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摘要：随着社会的快速发展，科学技术的不断进步，机械工程在现阶段社会生活中的地位也在逐年提升。车辆的使用方便了人们出行，提升了运输效率、加快了物资流通，为经济发展做出了重要贡献。随着车辆需求的不断增加，车辆制造业迎来了快速发展的机遇，但在业务快速增长的同时市场竞争也愈演愈烈。实施车辆设计需要使用相关的机械设计技术，建立车辆模型，通过数模分析、新材料导入、结构优化等实现车辆装备的升级。目前车辆的工程设计还存在大量优化提升的空间，来实现发展空间的确立，设备的良好运行，满足人们对车辆的智能化、个性化等需求。本文主要是从机械设计的角度开展车辆工程的建设，探讨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
引言：
机械设备在车辆工程的实施与使用中既要满足大众的需求，又要实现产品的高端制造。但是在目前工程实施过程中还存在相关车辆行驶需求无法得到满足的现象，其中最常见的问题是安全与能耗。这些问题的突破是现阶段车辆工程设计面临的难题，实施优化的设计能够更好的提升车辆运行系数，满足社会需求。
一、机械设计的现状分析
随着经济的发展，人们对于车辆的需求逐年增加。从我国车辆运行与设计的角度进行观察，针对车辆的机械实用设计和实证设计、安全性能和生产技术的处理方面依旧存在一些问题，导致这些问题存在与发生的主要原因是整个机械设计方案的更新缓慢，目前行业仍是按照传统的设计方案开展实施。落实车辆机械设计需要做好机械工程的设计与安全性能设计的衔接，但是一些设计人员在进行机械设计的时候并没有针对这些问题落实研究，一味只重视车辆的外观;还有一些设计人员不考察产品的预算，造成成本增加。车辆设计的需求逐年增长，虽然设计的技术正以多样的形式进行发展，但是技术难度也随之迅速增加。目前车辆工程的机械设计技术已经不能满足社会经济运行，所以还需要加强研究，实现车辆的工程结构机械设计技术的建设，做好内部的性能调整，实现数据的优化处理。
二、机械设计的发展方向
1.智能化
万物互联、智能互通是社会生活发展的必然趋势。特别是现在5G通信技术、AI（Artifical Intelligence）技术的飞速发展，正在加快生活方式的改变速度。当然将智能化用于辅助机械设计已经逐漸成熟。目前主要有两种方式：智能辅助分析软件的应用，能够进行相应的模拟装配，提示设计缺陷和设计风险点，便于设计师进行调整，如：CATIA、ansys;智能互动机器人能够做部分产品设计，从原先的被动辅助转变为主动开发，最终提交最优的一种或者几种设计方案供设计者确认。智能化技术的引入极大地减少了因人为失误造成的设计缺陷及样品报废，极大的减轻了人员的工作强度，同时，在整个产业在智能化技术的推广中行业效率也得到极大的提升。智能化装备与控制系统将机械技术与电控技术、计算机技术相综合，实现车辆工程设计模式转变。加快车辆换代升级设计速度，落实设计模型的优化处理，使车辆工程设计开发速度能够满足人们对于车辆差异化需求的转变，最终提升自身车辆的竞争力。
2.模块化
机械设计按照产品的功能或者物理区域将产品划分成不同的模块，各模块可以同步开发，并且相应模块划分给对应专业团队处理。因此这样的设计平台搭建灵活、开发效率高、开发周期短。因模块化设计的应用，使部分模块可以在不同品牌、不同车型中直接使用，从而使部分模块的量产数量成倍增加，最终实现生产成本降低。也因为模块化应用，使各模块质量管控点更细化，便于后期量产时质量管控，确保模块质量稳定，间接降低后期装配的产品不合格率。同时模块化技术的使用便于维修人员使用AI技术对潜在故障进行监测和诊断，进而促进对整体生产技术的提高。
3.轻量化、微型化
在当今世界节能减排已经上升到战略高度时，也成为了机械设计中考虑的重要因素之一。从而一批新技术新材料的出现和被采用。常用的方式有：a）新工艺的采用，如将铸造工艺改为锻造;b）使用铝合金代替钢材;c）新技术新材料的使用，如纳米技术。从计算机领域来观看，这种纳米技术直接提升了产品的性能，实现了技术瓶颈的突破。从机械设计领域来看，我国研制的“超级纤维”纳米碳管与钢相比，质量是其相同体积钢的1/6，强度却是同体积钢的10倍。
随着上述技术和工艺的在车辆工程中应用，车辆将会逐渐轻量化、微型化，从而支持节能减排并且也能一定程度上缓解城市交通压力。
4.环保性
随着人民生活水平的不断提升，也逐渐意识到环保的重要性。大至国家、小到个人都在为环境保护做着应有贡献。国内习近平总书记提出了要践行“绿水青山就是金山银山”发展理念。欧盟各类环保政策的持续和频繁修订。欧盟委员会已于2020年12月16日公布了（EU） 2020/2096条例，对（EC） No 1907/2006 REACH法规附件十七进行修订（合并至2020年8月）。强制执行日期：2021年1月5日（或与个别物质有关的其他规定日期）。美国：2021年2月16日，包装毒物信息中心（TPCH）发布新的 《包装毒物示范法》。除了维持对四种重金属的管控外，该法规还扩大到限制包装和包装材料中的全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）和邻苯二甲酸酯类别。等等
环境保护建设是现阶段机械工程建设的主要方向，是满足社会经济运行的需求，是实现资源利用效率的提升。与国外的发达国家相对比，国内关于这种研究与建设的技术还是处于较低的发展水平中，所以相关的研究人员需要在机械设计过程中尽量降低不可再生资源的使用比例，大量择优换用可再生材料。处理工艺也要优选环保绿色的工艺。逐步提高设计人员专业知识与技术水平，对于设计人员进行设计的方式与原材料的选择等都需要同步进行深入的、不断的、持续的培训。
三、机械设计与车辆工程实施的研究
1.零件选材、设计与制造是根本 汽车从基本组成上分为发动机部分、底盘部分、车身部分、电器设备等几部分，但从零件特性角度又可以分为机械结构部分、液压结构部分、电器设备部分、电路控制系统部分等。如此复杂的结构是由上百万个零部件组装而成的，因此汽车的组装与设计需要多种工序开展。零件质量是直接影响车辆最终运行情况，在车辆运行的过程中一旦零件出现质量问题就可能对行驶造成影响，部分问题可能还会造成严重的交通事故或者人员伤害。零件质量是保障车辆运行的根本。现阶段车辆零件主要依据整车相关要求做相应的设计开发以及生产过程管控。这就需要相关人员具备较丰富的相关知识。
为了更好的提升汽车的舒适性、耐用性、环保性、安全与环境适应性等，相关人员需要不断进行机械工程的研究，了解各类组成零件的常规加工工艺、最新材料、最新前沿工艺等，以及各种方式的优缺利弊。熟练掌握并运用上述知识进行零件的选材、设计与制造，才能让实现汽车功能的全面发展成为可能，才能让量产车辆具有较强的地域適应性和持久的市场竞争力成为可能。
2.汽车结构设计是魂
汽车的内部结构组成极其复杂，部件间联系有极其紧密。在整个工作过程中是需要各类零件相互配合的。个别零件设计失败后期或许还可以改善或纠正，但结构设计缺陷是很难通过简单调整来弥补，结构设计的好坏直接决定了该车型开发是否成功。结构设计是车辆的魂。设计人员在进行汽车结构设计时要基于人民群众针对不同使用场景的需求，并落实可持续发展要求。经济运行提速，人们生活节奏也随之快速加快，所以汽车综合性能以及安全性、舒适性、环保型等都成为汽车选择时的主要指标。
社会群众会认为增加车辆钢板厚度能够更好的提升车辆质量、增加安全性。但在实际车辆设计开发过程中这并非最优选择。因为车辆质量的增加，意味着需要投入更多的材料去制造车辆、后期车辆运行中也需要消耗更多的能源。而设计人员更加倾向于通过对车辆安全结构设计来提升车辆安全性能，通过车辆轻量化设计去降低能源消耗。
1）车辆安全结构设计主要从软体力学角度开展分析。
将软体力学运用到结构设计中，引导外部冲击能量的传递方向和传递方式，提高车辆的运行是的安全性能。当车辆受到外部瞬间强大冲击时引导车辆内部局部结构变形（吸能盒等），通过自身变形来吸收绝大部分的冲击能量，减少冲击能量对内部人员造成的伤害。当然在设计期间还可以通过计算机辅助设计。通过计算机应用技术建立车辆模型，并且赋予模型选用材质特性，最终通过分析各种条件下的结构状态来对结构进行优化。如软件可以模拟结构受到碰撞或者震动时能清晰的展示出各组件相应情况，实现部件模拟运行的监控。
2）车辆设计结构简单化、轻量化
在全球能源危机逐渐加剧的大背景下进行车辆设计时尽量结构简单化、轻量化。通过应用新型的材料或新型工艺（如：超级纤维、陶瓷材料、高强度塑料等）来简化内部结构、降低车辆重量，在提升加速性能的同时又达到降低能源消耗的目的。
总结语：
机械设计能力创新与突破促进了车辆工程领域的快速发展，车辆品质的大幅提高又激发人民对汽车消费品的消费热情，全球汽车产销量数据突破。大量资金和优质人才加入到车辆工程的研究中，更涌现出很多跨行业造车的情况（如比亚迪、力帆汽车、格力等）。新行业的加入也使得机械设计方式呈现多样性。因此作为设计人员需要及时掌握时代技术的发展方向和最新成果，不断的创新设计作品，力争做车辆工程设计发展的行业领头人。
参考文献
[1]朱涛.浅析机械设计在车辆工程发展中的应用[J].市场周刊·理论版，2018（47）：0208-0208.
[2]李鑫.浅析机械设计在车辆工程发展中的应用[J].商品与质量，2018，000（045）：87.
[3]王雅先.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J].农村牧区机械化，2018，139（06）：46-47.
[4]成功，王志昊，甘佩艳，等.机械设计在车辆工程发展中的应用分析[J].内燃机与配件，2019，000（005）：232-233.
扬州福克斯减震器有限公司 江苏省 扬州市 225261
关键词：机械设计，车辆工程，发展应用
引言：
机械设备在车辆工程的实施与使用中既要满足大众的需求，又要实现产品的高端制造。但是在目前工程实施过程中还存在相关车辆行驶需求无法得到满足的现象，其中最常见的问题是安全与能耗。这些问题的突破是现阶段车辆工程设计面临的难题，实施优化的设计能够更好的提升车辆运行系数，满足社会需求。
一、机械设计的现状分析
随着经济的发展，人们对于车辆的需求逐年增加。从我国车辆运行与设计的角度进行观察，针对车辆的机械实用设计和实证设计、安全性能和生产技术的处理方面依旧存在一些问题，导致这些问题存在与发生的主要原因是整个机械设计方案的更新缓慢，目前行业仍是按照传统的设计方案开展实施。落实车辆机械设计需要做好机械工程的设计与安全性能设计的衔接，但是一些设计人员在进行机械设计的时候并没有针对这些问题落实研究，一味只重视车辆的外观;还有一些设计人员不考察产品的预算，造成成本增加。车辆设计的需求逐年增长，虽然设计的技术正以多样的形式进行发展，但是技术难度也随之迅速增加。目前车辆工程的机械设计技术已经不能满足社会经济运行，所以还需要加强研究，实现车辆的工程结构机械设计技术的建设，做好内部的性能调整，实现数据的优化处理。
二、机械设计的发展方向
1.智能化
万物互联、智能互通是社会生活发展的必然趋势。特别是现在5G通信技术、AI（Artifical Intelligence）技术的飞速发展，正在加快生活方式的改变速度。当然将智能化用于辅助机械设计已经逐漸成熟。目前主要有两种方式：智能辅助分析软件的应用，能够进行相应的模拟装配，提示设计缺陷和设计风险点，便于设计师进行调整，如：CATIA、ansys;智能互动机器人能够做部分产品设计，从原先的被动辅助转变为主动开发，最终提交最优的一种或者几种设计方案供设计者确认。智能化技术的引入极大地减少了因人为失误造成的设计缺陷及样品报废，极大的减轻了人员的工作强度，同时，在整个产业在智能化技术的推广中行业效率也得到极大的提升。智能化装备与控制系统将机械技术与电控技术、计算机技术相综合，实现车辆工程设计模式转变。加快车辆换代升级设计速度，落实设计模型的优化处理，使车辆工程设计开发速度能够满足人们对于车辆差异化需求的转变，最终提升自身车辆的竞争力。
2.模块化
机械设计按照产品的功能或者物理区域将产品划分成不同的模块，各模块可以同步开发，并且相应模块划分给对应专业团队处理。因此这样的设计平台搭建灵活、开发效率高、开发周期短。因模块化设计的应用，使部分模块可以在不同品牌、不同车型中直接使用，从而使部分模块的量产数量成倍增加，最终实现生产成本降低。也因为模块化应用，使各模块质量管控点更细化，便于后期量产时质量管控，确保模块质量稳定，间接降低后期装配的产品不合格率。同时模块化技术的使用便于维修人员使用AI技术对潜在故障进行监测和诊断，进而促进对整体生产技术的提高。
3.轻量化、微型化
在当今世界节能减排已经上升到战略高度时，也成为了机械设计中考虑的重要因素之一。从而一批新技术新材料的出现和被采用。常用的方式有：a）新工艺的采用，如将铸造工艺改为锻造;b）使用铝合金代替钢材;c）新技术新材料的使用，如纳米技术。从计算机领域来观看，这种纳米技术直接提升了产品的性能，实现了技术瓶颈的突破。从机械设计领域来看，我国研制的“超级纤维”纳米碳管与钢相比，质量是其相同体积钢的1/6，强度却是同体积钢的10倍。
随着上述技术和工艺的在车辆工程中应用，车辆将会逐渐轻量化、微型化，从而支持节能减排并且也能一定程度上缓解城市交通压力。
4.环保性
随着人民生活水平的不断提升，也逐渐意识到环保的重要性。大至国家、小到个人都在为环境保护做着应有贡献。国内习近平总书记提出了要践行“绿水青山就是金山银山”发展理念。欧盟各类环保政策的持续和频繁修订。欧盟委员会已于2020年12月16日公布了（EU） 2020/2096条例，对（EC） No 1907/2006 REACH法规附件十七进行修订（合并至2020年8月）。强制执行日期：2021年1月5日（或与个别物质有关的其他规定日期）。美国：2021年2月16日，包装毒物信息中心（TPCH）发布新的 《包装毒物示范法》。除了维持对四种重金属的管控外，该法规还扩大到限制包装和包装材料中的全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）和邻苯二甲酸酯类别。等等
环境保护建设是现阶段机械工程建设的主要方向，是满足社会经济运行的需求，是实现资源利用效率的提升。与国外的发达国家相对比，国内关于这种研究与建设的技术还是处于较低的发展水平中，所以相关的研究人员需要在机械设计过程中尽量降低不可再生资源的使用比例，大量择优换用可再生材料。处理工艺也要优选环保绿色的工艺。逐步提高设计人员专业知识与技术水平，对于设计人员进行设计的方式与原材料的选择等都需要同步进行深入的、不断的、持续的培训。
三、机械设计与车辆工程实施的研究
1.零件选材、设计与制造是根本 汽车从基本组成上分为发动机部分、底盘部分、车身部分、电器设备等几部分，但从零件特性角度又可以分为机械结构部分、液压结构部分、电器设备部分、电路控制系统部分等。如此复杂的结构是由上百万个零部件组装而成的，因此汽车的组装与设计需要多种工序开展。零件质量是直接影响车辆最终运行情况，在车辆运行的过程中一旦零件出现质量问题就可能对行驶造成影响，部分问题可能还会造成严重的交通事故或者人员伤害。零件质量是保障车辆运行的根本。现阶段车辆零件主要依据整车相关要求做相应的设计开发以及生产过程管控。这就需要相关人员具备较丰富的相关知识。
为了更好的提升汽车的舒适性、耐用性、环保性、安全与环境适应性等，相关人员需要不断进行机械工程的研究，了解各类组成零件的常规加工工艺、最新材料、最新前沿工艺等，以及各种方式的优缺利弊。熟练掌握并运用上述知识进行零件的选材、设计与制造，才能让实现汽车功能的全面发展成为可能，才能让量产车辆具有较强的地域適应性和持久的市场竞争力成为可能。
2.汽车结构设计是魂
汽车的内部结构组成极其复杂，部件间联系有极其紧密。在整个工作过程中是需要各类零件相互配合的。个别零件设计失败后期或许还可以改善或纠正，但结构设计缺陷是很难通过简单调整来弥补，结构设计的好坏直接决定了该车型开发是否成功。结构设计是车辆的魂。设计人员在进行汽车结构设计时要基于人民群众针对不同使用场景的需求，并落实可持续发展要求。经济运行提速，人们生活节奏也随之快速加快，所以汽车综合性能以及安全性、舒适性、环保型等都成为汽车选择时的主要指标。
社会群众会认为增加车辆钢板厚度能够更好的提升车辆质量、增加安全性。但在实际车辆设计开发过程中这并非最优选择。因为车辆质量的增加，意味着需要投入更多的材料去制造车辆、后期车辆运行中也需要消耗更多的能源。而设计人员更加倾向于通过对车辆安全结构设计来提升车辆安全性能，通过车辆轻量化设计去降低能源消耗。
1）车辆安全结构设计主要从软体力学角度开展分析。
将软体力学运用到结构设计中，引导外部冲击能量的传递方向和传递方式，提高车辆的运行是的安全性能。当车辆受到外部瞬间强大冲击时引导车辆内部局部结构变形（吸能盒等），通过自身变形来吸收绝大部分的冲击能量，减少冲击能量对内部人员造成的伤害。当然在设计期间还可以通过计算机辅助设计。通过计算机应用技术建立车辆模型，并且赋予模型选用材质特性，最终通过分析各种条件下的结构状态来对结构进行优化。如软件可以模拟结构受到碰撞或者震动时能清晰的展示出各组件相应情况，实现部件模拟运行的监控。
2）车辆设计结构简单化、轻量化
在全球能源危机逐渐加剧的大背景下进行车辆设计时尽量结构简单化、轻量化。通过应用新型的材料或新型工艺（如：超级纤维、陶瓷材料、高强度塑料等）来简化内部结构、降低车辆重量，在提升加速性能的同时又达到降低能源消耗的目的。
总结语：
机械设计能力创新与突破促进了车辆工程领域的快速发展，车辆品质的大幅提高又激发人民对汽车消费品的消费热情，全球汽车产销量数据突破。大量资金和优质人才加入到车辆工程的研究中，更涌现出很多跨行业造车的情况（如比亚迪、力帆汽车、格力等）。新行业的加入也使得机械设计方式呈现多样性。因此作为设计人员需要及时掌握时代技术的发展方向和最新成果，不断的创新设计作品，力争做车辆工程设计发展的行业领头人。
参考文献
[1]朱涛.浅析机械设计在车辆工程发展中的应用[J].市场周刊·理论版，2018（47）：0208-0208.
[2]李鑫.浅析机械设计在车辆工程发展中的应用[J].商品与质量，2018，000（045）：87.
[3]王雅先.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J].农村牧区机械化，2018，139（06）：46-47.
[4]成功，王志昊，甘佩艳，等.机械设计在车辆工程发展中的应用分析[J].内燃机与配件，2019，000（005）：232-233.
扬州福克斯减震器有限公司 江苏省 扬州市 225261