音,或者車體時(shí)常發(fā)生震動(dòng)。面對這個(gè)問題,我們在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中通常會(huì)把結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率與輸入載荷頻率錯(cuò)開,事實(shí)證明,這種處理方法可以有效解決汽車的故障性震動(dòng)問題。關(guān)于車體震動(dòng),一般我們會(huì)通過減少汽車震動(dòng)發(fā)生的偶合反應(yīng)來實(shí)現(xiàn),這樣既降低了震動(dòng)故障對車體造成的影響,也在一定程度上提升了車內(nèi)人員的舒適度。
雖然人們購車的欲望在增加,并且使用汽車的頻率也在提高,但汽車的重要作用畢竟只是方便出行,所以從汽車結(jié)構(gòu)本身來說,只要能夠滿足人們的基本需求,只要充分發(fā)揮了汽車的基本功能,機(jī)械設(shè)計(jì)需要被修改的地方還是很有限的。但如果我們把環(huán)境保護(hù)因素考慮進(jìn)去的話會(huì)發(fā)現(xiàn),關(guān)于汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化,我們需要做的地方還是很多的,比如減少尾氣排放、應(yīng)對全球變暖對車體設(shè)計(jì)和材料做出調(diào)整等。設(shè)計(jì)上,我們可以采用低密度、高強(qiáng)度的金屬材料,并且材料本身要具有很強(qiáng)的抗腐蝕性,當(dāng)前很多汽車都采用低碳材料來制造,其好處除了有助于環(huán)保外,這種材料的強(qiáng)度和剛度在很大程度上可以保證焊接工作能夠順利進(jìn)行。
從當(dāng)前情況看,智能化、方便性及微型化、環(huán)保及美觀化是機(jī)械設(shè)計(jì)今后發(fā)展的幾個(gè)主要方向,這與行業(yè)發(fā)展和人們的實(shí)際需求有著較為密切的聯(lián)系。所以,為了使機(jī)械設(shè)計(jì)在車輛工程發(fā)展中得到更好的應(yīng)用,我們要時(shí)刻注意行業(yè)與應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的動(dòng)向,牢牢把握好主要發(fā)展趨勢,通過不斷完善零件生產(chǎn)和優(yōu)化汽車結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)汽車工程的蓬勃發(fā)展。