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摘 要：在现代这个人人都提倡环保的社会，汽车轻量化对于节能减排这一观念可谓是已经大大的落实，对于汽车质量的减轻，这些功劳主要应归功于镁合金塑料，铝钛合金等高材料合金等一些全新材料的适当添加上，本文就将带领大家去看看汽车轻量化设计对于整个环保路线发展所起到的重大作用，并结合了轻量化材料的现实应用以及现代汽车结构化在设计上所优化的部分，对专用汽车轻量化进行细致系统化的全面分析，为我国今后的汽车轻量化发展提供出切实可靠的改正意见。
关键词：轻量化；环保；汽车；创新优化；发展
依照国家最新出台政策的标准，系《专用汽车和专用代挂车术语、代号和调制方法》，已明确将“装置有专用设备，具备专用功能，且具有可承担专门运输任务或可用专业作业以及其他专业用途的汽车。”它明确说出在保证专用汽车的强度钢制外表以及安全性能的前提条件下，这些都是在轻量化汽车设计中需要额外注意的，实际最后的目标是要制造出能够降低振动与噪声的且燃料也会减少至一半的标准型。同时，在面对环保节能的条件下，发展基于轻量化汽车已经成为大势所趋，是其必然发展的趋势。
一、轻量化材料的应用
在轻量化材料应用的专用汽车设计中应至少满足以下三种条件：
1.不得使成本负担过重
2.材料的修复成本也不能过高
3.不能影响构件的强度与钢度
设计人员在对于轻量化的材料分析过程中，不仅应对钢度与强度等技术上需要精准的计算外，还应该具有准确的价值分析，如一种原来的普通的厢式车应该被铝合金来去替代原始的钢制车厢，同时在这个过程中，也需要多种资料(如，燃油费，双方成本，双方造价，预价，铝合金型材的造价)这些因素去作为价值分析的一项基础，从而做出完整的性能成本综合评价。
在现代，实现专用汽车轻量化，我们仍需将研究新型轻量化材料作为首要目标，例如粉末冶金连杆，铝基复合材料刹车轮，排气系统利用粉末冶金不锈钢，长纤维增强复合材料等等元素，稀土元素，作为现代车用钢板最常见的一种“补品”，新型的钛合金具有强度高，重量轻等新型合金的优势所在，橡胶覆盖仪表盘，塑料覆盖仪表盘已然成为现在最为常见的一种生产方式，这两种仪表盘也已经成为近年在汽车产业用途中日益广泛，随着现代技术的快速发展与快速创新，轻量化的品种与材料，我相信也会变得日益简单，日益增强，同时对于镁合金，钛合金，超高强度钢等这些新型材料的出现发展，我们也同时报以很大的期望。
二、结构设计的优化
由于专用汽车的出现也在现实中分实际的出场场合，结构形式也各不相同，所以，在总体的概述下不能一概而论，仅能提出以下几点建议：
（一）符合美学设计原则
专用汽车作为一种现时代的不可或缺的商品，如果已投入市场，需要考虑的更是顾客的视觉感受，同时也应该满足消费顾客的需求。
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（二）良好的气动结构
专用汽车在制造出之后就比较注重合理的外形，这样可以大大减少在行驶过程中产生的空气阻力，通过降低空气阻力这一点从而达到节约燃料，除此之外，在今后的专用汽车制造中，我们还期望做出能够降低行驶过程产生的噪音，提高在行驶过程中的稳定性，同时减少飞溅到车窗的污水处理。
（三）在保证安全性的前提下，进行合理的结构减重
在现代轻型材料的应用中，应做到尽可能大的减轻汽车的重量，按照这样的推理，我们应在结构安全性这个最基本的条件下，去减轻汽车的重量。
三、轻量化的设计方法
（一）采用等强度设计方法
副车架作为专用装备的承载体与汽车大梁相连是专用汽车通常采取的方法。连接构件与副车架相连是专用汽车的专用设备常采用的方式。因此，副车架、连接构件的轻量化设计就变得十分重要。采用等强度的方式来设计副车架和连接构件可以避免两者连接时出现不匹配的现象。副车架和连接构件大多数都是钢结构，由主板、翼缘或腹板组成。按被连接的翼缘或腹板的净截面的面积等强度的条件进行拼接，这就是等强度设计法。
（二）采用可靠性设计技术设计
可靠度、可用度和系统有效度是可靠性设计技术中最常见的指标。可靠度指系统正常工作的概率。可用度指系统在需要时能正常工作的概率。系统有效度指系统能正常工作的总能力，因此，系统有效度包括了系统的可靠度和可用度。
四、汽车轻量化技术的发展前景
现如今，高速发展的汽车产业已经成为国家经济发展的支柱产业，而轻量化技术的运用依然处于不成熟的阶段。能源消耗，环境污染等问题日益严峻，所以汽车轻量化技术的发展迫在眉睫。可预见的是，轻量化技术在未来将对汽车产业做出很大贡献，具有长远的发展前景。研究汽车轻量化技术，首先要形成轻量化和其所涉及的其他学多学科之间的综合性、系统性的体系；其次要求我们国家发挥宏观作用，作出有远大眼光的战略性策略。汽车轻量化技术要注重创新，努力钻研，追求汽车轻量化核心技术。
关于优化汽车结构设计：在结构的尺寸优化、形状优化和连续体拓扑优化，方面，科学技术已经发展逐渐完备，而有些方面，比如汽车结构的多学科、多目标优化等，我们仍需要继续努力。
关于轻量化材料的应用：新型塑料和纤维增强复合材料等材料的应用广泛，前景可嘉；而且事实上，某种单一材料本身并不能够完全满足汽车结构轻量化的需求，这才要求我们研究出多种材料共同使用，使各种材料的优势都体现出来，选出选材和功能的最佳组合，这将是一个汽车轻量化技术的研究热点所在。
关于生产工艺：液压成型、激光焊等生产工艺的应用将得到进一步发展。而且，要越来越重视零部件的轻量化。这是因为如今汽车轻量化技术主要探究车本身的结构，因为零部件约占车整体质量的的总质量 3/4，因此轻量化可以主要研究零部件。
五、结束语
随着现代我国快速的经济发展，专用汽车市场的出现与逐渐走向成熟，企业中具有创新能力已成为对专用汽车发展的一个重要影响，我们应在今后的专用汽车发展路线中采用新战术，实行新工艺，迎接接下来不可预知的挑战，为我国在将来的汽车专用工业中树立起良好的产品形象，为之后国际专用汽车生产线上的竞争做好充足的准备。
参考文献：
[1] 武万斌,年雪山.汽车轻量化技术发展趋势[J].汽车工程师. 2017(01)
[2] 郑斯泽.汽车轻量化技术[J].科技与创新. 2016(01)
[3] 朱敏慧.电动化 自动化 互联化 博世徐大全谈汽车技术发展[J]. 汽车与配件. 2014(02)
论文作者:黄冠元
论文发表刊物:《科技新时代》2018年11期
论文发表时间:2019/1/11
标签：轻量化论文; 汽车论文; 材料论文; 专用汽车论文; 技术论文; 强度论文; 车架论文; 《科技新时代》2018年11期论文;