蔡子遠(yuǎn)

摘 要：由于現(xiàn)代化工業(yè)社會的不斷發(fā)展，人們出行乘坐高速動車的頻率日益增加，伴隨著高速動車數(shù)量日益攀升的同時，高速動車的設(shè)計對于高速動車將來的投入運(yùn)行來說至關(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車設(shè)計中不可忽視的一部分，在高速動車的設(shè)計中應(yīng)用機(jī)械力學(xué)的相關(guān)技術(shù)，兩者之間相輔相成，可以使高速動車的設(shè)計得到不斷的改進(jìn)與完善。

關(guān)鍵詞：高速動車設(shè)計；機(jī)械力學(xué)技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0072-01

隨著全球經(jīng)濟(jì)化的不斷發(fā)展，給我國的高速動車行業(yè)帶來了發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)，所以我國需要不斷提升高速動車的研發(fā)速率與不斷加強(qiáng)技術(shù)上的改革創(chuàng)新來使高速動車的品質(zhì)得到顯著改善。而關(guān)于高速動車的設(shè)計，是相對來說比較復(fù)雜的，包含數(shù)個相對來說比較專業(yè)的子系統(tǒng)，所以先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)與出色的設(shè)計方案在很大程度上決定了高速動車設(shè)計的品質(zhì)。與此同時，高速動車的設(shè)計離不開機(jī)械力學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，本文主要通過分析機(jī)械力學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)，來探討機(jī)械力學(xué)技術(shù)在高速動車設(shè)計中的應(yīng)用。

1 高速動車的設(shè)計特點(diǎn)及設(shè)計要素

隨著我國高鐵動車的不斷發(fā)展，關(guān)于高速動車的相關(guān)設(shè)計，一般是從設(shè)計的特點(diǎn)與設(shè)計的要素兩個方面來進(jìn)行分析。

1.1 高速動車的設(shè)計特點(diǎn)

高速動車的設(shè)計通常包括對設(shè)計的構(gòu)圖規(guī)劃、對設(shè)計的計算思考等。在高速動車的整個設(shè)計階段，相關(guān)的設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)高速動車的運(yùn)行特點(diǎn)及載客人數(shù)等進(jìn)行系統(tǒng)地分析，來對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行探討，使高速動車的設(shè)計盡可能的盡善盡美。在高速動車的設(shè)計過程中，因其涉及到的問題相對來說比較繁瑣，這就要求設(shè)計人員設(shè)計并歸納出最佳的設(shè)計方案，來保證高速動車的設(shè)計符合實(shí)際的運(yùn)行要求。在傳統(tǒng)的車輛設(shè)計中，設(shè)計者只是做出車輛部件二維的設(shè)想圖，這樣無法達(dá)到后期想要實(shí)現(xiàn)的設(shè)想，而對于高速動車的設(shè)計引入了運(yùn)動仿真等先進(jìn)的科技技術(shù)則可以避免造成所存在的相關(guān)問題，同時也可以更直觀地反映出整個設(shè)計過程，高速動車的設(shè)計流程圖大意如下圖1所示。

1.2 高速動車的設(shè)計要素

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

2 機(jī)械力學(xué)在高速設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 機(jī)械力學(xué)在高速動車設(shè)計中的重要程度

在高速動車的設(shè)計過程中，傳統(tǒng)的力學(xué)現(xiàn)已不能滿足其設(shè)計特點(diǎn)，因此需要引進(jìn)機(jī)械力學(xué)的相關(guān)知識來滿足高速動車的設(shè)計要求。機(jī)械力學(xué)主要是應(yīng)力及載荷分析，從而對高速動車的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度考核，在高速動車的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，特別是運(yùn)動的力矩不斷變化時，需要應(yīng)用相關(guān)的機(jī)械力學(xué)知識來進(jìn)行力學(xué)的相關(guān)分析。對于高速動車相關(guān)的機(jī)械設(shè)計需要在知識理論層面上進(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)來提高機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，從而得以保證高速動車未來的正常運(yùn)行。

2.2 機(jī)械力學(xué)在高速動車設(shè)計中的應(yīng)用

在高速動車的設(shè)計過程中，機(jī)械零件的受力分析主要跟零件的運(yùn)動形式、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)行時的運(yùn)動特點(diǎn)以及機(jī)械零件在受力情形分析之后會有什么變化，來進(jìn)行相關(guān)的分析。機(jī)械力學(xué)在各個零部件的銜接方面起到一定的判斷作用，通過力學(xué)分析不同接觸位點(diǎn)的受力情況來對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車零部件的位置安排與材料選擇，與此同時，機(jī)械力學(xué)在后期高速動車運(yùn)行過程中的材料損耗程度上也可以起到一定的評估作用，通過運(yùn)動的分析做功程度來判斷機(jī)械部件的損耗現(xiàn)象，來對損耗的部位進(jìn)行定期的維修和更換，從而保證高速動車的正常運(yùn)行。

3 結(jié)語

高速動車的成功運(yùn)行代表了我國車輛制造水平的不斷提高，是我國交通領(lǐng)域的一項重大的科技飛躍。本文通過對高速動車的設(shè)計特點(diǎn)和其中涉及到的機(jī)械力學(xué)知識的運(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，同時機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)該結(jié)合時代的發(fā)展進(jìn)行不斷的創(chuàng)新。希望中國可以不斷吸收引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，在不久的將來可以看到更多先進(jìn)的車輛馳騁在中華大地上。

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