探析高速动车设计中机械力学技术的应用

蔡子远

摘 要：由于现代化工业社会的不断发展，人们出行乘坐高速动车的频率日益增加，伴随着高速动车数量日益攀升的同时，高速动车的设计对于高速动车将来的投入运行来说至关重要，其中机械力学技术的应用更是成为了高速动车设计中不可忽视的一部分，在高速动车的设计中应用机械力学的相关技术，两者之间相辅相成，可以使高速动车的设计得到不断的改进与完善。

关键词：高速动车设计；机械力学技术；应用

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0072-01

随着全球经济化的不断发展，给我国的高速动车行业带来了发展机遇与挑战，所以我国需要不断提升高速动车的研发速率与不断加强技术上的改革创新来使高速动车的品质得到显著改善。而关于高速动车的设计，是相对来说比较复杂的，包含数个相对来说比较专业的子系统，所以先进的设计技术与出色的设计方案在很大程度上决定了高速动车设计的品质。与此同时，高速动车的设计离不开机械力学技术的应用，本文主要通过分析机械力学技术的特点，来探讨机械力学技术在高速动车设计中的应用。

1 高速动车的设计特点及设计要素

随着我国高铁动车的不断发展，关于高速动车的相关设计，一般是从设计的特点与设计的要素两个方面来进行分析。

1.1 高速动车的设计特点

高速动车的设计通常包括对设计的构图规划、对设计的计算思考等。在高速动车的整个设计阶段，相关的设计人员应该根据高速动车的运行特点及载客人数等进行系统地分析，来对结构设计进行探讨，使高速动车的设计尽可能的尽善尽美。在高速动车的设计过程中，因其涉及到的问题相对来说比较繁琐，这就要求设计人员设计并归纳出最佳的设计方案，来保证高速动车的设计符合实际的运行要求。在传统的车辆设计中，设计者只是做出车辆部件二维的设想图，这样无法达到后期想要实现的设想，而对于高速动车的设计引入了运动仿真等先进的科技技术则可以避免造成所存在的相关问题，同时也可以更直观地反映出整个设计过程，高速动车的设计流程图大意如下图1所示。

1.2 高速动车的设计要素

对于高速动车的设计，首先应该确定整体造型的创意思路，高速动车的整体造型应该充分体现速度的特征，可以依据其流体动力学方面的关键特征来进行设计参考。高速动车的几何设计要素分析：高速动车的设计是十分缜密的，需要将设计概念细化来进行概念模型的构建，高速动车的各个部件之间的相互衔接需要十分精准的位置设定；高速动车各个部分的衔接要素分析：在实际的高速动车的设计构建中，各个部分的衔接分为直接衔接与间接衔接两种情况，不同的衔接方式会产生不同的效果，所以需要设计者进行全方位的考虑，尽可能地避免衔接时的缝隙遗留问题，从而提高高速动车的后期运行效率。

2 机械力学在高速设计中的应用

2.1 机械力学在高速动车设计中的重要程度

在高速动车的设计过程中，传统的力学现已不能满足其设计特点，因此需要引进机械力学的相关知识来满足高速动车的设计要求。机械力学主要是应力及载荷分析，从而对高速动车的机械结构进行强度考核，在高速动车的机械结构设计过程中，特别是运动的力矩不断变化时，需要应用相关的机械力学知识来进行力学的相关分析。对于高速动车相关的机械设计需要在知识理论层面上进行一定程度的改革创新，需要引进机械力学技术来提高机械设备的质量，从而得以保证高速动车未来的正常运行。

2.2 机械力学在高速动车设计中的应用

在高速动车的设计过程中，机械零件的受力分析主要跟零件的运动形式、受力情景相互关联，我们可以从机械零件的形状、后期投入运行时的运动特点以及机械零件在受力情形分析之后会有什么变化，来进行相关的分析。机械力学在各个零部件的衔接方面起到一定的判断作用，通过力学分析不同接触位点的受力情况来对零部件的材料与性能进行选择。机械力学在一定程度上可以决定高速动车零部件的位置安排与材料选择，与此同时，机械力学在后期高速动车运行过程中的材料损耗程度上也可以起到一定的评估作用，通过运动的分析做功程度来判断机械部件的损耗现象，来对损耗的部位进行定期的维修和更换，从而保证高速动车的正常运行。

3 结语

高速动车的成功运行代表了我国车辆制造水平的不断提高，是我国交通领域的一项重大的科技飞跃。本文通过对高速动车的设计特点和其中涉及到的机械力学知识的运用进行了相关的阐述，其中机械力学所起到的作用不容小觑，同时机械产品应该结合时代的发展进行不断的创新。希望中国可以不断吸收引进先进的技术，在不久的将来可以看到更多先进的车辆驰骋在中华大地上。

参考文献：

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[2]賈志欣.机械设计制造及其自动化专业网络化平台建设[J].实验科学与技术，2013（04）：50-51.