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      探析高速動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)中機(jī)械力學(xué)技術(shù)的應(yīng)用

      2017-03-10 21:25:48蔡子遠(yuǎn)
      中國(guó)科技縱橫 2017年1期
      關(guān)鍵詞:應(yīng)用

      蔡子遠(yuǎn)

      摘 要:由于現(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)的不斷發(fā)展,人們出行乘坐高速動(dòng)車(chē)的頻率日益增加,伴隨著高速動(dòng)車(chē)數(shù)量日益攀升的同時(shí),高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)對(duì)于高速動(dòng)車(chē)將來(lái)的投入運(yùn)行來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,其中機(jī)械力學(xué)技術(shù)的應(yīng)用更是成為了高速動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)中不可忽視的一部分,在高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用機(jī)械力學(xué)的相關(guān)技術(shù),兩者之間相輔相成,可以使高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)得到不斷的改進(jìn)與完善。

      關(guān)鍵詞:高速動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì);機(jī)械力學(xué)技術(shù);應(yīng)用

      中圖分類(lèi)號(hào):TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)01-0072-01

      隨著全球經(jīng)濟(jì)化的不斷發(fā)展,給我國(guó)的高速動(dòng)車(chē)行業(yè)帶來(lái)了發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn),所以我國(guó)需要不斷提升高速動(dòng)車(chē)的研發(fā)速率與不斷加強(qiáng)技術(shù)上的改革創(chuàng)新來(lái)使高速動(dòng)車(chē)的品質(zhì)得到顯著改善。而關(guān)于高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì),是相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜的,包含數(shù)個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較專(zhuān)業(yè)的子系統(tǒng),所以先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)與出色的設(shè)計(jì)方案在很大程度上決定了高速動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)的品質(zhì)。與此同時(shí),高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)離不開(kāi)機(jī)械力學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,本文主要通過(guò)分析機(jī)械力學(xué)技術(shù)的特點(diǎn),來(lái)探討機(jī)械力學(xué)技術(shù)在高速動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

      1 高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要素

      隨著我國(guó)高鐵動(dòng)車(chē)的不斷發(fā)展,關(guān)于高速動(dòng)車(chē)的相關(guān)設(shè)計(jì),一般是從設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)的要素兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析。

      1.1 高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

      高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)通常包括對(duì)設(shè)計(jì)的構(gòu)圖規(guī)劃、對(duì)設(shè)計(jì)的計(jì)算思考等。在高速動(dòng)車(chē)的整個(gè)設(shè)計(jì)階段,相關(guān)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)高速動(dòng)車(chē)的運(yùn)行特點(diǎn)及載客人數(shù)等進(jìn)行系統(tǒng)地分析,來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討,使高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)盡可能的盡善盡美。在高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,因其涉及到的問(wèn)題相對(duì)來(lái)說(shuō)比較繁瑣,這就要求設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)并歸納出最佳的設(shè)計(jì)方案,來(lái)保證高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)符合實(shí)際的運(yùn)行要求。在傳統(tǒng)的車(chē)輛設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者只是做出車(chē)輛部件二維的設(shè)想圖,這樣無(wú)法達(dá)到后期想要實(shí)現(xiàn)的設(shè)想,而對(duì)于高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)引入了運(yùn)動(dòng)仿真等先進(jìn)的科技技術(shù)則可以避免造成所存在的相關(guān)問(wèn)題,同時(shí)也可以更直觀地反映出整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)流程圖大意如下圖1所示。

      1.2 高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)要素

      對(duì)于高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì),首先應(yīng)該確定整體造型的創(chuàng)意思路,高速動(dòng)車(chē)的整體造型應(yīng)該充分體現(xiàn)速度的特征,可以依據(jù)其流體動(dòng)力學(xué)方面的關(guān)鍵特征來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)參考。高速動(dòng)車(chē)的幾何設(shè)計(jì)要素分析:高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)是十分縝密的,需要將設(shè)計(jì)概念細(xì)化來(lái)進(jìn)行概念模型的構(gòu)建,高速動(dòng)車(chē)的各個(gè)部件之間的相互銜接需要十分精準(zhǔn)的位置設(shè)定;高速動(dòng)車(chē)各個(gè)部分的銜接要素分析:在實(shí)際的高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)構(gòu)建中,各個(gè)部分的銜接分為直接銜接與間接銜接兩種情況,不同的銜接方式會(huì)產(chǎn)生不同的效果,所以需要設(shè)計(jì)者進(jìn)行全方位的考慮,盡可能地避免銜接時(shí)的縫隙遺留問(wèn)題,從而提高高速動(dòng)車(chē)的后期運(yùn)行效率。

      2 機(jī)械力學(xué)在高速設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

      2.1 機(jī)械力學(xué)在高速動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)中的重要程度

      在高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,傳統(tǒng)的力學(xué)現(xiàn)已不能滿(mǎn)足其設(shè)計(jì)特點(diǎn),因此需要引進(jìn)機(jī)械力學(xué)的相關(guān)知識(shí)來(lái)滿(mǎn)足高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)要求。機(jī)械力學(xué)主要是應(yīng)力及載荷分析,從而對(duì)高速動(dòng)車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度考核,在高速動(dòng)車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,特別是運(yùn)動(dòng)的力矩不斷變化時(shí),需要應(yīng)用相關(guān)的機(jī)械力學(xué)知識(shí)來(lái)進(jìn)行力學(xué)的相關(guān)分析。對(duì)于高速動(dòng)車(chē)相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)需要在知識(shí)理論層面上進(jìn)行一定程度的改革創(chuàng)新,需要引進(jìn)機(jī)械力學(xué)技術(shù)來(lái)提高機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量,從而得以保證高速動(dòng)車(chē)未來(lái)的正常運(yùn)行。

      2.2 機(jī)械力學(xué)在高速動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

      在高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,機(jī)械零件的受力分析主要跟零件的運(yùn)動(dòng)形式、受力情景相互關(guān)聯(lián),我們可以從機(jī)械零件的形狀、后期投入運(yùn)行時(shí)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)以及機(jī)械零件在受力情形分析之后會(huì)有什么變化,來(lái)進(jìn)行相關(guān)的分析。機(jī)械力學(xué)在各個(gè)零部件的銜接方面起到一定的判斷作用,通過(guò)力學(xué)分析不同接觸位點(diǎn)的受力情況來(lái)對(duì)零部件的材料與性能進(jìn)行選擇。機(jī)械力學(xué)在一定程度上可以決定高速動(dòng)車(chē)零部件的位置安排與材料選擇,與此同時(shí),機(jī)械力學(xué)在后期高速動(dòng)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的材料損耗程度上也可以起到一定的評(píng)估作用,通過(guò)運(yùn)動(dòng)的分析做功程度來(lái)判斷機(jī)械部件的損耗現(xiàn)象,來(lái)對(duì)損耗的部位進(jìn)行定期的維修和更換,從而保證高速動(dòng)車(chē)的正常運(yùn)行。

      3 結(jié)語(yǔ)

      高速動(dòng)車(chē)的成功運(yùn)行代表了我國(guó)車(chē)輛制造水平的不斷提高,是我國(guó)交通領(lǐng)域的一項(xiàng)重大的科技飛躍。本文通過(guò)對(duì)高速動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和其中涉及到的機(jī)械力學(xué)知識(shí)的運(yùn)用進(jìn)行了相關(guān)的闡述,其中機(jī)械力學(xué)所起到的作用不容小覷,同時(shí)機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)該結(jié)合時(shí)代的發(fā)展進(jìn)行不斷的創(chuàng)新。希望中國(guó)可以不斷吸收引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù),在不久的將來(lái)可以看到更多先進(jìn)的車(chē)輛馳騁在中華大地上。

      參考文獻(xiàn):

      [1]周文豪.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向的研究[J].科技與企業(yè),2013(07):318-318.

      [2]賈志欣.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2013(04):50-51.

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