汽车底盘的大规模定制设计方法研究
汽车底盘系统设计与优化研究
汽车底盘系统设计与优化研究随着汽车工业的快速发展,人们对汽车的性能和体验的需求不断提高,而汽车底盘系统是整车性能的关键之一。
汽车底盘系统包括底盘结构、悬挂系统、制动系统、转向系统、轮胎与轮毂等组成部分,不同的汽车底盘系统设计方案会对汽车性能产生明显的影响,因此底盘系统的设计优化研究具有重要的意义。
一、底盘结构底盘结构是整车的骨架,它承受车身的所有载荷及外部力、扭矩及其它各种作用力的引导、并通过悬挂系统将车身的质心高度降低到尽可能低的位置,以达到车辆更好的稳定性和操控性能。
底盘结构需要设计时充分考虑车身刚性、车重、空间尺寸等因素,以使车辆在行驶过程中能够保持稳定,同时在碰撞等意外情况下能够有效保护汽车内部的乘客。
二、悬挂系统悬挂系统是将车辆与路面隔离开来的关键系统,它通过弹簧、减震器等组件,使车身在路面颠簸时能够保持稳定并能够保障乘客的乘坐舒适性。
不同设计方案的悬挂系统会对车辆行驶的路面适应性、车身姿态、操纵稳定性、能源消耗和乘坐舒适性等方面产生不同的影响。
目前,多级可调式减震器、主动式悬挂等技术已经广泛应用于汽车悬挂系统的设计中,以使汽车能够更好地适应各种路况及条件。
三、制动系统制动系统是汽车安全的关键之一,直接关乎到行车人员及乘客的人身安全。
目前制动系统的设计方案越来越注重其灵敏度、可靠性和稳定性,以使驾驶人员在紧急情况下能够迅速控制车速并保证车辆减速时的稳定性和可控性。
其次,制动系统的设计还需要充分考虑制动片、制动盘等部件的材料、加工工艺等因素,以确保产品的质量。
四、转向系统汽车转向系统是控制车辆行驶方向的重要部分,其主要功能是使驾驶员能够方便、准确地控制车辆行驶方向,以达到平稳的转向过程和更高的行驶安全性。
优秀的转向系统应该具有任务明确、操作灵敏、方向稳定等特点。
同时,需要确保人车协同,能够准确反应转向指令,以确保行车安全。
五、轮胎与轮毂作为汽车与路面交互的唯一接触面,轮胎与轮毂的设计也是汽车底盘系统优化中重要的一环。
汽车底盘设计的优化与研究
汽车底盘设计的优化与研究汽车底盘是车辆的重要部位,不仅仅承担着车身的重量,还需要具备良好的操控性、安全性和舒适性。
所以,对于汽车底盘的设计和研究一直是车辆制造商和科研机构牢牢关注的焦点。
汽车的底盘构成了汽车的下部结构,并且连接着车轮及其悬架系统。
较好的底盘设计可以提高车辆的操控性和路感,同时可以降低故障率和保障乘客的安全性。
因此,设计优良的底盘对汽车的性能和产品质量是至关重要的。
底盘结构的选择和参数的控制是汽车制造商在优化底盘性能时要权衡的问题。
首先,底盘结构的选择是关键因素,在它的基础上方可进行参数调整和优化选择。
现行的底盘平台通常基于轻量化材料和高刚性结构设计,以达到稳定的车身悬架和较高的整体强度。
不同车型、不同制造商所采用的底盘结构有所不同,比如一些高端豪华车采用了较为复杂的多连杆悬挂结构,而普通家用车通常采用的是麦弗逊悬挂系统。
底盘组成可期望经过设计的优化和参数的调整,以提高其路感和操控性。
底盘的减震效果和悬挂系统的刚度是关键性能,它们的参数需要经过精细选择和调整。
此外,底盘的车轮轮距和悬挂间隙、底盘高度、底盘损伤保护等多个参数也需要充分考虑。
一些汽车制造商在温室环境或实验室环境下,利用CAE(计算机辅助工程)进行底盘的仿真分析和优化调整,经过一系列实验才能得出一组优化方案,并对其进行进一步改进和优化。
同时,现代的汽车行业的技术已经很成熟,许多车辆安全性和操控性的参数已经被标配,可以在设计时直接用来提高底盘性能的智能设计软件来实现自动化的参数调整。
如何优化汽车底盘的悬挂系统也是汽车制造商一直以来争先恐后的研究领域。
底盘悬挂系统的优化能够进一步提升车辆的操控性和乘坐舒适性。
常见的悬挂系统包括麦弗逊式和多链接式。
不同的悬挂系统与轮胎间的协作、悬挂杆的长度及强度和车身刚度等都有很大关系。
这一点要在实际道路行驶中进行细致的调整。
如果悬挂系统过于软则会导致车辆在急转弯或刹车出现侧滑,较硬的悬挂系统则会影响乘客的舒适性。
汽车底盘的大规模定制设计方法研究
合肥工业大学机械与汽车工程学院 合肥工业大学机械与汽车工程学院 万 方数据
第$ *期
张建军 等 ’汽车底盘的大规模定制设计方法研究
$ + $
品族进行设计 ! 以有效地满足客户需求为目标 " 这种 方法的目标是在产品设计的早期阶段进行整体概念 设计的同时 ! 考虑范围经济性和批量经济性 ! 其重点 是 建 立合理的产 品 族 结 构 ! 同时完成一组产品的设
1 2 3 2 4 5 6 78 9: 2 3 ; < 9=2 > 7 8 ?8 @ =4 3 3 A B 3 > 8 C; D 4 > ; 8 9@ 8 5E B > 8 C8 > ; F 2A 7 4 3 3 ; 3
G H I J KL M I J N O J G H I J KP MQ I M RI S T I J K U V JW O S X M J K YI J KZO V T V M YI J KRM J [ $ / / t *u t w \] ^ ] _ ‘ a _ b ] c d _ e fg ^h ] i j a g k g l f ! ma j n _ o _ p a l j n p _ mn e g qg r _ k ] s g e v E x 3 > 5 4 6 > *y * 0y y z { M J K| H V} V ~ M K J| H V S ! {S T "I ~ ~# O ~ | S "M $ I | M S J z I J J M J Ky ! S # V ~ ~S T | H Vy ! S } O # | T I "M z { wM I J }# S "% M J I | M S J! V z I | M S J ~% V | &V V J’ ( ) *[ y ! S } O # |T O J # | M S JI J }~ | ! O # | O ! V# S "y S J V J | J| H V *I ! S } O # | M S J ~~ | ! O # | O ! I z| ! V VI J }y ! S } O # | ~ &V z zI ~| H V! V z I | M S J ~% V | &V V JV I # H’ ( ) * &V ! V y t0~I *I y ! V ~ V J | V } JV + I "y z V JI J I z { | M #H M V ! I ! # H {"S } V z S T # O ~ | S "V !! V X O M ! V "V J |T S !I O | S "S | M , V t# H I ~ ~ M ~I J }| H V~ | ! O # | O ! V "S } V z&V ! V# S J ~ | ! O # | V } I ~ V }S J| H VI J I z { ~ M ~| S| H V "I y y M J K *~ * ! V z I | M S J ~ H M yS T | H V y ! S } O # | ~ T O J # | M S J | ! O # | O ! V I J }| H V ! V z I | M , M | {S T y ! S } O # | ~ I # # V ~ ~ S ! M I z T O J # | M S J t | H S }S T | H VI O | S "S | M , V# H I ~ ~ M ~y ! S } O # | M S J ~T S ! "I ~ ~# O ~ | S "M $ I | M S J&I ~! V ~ V I ! # H V } | H V} V ~ M K J"V ** *RI *Q *) * .2 /0 8 5 ? 3 0O | S "S % M z V H I ~ ~ M ~ ~ ~# O ~ | S "M $ I | M S J V ~ M K J"V | H S } | ! O # | O ! V"S } V z ( O $ $ {# z O ~ | V ! M J K 品的客户需求层次分析模型和底盘产品族的结构模 本文 以汽车 底盘 为 例 就 如 何 有 效 转 化 顾 客 需 求 * 实 施汽车底盘的大规模定制设计方法进行研究 +
汽车底盘结构的优化设计研究
汽车底盘结构的优化设计研究随着汽车工业的不断发展,汽车的性能和舒适度都得到了极大的提高。
而底盘结构是一个非常重要的部分,直接关系到汽车的安全性、乘坐舒适度和操控性能等多个方面。
因此,优化设计汽车底盘结构成为了一项重要的研究方向。
汽车底盘结构的优化设计需要考虑多方面因素,比如材料力学性能、振动与噪声、接口密封性能以及制造难度等等。
一般的底盘结构包括前、中、后三个部分。
前部包括发动机、变速器、离合器、前悬挂和转向机构等;中部主要是底盘框架结构;后部包括后悬挂、后桥、制动器、尾排等。
在底盘结构中,发动机和变速器是重要的振动源,如果震动得太厉害,会影响到乘坐的舒适度,并且还会导致一些零部件的磨损和损坏。
因此,为了降低振动和噪音,设计者通常会利用悬挂装置来隔离发动机和变速器的振动。
而对于前悬挂和后悬挂,合理的悬挂设计也能大大提高汽车的操控性能和稳定性。
此外,制动器、转向机构、转向拉杆、摆臂等部件的刚度和强度也是优化底盘结构必须考虑的因素。
如果这些部件的刚度过小,就会导致转向跑偏和操控不稳定;如果刚度过大,就会减小车轮的抓地力,影响制动和加速性能。
除了刚度和强度,密封性能也是一个重要的考虑因素。
在汽车底盘结构中,液体和气体流体的流动都要涉及到各种管道和接口。
如果密封不良,就会导致液体泄漏和气体外泄,甚至可能影响到车内的空气质量和驾驶安全。
综合来看,汽车底盘结构的优化设计需要考虑的因素非常多,而优化设计的本质就是通过最小化系统的总能耗来实现性能的最优化。
因此,优化设计需要结合现代优化算法和计算机仿真技术,通过数字化建模和虚拟仿真来精确地分析和优化系统的各个组成部分,从而提高汽车的性能和安全性。
汽车底盘结构的优化设计与仿真研究
汽车底盘结构的优化设计与仿真研究随着人们对汽车的需求越来越高,汽车的性能和安全性也越来越受到关注。
汽车底盘结构是汽车性能和安全的关键组成部分之一。
优化设计和仿真研究可以更好地改善汽车底盘的结构,提高汽车的性能和安全性。
一、汽车底盘结构的重要性1.1 汽车底盘的作用汽车底盘是汽车的基础结构,它承载着整个车身和引擎、变速器等重要部件。
汽车底盘的结构和材料对汽车的性能、操控和安全性都有很大影响。
1.2 汽车底盘的结构特点汽车底盘的结构一般包括车架、悬挂系统、制动系统等。
车架是汽车底盘的主要结构,悬挂系统是保证车身平稳的关键,制动系统是保证汽车行驶安全的必要部件之一。
二、优化设计与仿真研究的意义2.1 优化设计的意义优化设计可以提高汽车的性能和安全性,减少能耗和碳排放。
通过正向设计,使得汽车底盘结构更加合理,降低车身重心,提高行驶稳定性,减小气动阻力,更好地提供行车安全保障。
同时,优化设计还可以优化部件形状和尺寸,提高汽车的可维护性和易用性。
2.2 仿真研究的意义仿真研究可以对优化设计进行验证和优化,从而进一步提高汽车底盘的性能和安全性,减少设计和试验成本。
通过仿真分析,在最初的设计阶段即可对汽车底盘结构进行评估和优化,提高汽车底盘结构的先进性和创新性。
三、优化设计与仿真研究方法3.1 优化设计方法正向设计和反向设计是优化设计的主要方法。
正向设计是指从车辆功能和功能目标的需求出发,确定汽车底盘结构,实现车辆的最优化。
反向设计是指通过对已有部件的形状、尺寸和材质进行修改,优化设计已有部件的性能和减少重量,以实现汽车底盘的优化。
3.2 仿真研究方法仿真研究主要包括三个方面,即态势仿真、动力学仿真和材料力学仿真。
态势仿真是模拟汽车运动和车身结构变形,分析汽车运动状态下的受力情况和结构稳定性。
动力学仿真是模拟汽车运动学和动力学,分析汽车的运动性能和驾驶行为。
材料力学仿真是对汽车底盘材料进行材料力学分析,评估材料耐久性和强度。
大规模定制的汽车底盘产品族建模方法研究
m i o rd c , n ecl l iga djdigm to f e t i e enpo u t u — n t n r a pi an f o ut a dt ac a n n g ehdo l i t b t e rd c sbf c o s e p l d t p s h u t u n r av y w u i a e o
c a ss p o u t. T e mo u e d v d n c e ft e c a ss p o u t s d t r i e n h t c u e mo e r h si r d c s h d l ii i g s h me o h h s i r d cs i ee n d a d t e sr t r d l f m u o
q i me t i ic s e n h e is f mi f t e c a ss p o u t i w r e u c od n o c so r e d . ur e n s sd s u s d a d t e s r a l o h h s i r d c s s o k d o t a c r i g t u tme s n e s e y
Z a gL h n i,WuZ n y n , i Wa gJn h a o g a AnJn , n ig u & Z a gJa jn h n inu
1Sho . colfMeh ncl n u m teE gnei o ca i dA t oi n ierg,H aa o v n U i rt eh o g Hfi 2 00 nv syo cnl y, e 30 9; e i fT o e 2A h i in — u i uo teC . Ld ,Hfi 20 2 . n u a gH a tm i o ,i. e 30 2 J A o v e
汽车底盘制造技术研究与应用
汽车底盘制造技术研究与应用随着汽车产业的快速发展,汽车底盘的制造技术也在不断迭代和创新。
汽车底盘是整个汽车的骨架,是配合各种机械设备运作的基础。
完美的底盘设计和制造,能够提高汽车的性能,提升安全性,降低维修成本。
本文将探讨汽车底盘的制造技术与创新。
一、汽车底盘的组成和种类汽车底盘通常由车架、车轮和悬挂系统组成。
其中,车架是整个汽车的骨架,主要由的大梁、侧梁和横梁等构成,不同制造商和车型的车架设计有所不同。
车轮是支撑车身重量,提供行驶力的关键部位,也是车辆视觉表现和舒适性的重要因素。
悬挂系统通过减震器、弹簧和驻车制动器等零部件,能够增强车辆的稳定性和平稳性。
根据汽车性能和用途的不同,汽车底盘种类也有所区别。
目前主要的底盘种类有前置驱动、后置驱动和全时四驱底盘等。
二、底盘制造技术的创新1、材料使用目前,汽车制造主要采用的底盘材料有钢铁、铝合金、高强度钢等。
随着科技的发展,越来越多的车型采用轻量化材料,使得汽车减重,提高汽车操控性和燃油经济性。
轻量化底盘材料有钛合金、碳纤维等,这些材料相比于传统材料,具有更高的强度和稳定性。
然而,轻量化的材料造价较高,技术难度大,制造周期较长,需要进一步研究和开发。
2、底盘造型设计对于底盘的设计而言,科技的应用和设计理念是非常关键的。
先进的计算机辅助设计软件,不仅可以提高设计精度,更能够快速有效地优化底盘的造型和结构。
现代的汽车底盘需要满足多方面的要求,如安全、舒适、稳定等,因此底盘造型设计一直是汽车厂商近年来的关注点。
3、过程控制底盘的生产过程,从材料的加工到部件的制作,一系列细节的控制都需要精心对待。
汽车制造商对于产品质量的坚持和要求,从根本上来说就是对生产流程的管理控制。
如底盘焊接过程中的焊缝控制,是制造过程中重要的一步。
高质量的焊接可以确保底盘强度和耐久性。
现代制造技术也可以提高生产效率,进一步降低了汽车制造的成本。
三、应用1、普及汽车底盘的制造技术,早已不是顶尖科技的代表了,现代化的生产技术和流程管理,使得底盘的制造效率和工艺水平得到大幅提高。
汽车底盘结构优化设计与研究
汽车底盘结构优化设计与研究近年来,汽车行业得到了飞速发展,汽车底盘的结构优化设计也成为越来越多厂商关注的焦点。
底盘作为汽车的重要组成部分,牵涉到车辆的行驶性能,安全性和乘坐舒适度等多个方面。
因此,在底盘的结构优化设计过程中,应该综合考虑各种因素,采用多方面的技术手段,打造出更加完美的汽车底盘。
一、底盘结构的优化设计底盘是汽车传动和悬挂系统的核心组成部分,它承受着车辆的重量和各种动态负载,同时也具有保护车辆和乘车者的作用。
汽车底盘的设计应该根据车辆性能和用途来决定,即使两款车型有相同的尺寸或重量,也需要进行不同的底盘设计。
因此,在底盘的结构优化设计中,需要考虑以下几个方面:1. 材料选择:车辆底盘的材料选择是决定底盘质量,强度和耐用性的关键。
目前,最常用的底盘材料是铝合金和钢铁,铝合金底盘比钢铁底盘重量更轻,具有更好的强度和刚性,能有效降低车辆重量,提高车辆性能和燃油经济性。
2. 结构设计:底盘的结构设计主要包括底盘的前后脚架结构、中央箱体结构以及横梁等关键部件的设计。
在优化设计中,设计者应该综合考虑车身强度和刚性等因素,以便有效支撑车身和传递动力。
另外,还应该合理布局各个部件,使底盘结构更加紧密,刚性更强,系统更加稳定。
3. 悬挂设计:悬挂系统是底盘结构的重要组成部分,在车辆行驶中承担着保持车身稳定和提供舒适行驶的职责。
因此,在底盘的结构优化设计中,悬挂系统设计应该与底盘结构设计相结合,以提高车辆的抗震性、操控性和乘坐舒适度。
二、底盘结构的研究底盘在汽车行业中是一个十分重要的研究方向。
底盘结构的研究不仅有助于提高汽车的整体性能,也能够为汽车理论和应用研究提供有益的参考。
1. 底盘结构研究成果目前,许多研究机构和汽车企业都在开展底盘结构研究。
例如,德国宝马公司针对其车辆底盘结构设计进行了大量的研究和开发,提出了许多技术创新和解决方案。
美国通用汽车公司也针对铝合金底盘的生产和制造进行了大量的研究,成功地应用于其新款汽车中。
皮卡车辆底盘的方案设计与分析
皮卡车辆底盘的方案设计与分析随着现代社会的快速发展,运输工具也得到了极大的改进。
而汽车正是车辆运输体系中不可或缺的一部分。
本篇文章将会探讨皮卡车辆底盘的方案设计,以及对其进行的分析。
一、皮卡车辆底盘的概述皮卡车是一种多功能车辆,它通过便于打开/关闭的货箱以及底盘平台来足以在城市和乡村道路上进行各种货物和工程运输。
底盘是指行车部件和悬挂系统等组成的框架结构。
底盘分为前、中、后三部分,其中前部分包括引擎、变速器、驱动桥等,中部分负责衔接驾驶室和后部分,后部分负责支撑车厢和驱动后轮。
底盘也是整个车辆的骨架部分,是车辆的核心。
二、底盘的结构设计1.底盘框架底盘框架主要有以下几种结构:箱形、梁式、飞剪式和扭力梁式等。
箱形框架是应用最多的设计方案,可以更好地保护车辆各部件。
梁式框架使用最为广泛,承载性能强,强度好。
更适合在道路条件不好的地区使用。
飞剪式框架在减重和结构紧凑方面具有优势。
扭力梁式框架对车体稳定性和操控性有重要贡献。
2.底盘承重底盘承载是底盘设计的关键,决定着汽车运输的可靠性和安全性。
其包括底盘结构的强度和稳定性等要素。
底盘的承载能力与车辆的质量、装载物品的重量、车速、路况等因素密切相关。
3.后桥设计后桥是汽车的一个重要部件,承受车辆的动力和扭矩,是汽车行驶过程中最有力的传动部件之一。
为了保证车辆在行驶过程中的稳定性和操控性,后桥的设计需要考虑到诸多因素,例如车辆的结构、负荷分配和推力等等。
三、设计分析底盘结构的设计需要考虑到车辆的用途和需要。
底盘承载的能力是一个重要的指标,它可以直接影响底盘的使用寿命和安全性。
后桥是汽车行驶过程中最有力的传动部件之一,也需要综合考虑车辆的结构和其他相关因素。
此外,在进行底盘方案设计时,还应该注意以下几点:1.材料:底盘的材料应该在强度、耐腐蚀及重量等方面具备优秀的性能。
2.重心:底盘的设计要确保重心的低,这样有助于保持车辆的稳定性和操控性。
3.路况考虑:设计者还需要对路况进行分析、判断和相应的设计。
汽车底盘结构的优化设计研究
汽车底盘结构的优化设计研究一、引言汽车作为人们生活中不可或缺的交通工具,其稳定性及舒适性成为了人们对车辆的基本需求。
而汽车底盘结构作为整个车辆的“基础”,对车辆的多种性能指标产生着重要的影响。
因此,对汽车底盘结构的优化设计具有非常重要的意义。
二、汽车底盘结构的基本组成汽车底盘结构由前货箱、前桥组件、减震器、悬挂、动力总成、后桥组件、后货箱、底盘框架等多个部件组成。
其中,底盘框架是汽车底盘结构的基础,在整个车辆结构中承担着载荷传递和对车身刚度的维护等重要作用。
三、汽车底盘结构优化设计的方法1、多样化设计思路针对不同的使用需求和市场需求,设计出更加符合实际需要的多元化底盘结构形式。
例如,针对不同的路面状况和行驶速度,设计出不同类型的减震器与悬挂系统。
这样,可以将车辆的舒适性和稳定性发挥到极致。
2、结构强化改进通过改变底盘框架的结构设计,可以使其承受更大的负荷和更强的抗振能力。
例如,通过增加底盘框架的加强筋来提高其刚度;通过选用高强度材料来提升其承载能力等。
这些强化措施不仅可以增加底盘框架的使用寿命,还可以提高车辆的安全性能。
3、模拟分析优化利用计算机辅助设计软件对整个汽车底盘结构进行模拟分析,通过改变结构参数和材料性能等,找出合理的优化方案,并通过实验确认其可行性和实用性。
该方法可以大大提高汽车底盘结构的设计效率和准确性。
四、汽车底盘结构优化设计的实践应用随着汽车市场竞争的日益激烈,越来越多的汽车企业开始将底盘结构的优化设计作为一项重要的战略举措。
例如,大众汽车在一款SUV车型上采用了新型底盘框架,不仅提高了车辆的稳定性和操控性能,还可靠性更高和更加环保。
五、结论在汽车底盘结构的优化设计中,多元化设计思路、结构强化改进和模拟分析优化是三种常用方法。
实践表明,优化设计可以显著提高汽车的性能指标和用户体验。
因此,对汽车底盘结构的优化设计研究仍有必要性。
《汽车底盘设计》课程教学方法研究与实践
《汽车底盘设计》课程教学方法研究与实践汽车底盘设计是汽车工程学科中的重要内容,在汽车行业发展过程中发挥着十分重要的作用。
它与汽车的全面发展密切相关,起着提高汽车整车性能,保障汽车试验安全的作用。
根据汽车行业的发展趋势,汽车底盘设计的教学方式也不断发生变化,所以本文将从以下几个方面来研究和实践汽车底盘设计的教学方式。
首先,可以从课程的教学安排上着手,把汽车底盘设计作为主要内容,把汽车试验安全作为次要内容,运用多媒体等信息技术,让学生以形象化的方式更好地理解汽车底盘设计的内容和要求。
其次,可以借助汽车底盘设计的三维虚拟模型,让学生运用计算机软件进行汽车设计,加深学生对汽车设计知识的理解,巩固相关理论,并将其落实到实践中,提高学生在实践中学习与设计汽车底盘的能力。
此外,可以增强学生的实践技能,在教室环境设置汽车底盘测试设备,引导学生了解汽车底盘设计过程中汽车安全测试要求,了解如何对汽车底盘进行测试,提高学生的工程操作能力。
最后,在研究汽车底盘设计的教学方法时,可以进行形式多样的教学实践,让学生进行实地考察,让学生体验汽车底盘设计的过程,增加学生的学习兴趣,更好地挖掘学生的潜能,充分发挥学生的学习潜力。
通过对汽车底盘设计课程教学方法的研究与实践,我们可以更充分地促进学生掌握理论知识,巩固和加强学生在实践中学习与设计汽车底盘的能力。
同时,为了实现这一目标,教师也应该努力提高教学水平,为学生提供良好的学习环境,把汽车底盘设计教学方法运用到实践中,发挥更多的价值。
以上就是本文关于汽车底盘设计教学方法的研究与实践的主要内容,本文的主要观点是要求教师们在教学实践中充分利用多媒体和计算机软件来更形象地发挥汽车底盘设计的作用;在教学实践中,运用实地考察等形式多样的教学实践,增加学生的学习兴趣,更好地提高学生的技能和理论知识。
最后,要求教师们提高教学水平,为学生提供良好的学习环境,把汽车底盘设计教学方法运用到实践中。
汽车底盘系统研究与优化设计
汽车底盘系统研究与优化设计
汽车底盘系统是汽车的核心部件之一,也是保障行车安全与乘乘坐舒适的关键。
为了实现汽车底盘系统的优化设计,科学家们在底盘系统的结构、材质、传动系统、悬挂系统等多个方面展开了深入的研究。
从结构上来看,现代汽车底盘系统中,都采用了前后轴采用双梁悬挂结构,后
轴采用扭杆悬挂结构的方式。
这种设计方案相对简单实用,并且能够保证车辆的稳定性和安全性。
但是,随着汽车制造技术的不断升级,研究人员开始探索新的底盘结构设计方案,例如四轮独立悬挂和主动悬挂等高级设计。
在材质选择方面,汽车制造厂家需要选择一种安全、轻便并具有高强度的材料
来制造底盘。
目前广泛采用的底盘材料是超高强度低合金材料,其强度高、重量轻,同时可以降低整车的油耗和污染排放。
传动系统是汽车底盘系统中必不可少的部分。
在传动系统的研究中,科学家们
专注于两个方面:提高车辆的加速和最大车速,以及提高车辆的燃油经济性。
为此,汽车生产厂家一般采用四驱系统设计和智能自动变速器的应用,来提高车辆的性能和燃油经济性。
最后,在悬挂系统的研究中,科学家们致力于实现车辆在高速行进中的稳定性
和乘坐舒适性。
为此,汽车生产厂家通常会在悬挂系统中引入空气悬挂和主动悬挂等高级技术,同时还会应用可调节悬挂系统等设备,来确保车辆在各种路况下表现出优秀的行驶稳定性和悬挂效果。
总之,汽车底盘系统的研究优化是汽车工业发展的重要方向之一。
只有通过对
底盘系统设计的不断改善,才能够满足日益增长的市场需求,同时提高汽车的行车安全性、行驶性能和燃油经济性。
汽车底盘结构的优化设计与测试研究
汽车底盘结构的优化设计与测试研究一、引言汽车底盘结构的优化设计与测试研究是汽车制造行业的重要组成部分之一。
汽车作为现代社会不可或缺的交通工具,稳定、安全、舒适的底盘结构对汽车性能有着至关重要的作用。
在汽车制造行业不断追求高品质的背景下,底盘结构的优化设计与测试研究显得尤为重要。
本篇文章将分别从优化设计和测试研究两个方面进行探讨。
二、优化设计1. 汽车底盘结构的发展汽车底盘结构的发展经历了多个阶段,从最初的简单、粗糙结构向着更加结实、轻量化、智能化方向不断迈进。
目前汽车底盘结构普遍采用轻量材料,如铝合金、复合材料等,以提高汽车的耐久性、稳定性以及舒适性。
2. 底盘结构的优化设计底盘的优化设计包括底盘减重、提高刚度和降低噪音等。
首先要优化的就是底盘结构的轻量化设计,通过采用轻量材料和优化设计减轻重量。
接着,通过有效的结构设计提高底盘的刚度,使其更加稳定。
此外,针对底盘的噪音问题也需要优化设计,采用合适的隔音材料和结构设计方案。
3. 底盘结构的测试研究底盘结构的测试研究主要包括试验分析和数值模拟两个方面。
试验分析是通过多种试验手段来测试底盘在不同情况下的受力情况,如碰撞试验、振动试验等。
数值模拟则通过计算机模拟底盘在不同条件下的受力、振动等情况,发现问题并进行优化设计。
4. 底盘结构的优化实践在实践中,通过采用轻量化材料、强化底盘结构、优化结构设计等方法,可以取得较好的优化效果。
例如,某厂商通过采用轻量化碳纤维材料和运用复合材料加工技术,成功研发了一款全碳纤维踏板,重量仅为传统铝合金踏板的一半。
另外,还有厂商通过加固底盘部位的方法,提高底盘刚度,从而提高汽车的稳定性和舒适性。
三、测试研究1. 底盘结构面临的挑战底盘结构面临的主要挑战是碰撞安全、NVH(噪音、振动和刚度)等方面的要求。
碰撞安全是汽车制造行业永恒的话题,一方面需要满足法规标准,另一方面需要保证在碰撞情况下,底盘能够保护乘客和车辆。
NVH问题在汽车的使用中经常出现,主要表现为噪音、振动和不适当的刚度,需要在底盘结构设计中考虑。
汽车底盘结构优化设计研究
汽车底盘结构优化设计研究汽车底盘是指汽车车体下方支撑由车轮、悬挂系统、转向装置、制动系统等组成的一系列零部件的整体结构。
底盘是汽车的重要组成部分,它不仅承载着车体、发动机、驾驶员和乘客等重要部件,同时还能提供支撑和减震功能,保证车辆行驶的舒适和安全。
近年来,随着汽车工业技术的发展和竞争的加剧,汽车底盘结构优化设计成为了汽车行业研究的热点之一。
本文就汽车底盘结构优化设计进行深入探讨。
一、汽车底盘结构优化设计的意义汽车底盘结构的优化设计是为了实现汽车性能的升级和能耗的降低。
在一定程度上,汽车底盘结构的优化设计可以提高汽车车辆的燃油利用率,并最终改善汽车的节能环保效果。
此外,优化设计还可以提高汽车的舒适性和稳定性,并加强对各种道路的适应性,为汽车行驶提供更稳定、更安全的保障。
因此,汽车底盘结构的优化设计意义重大,是汽车工业发展的必要途径。
二、汽车底盘结构优化设计的主要方法1. 选材优化为了实现汽车底盘结构的优化设计,首先需要对材料进行优化选择。
优化的原则是在保证强度刚度的情况下,尽可能减少汽车底盘的质量。
目前,轻量化材料得到了广泛的应用,如高强度钢、镁合金、铝合金、碳纤维等。
2. 结构设计优化汽车底盘结构优化需要根据预先确定的设计参数进行结构设计。
例如,在底盘结构设计过程中,需要考虑传递动力的总体长度、减少空间的总体尺寸、增加车辆稳定性等因素。
此外,对于悬挂系统的设计,诸如弹簧硬度、气压、减震器的阻尼系数、悬挂系统结构等,都是需要考虑的因素。
3. 性能测试优化汽车底盘结构优化设计完成后,还需要进行性能测试优化。
测试主要侧重于检测汽车底盘结构的强度、刚度、耐疲劳性等指标。
如果测试结果达到了设计要求,那么优化设计就完成了。
如果测试结果未达标,则需要通过实验修改设计方案,再次进行测试,直至达到设计要求。
三、汽车底盘结构优化设计的重点在汽车底盘结构的优化设计过程中,重点需要考虑以下几个方面:1. 提高汽车机动性能机动性能是指汽车在不同路况和不同速度下的行驶表现。
汽车底盘结构设计的方法与技巧
汽车底盘结构设计的方法与技巧汽车的底盘结构设计是汽车设计中至关重要的一环。
它直接影响了汽车的操控性能、安全性以及乘坐舒适度等多方面因素。
汽车底盘结构设计并不是一件简单的事情,需要考虑多方面的因素,需要在材料、结构、工艺等方面合理设计。
下面将介绍汽车底盘结构设计的方法与技巧。
一、在底盘结构设计中应该考虑哪些因素?1. 前后重量分布合理在底盘结构设计中,前后重量分布是十分重要的因素。
前后重量分布不合理会导致车辆不平衡、不稳定,从而影响行驶的安全性能和操控性能。
2. 底盘整体质量轻底盘整体的质量轻,能够提高车辆的性能和燃油经济性。
同时,底盘的设计应该保证足够的强度和刚度,以确保行驶安全。
3. 悬挂系统设计合理底盘悬挂系统对车辆的操控性能和乘坐舒适度有着十分重要的影响。
因此,在底盘结构设计中,应该合理设计悬挂系统以确保汽车操控性和乘坐舒适度。
4. 底盘的气动性能底盘的气动性能也是底盘结构设计的重要因素之一。
在底盘结构设计中,应该考虑底盘的气动性能,尽可能减小底盘和地面的空气阻力。
二、底盘结构的常用材料1. 高强度钢高强度钢是一种强度高,韧性好的材料。
它被广泛应用于汽车的底盘结构设计中,能够提供足够的强度和刚度,同时还能够减少汽车整体重量。
2. 铝合金铝合金的密度小,质量轻,是一种被广泛应用于汽车结构设计中的材料。
它可以大大减轻汽车的整体重量,提高汽车燃油经济性,同时还能够提供足够的强度和刚度。
3. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂复合而成的一种材料。
它具有高强度、低密度、优良的振动衰减性能和优异的耐腐蚀性能等特点,在汽车轻量化方面有十分广泛的应用前景。
三、底盘结构设计的技巧1. 底盘悬挂系统的设计应该合理底盘悬挂系统是汽车底盘结构设计中的重要组成部分,它关系到汽车的操控性能、乘坐舒适度等方面。
因此,在底盘结构设计中,应该合理设计悬挂系统,使其能够在不同路面条件下获得更好的悬挂性能和舒适性能。
汽车底盘设计及性能分析技术研究
汽车底盘设计及性能分析技术研究随着社会经济的不断发展,汽车已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
汽车底盘作为汽车的支撑框架,负责承受和传递车辆的重量和力量,同时也对车辆的性能和操控稳定性产生非常重要的影响。
因此,汽车底盘的设计和性能分析成为了汽车工业中的一个重要研究方向。
一、汽车底盘设计的基本要求汽车底盘的设计要满足不同的使用环境、不同的车辆类型和不同的客户需求。
从整体上看,汽车底盘的设计应该具备以下基本要求:1.稳定性要求车辆在行驶过程中需要保持稳定性,汽车底盘的设计需要保证车辆在各种复杂路况下都能够平稳地行驶,并能够减少车辆在高速行驶时的摇晃和颠簸。
2.强度要求汽车底盘需要承受车辆的重量和受力,因此需要具备足够的强度,以保证在各种复杂的路况下不会发生变形或者断裂。
3.轻量化要求随着环保和能源节约意识的不断提高,汽车的轻量化设计已经成为了行业的趋势。
因此,汽车底盘设计也需要注重轻量化,以便降低车辆的重量和能耗。
4.节能要求汽车的能源消耗是个永恒的问题,汽车底盘设计也需要注重节能,以便减少车辆的能源消耗。
二、常见的汽车底盘设计1.承载式底盘承载式底盘是一种设计简单、制造成本低廉、适用于小型汽车的底盘结构,其主要承载结构由车身板和支撑梁构成,这种设计有效地提高了车身的强度和刚度,为提高车身的稳定性提供了保障。
2.钢板式底盘钢板式底盘是一种比较重量的底盘设计方案,它的主要特点是结构复杂、工艺难度大,除此之外该设计方案的稳定性适中,但钢板式底盘的各项性能指标都很平均,因此适用性广泛,主要用于中型、大型汽车的制造。
3.悬架式底盘悬架式底盘是在车架下方安装起落装置、避震器等设备,使车辆在行驶过程中摇晃更小,主要用于小型、紧凑型汽车的制造。
4.前后驱底盘前后驱底盘是在车辆前后轮驱动的设计方案,这种设计能够有效地增加车辆的牵引力,适用于各类汽车的制造。
三、汽车底盘性能分析技术1.有限元分析技术有限元分析技术是一种常用的汽车底盘性能分析方法,该技术主要通过建立数学模型,分析汽车底盘受力情况,从而确定汽车底盘的稳定性、强度、振动等性能指标。
汽车底盘的设计与制造工艺解析
汽车底盘的设计与制造工艺解析汽车底盘是汽车的重要组成部分,直接关系到汽车的安全性、舒适性和性能。
本文将从汽车底盘的设计与制造工艺角度进行深入解析。
1. 底盘设计汽车底盘设计是汽车制造的关键环节,直接决定了车辆的操控性、稳定性和安全性。
底盘设计要考虑到车身结构、悬挂系统、转向系统等多个方面因素。
首先是车身结构设计,包括底盘的结构强度、刚度和重量分布等。
设计时需要考虑到降低车身重心、减少车身滚动、提高车辆稳定性。
其次是悬挂系统设计,包括悬架结构、减震器类型、悬挂角度等。
悬挂系统设计要根据不同车型和用途进行调整,以保证车辆操控性和乘坐舒适性。
最后是转向系统设计,包括转向机构、转向比、转向力反馈等。
转向系统设计要考虑到转向灵活性和精准性,保证车辆操控的准确性和安全性。
2. 制造工艺汽车底盘的制造工艺直接影响到底盘的质量和性能。
底盘的制造包括底盘结构加工、焊接、表面处理和总装等多个环节。
首先是底盘结构加工,底盘结构一般采用冷弯成形或热成形工艺,利用数控设备进行精确加工,确保底盘结构的精度和质量。
其次是焊接工艺,底盘的焊接工艺直接影响到底盘的强度和耐久性。
焊接工艺要求焊缝的均匀性和密实性,采用自动化焊接设备可以提高生产效率和焊接质量。
再次是表面处理,底盘的表面处理包括防锈、涂装、烤漆等工序,以增强底盘的防腐蚀性能和美观度。
最后是总装,将底盘和其他部件进行组装,形成完整的底盘系统,确保各部件之间的协调性和完整性。
综上所述,汽车底盘的设计与制造工艺是汽车制造中至关重要的环节,需要综合考虑车辆的性能、安全和舒适性要求,采用先进的设计理念和制造工艺,以确保底盘质量和性能的达到要求。
只有在底盘设计与制造工艺方面做到完善,汽车才能更好地满足消费者的需求,确保行驶安全和乘坐舒适。
浅谈汽车底盘的研发与设计
浅谈汽车底盘的研发与设计摘要:汽车的稳定性、操作性、驾驶安全性、舒适性等都会受到汽车底盘设计的影响。
在设计汽车底盘的时候,应当对车身底盘的耐久性、零部件装配的便捷性与车身车架的受力情况进行考虑。
伴随着科技的不断发展,汽车底盘的研发与设计也在不断的进步,模块化、智能化的程度更高。
本文阐述了底盘研发与设计的方法,对汽车底盘的研发与设计进行了改进。
关键词:汽车底盘;研发;组成部件;参数化设计;汽车工业引言:汽车底盘是汽车非常重要的组成部分,伴随着汽车工业的不断发展,人们对汽车底盘的性能与质量的要求也越来越高。
与传统的汽车底盘研发与设计相对比,当前的汽车底盘研发与设计技术不但精度更高,而且质量更好。
在汽车底盘中运用参数化设计可以很好的促进汽车工业的发展,在汽车总重量中,汽车底盘大约占到了其中的30%,为了可以研发与设计出有效满足整车产品定型、量产的底盘布置方案,开发设计人员在对底盘布置方案进行确定的时候需要反复利用对标、主管评价、客观测试、CAE仿真等方法。
一、汽车底盘的研发与设计思想伴随着汽车行业的竞争越来越激烈,汽车生产厂商必须在产品的研发与设计上有更多的亮点才能够吸引更多的消费者购买,在竞争中赢得一席之地。
重视研发与设计就必须熟知设计方案、概念、结构。
安全耐久性、经济性、制动性、动力性是当代车辆技术必须具备的四种性能,同时也是汽车底盘设计中必须实现的整车性能指标。
伴随着电子技术的不断发展,底盘系统的实现也由之前的零部件或者单个系统独立工作的方式向着整体的方向发展,车轮的设计配置、制动系统、转向系统与前悬架、后悬架是底盘系统的主要组成部分。
只有在设计与生产工艺上积极创新、准确到位,才能够生产出质量优秀的汽车。
有实力的汽车企业在经营方面、管理方面、组织方面、技术方面必然有着一定的优势,从表面上看汽车底盘的研发与设计是技术方面的问题,然而,从更深的层次来讲,其对团队合作、组织管理有着很强的依赖性。
所以,在汽车底盘的研发与设计中,应当重视团队合作和组织管理。
大规模定制下的汽车底盘模块化设计技术研究与应用概要
合肥工业大学硕士学位论文大规模定制下的汽车底盘模块化设计技术姓名:汪敏申请学位级别:硕士专业:机械电子工程指导教师:张利20050501大规模定制下的汽车底盘模块化设计技术研究与应用摘要大规模定制(Mass Customization生产模式是企业以大规模生产的效率和成本向客户提供定制产品的一种生产模式,被认为是21世纪企业发展的新前沿。
面向大规模定制生产的产品设计技术(Design for Mass Customi zatiOH, DFMC是实施大规模定制的核心,现代产品设计技术的研究与应用对企业的长足发展将产生深远影响。
本论文以此为背景,针对汽车底盘研究面向大规模定制的产品设计技术及应用方法。
对建立产品族结构模型的面向大规模定制设计方法进行了研究,重点讨论了面向大规模定制的产品族规划流程,并对产品族规划过程中重要的设计方法一模块化设计方法展开系统、深入的研究。
本文针对具有模块化特性的客车底盘产品,建立了客户需求层次分析模型,鞫明客户需求及需求权重是建立面向大规模定制的产品族结构模型的重要依据,论述了利用层次分析法确定客户需求权重的方法和过程,拟定了面向客户需求的底盘产品系列型谱。
在对底盘模块相关性进行详细分析研究的基础上,确定底盘产品的模块划分方案并最终建立了底盘产品族结构模型。
分析研究了模块编码系统的功能,建立起 KDB~I客车底盘编码系统,为实现高效的计算机辅助模块化设计及信息集成和资源共享建立了基础。
关键词:大规模定制;产品族:产品结构模型:模块化设计;编码Study and Application of Modular Design Technologyfor Automotive Chassis to Mass CustomizationAbstractMass Customization(MCaims at providing customized products with the efficiency and cost of mass production.It is considered asthe new frontier of 21 centur y.Design for Mass Customization(DFMCis the key aspect for lhe implementing of mass customization.Study and applicationof modular design technology will influence all the company deeply,Based on this view,the paper studies the design technology for automotive chassis to mass customization.Because of the key role of describing product family structure model to Design for Mass Customization,planning process for product family are presented firstly,and modular design—the important design method are discussed.Due to the importance of transforming the fuzzy requirement of customer into the numeric indexes in product family,an analytic hierarchy model of customer requirement for modularity automotive chassis is constructed.The method and process of using Analytic Hierarchy Process(AHPare discussed then. All of these works give conduct and test standard during the course of planning product models Based on detail study of the relativity of chassis models,the result of automotive divided module is presented and the structure model of automotive chassis product family to mass customization is described in the end.A set of module coding system named KDBM is given based on understanding the structure of automotive chassis and analysis of function of module coding system.It is helpful in computer aimed modular designing and resource integrating and sharing.Keywords:Mass Customization,Product Family,Product structure model,modular design,coding合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。
汽车底盘的大规模定制设计方法研究
汽车底盘的大规模定制设计方法研究
张建军;张利;戴茂方;任国清;王跃飞;汪敏
【期刊名称】《农业机械学报》
【年(卷),期】2005(36)12
【摘要】运用大规模定制的设计理念,阐述底盘产品族规划流程以及结构树中产品功能结构单元之间及其与产品间的组合关系.针对客车底盘产品实例进行面向大规模定制的客户需求研究,构造客户需求层次分析模型和底盘产品结构模型.在对产品功能与结构的映射关系及产品子功能相关性分析的基础上,研究汽车底盘大规模定制设计方法.
【总页数】4页(P130-133)
【作者】张建军;张利;戴茂方;任国清;王跃飞;汪敏
【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院;合肥工业大学机械与汽车工程学院;安徽江淮汽车股份有限公司;安徽江淮汽车股份有限公司;合肥工业大学机械与汽车工程学院;合肥工业大学机械与汽车工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U463.102
【相关文献】
1.面向大规模定制的服装数字化设计方法研究 [J], 徐慧娟
2.大规模定制的汽车底盘产品族建模方法研究 [J], 张利;吴宗彦;安进;王景华;张建军
3.面向大规模定制的汽车车桥变型设计方法研究 [J], 张家启;郑泉;陶奕骁;王社会
4.面向大规模定制设计的并行设计方法研究及应用 [J], 周欢伟;陈新度;陈新
5.从大规模制造向大规模定制转型的设计方法研究 [J], 钱晓波;许柏鸣
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2005年12月农业机械学报第36卷第12期汽车底盘的大规模定制设计方法研究*张建军 张 利 戴茂方 任国清 王跃飞 汪 敏 【摘要】 运用大规模定制的设计理念,阐述底盘产品族规划流程以及结构树中产品功能结构单元之间及其与产品间的组合关系。
针对客车底盘产品实例进行面向大规模定制的客户需求研究,构造客户需求层次分析模型和底盘产品结构模型。
在对产品功能与结构的映射关系及产品子功能相关性分析的基础上,研究汽车底盘大规模定制设计方法。
关键词:汽车 底盘 大规模定制 设计方法 结构模型 模糊聚类中图分类号:U 463.102文献标识码:AResearch on Design Method of Mass Customization for Automotive ChassisZhang Jianjun Zhang Li Dai Maofang Ren Guoqing Wang Yuefei Wang M in(1.H ef ei University o f T echnology 2.A nhui J ianghuai A utomobile Co .,L td .)AbstractApplying the design theory o f mass custo mizatio n ,planning pr ocess of the pro duct fam ily ,and combination relatio ns betw een PFSC (product function and structure component )in the pr oductions str uctural tree and product,as w ell as the relations between each PFSC w ere pr esented.As an ex ample,an analy tic hierarchy model of custo mer requirement for automo tive chassis and the structure mo del w ere constructed .Based on the analysis to the mapping relationship of the pro ducts function,str ucture and the relativity of pr oducts accessorial function,the design m ethod of the auto motive chassis pr oductions fo r m ass custo mizatio n w as r esearched.Key words Autom obile,Chassis,Mass customization,Design metho d,Structure mo del,Fuzzy cluster ing收稿日期:20050623*安徽省“十五”二期攻关资助项目(项目编号:04022002)和江淮汽车・合肥工业大学汽车技术研究院资助项目(项目编号:0498)张建军 合肥工业大学机械与汽车工程学院 副教授 博士生,230009 合肥市张 利 合肥工业大学机械与汽车工程学院 教授戴茂方 安徽江淮汽车股份有限公司 高级工程师,230022 合肥市任国清 安徽江淮汽车股份有限公司 高级工程师王跃飞 合肥工业大学机械与汽车工程学院 助教 博士生汪 敏 合肥工业大学机械与汽车工程学院 硕士生 引言大规模定制(m ass customization ,简称MC )是指根据用户的特殊需求提供定制产品的一种生产模式。
它把定制和大量生产这两种似乎矛盾的方式结合在一起,能以大批量、低成本的方式生产高质量、个性化的产品。
汽车底盘结构上各分组总成具有明显的功能独立性,是具有模块化特性的产品。
因此,研究底盘产品的客户需求层次分析模型和底盘产品族的结构模型,将为底盘产品的大规模定制提供一种技术基础。
本文以汽车底盘为例就如何有效转化顾客需求,实施汽车底盘的大规模定制设计方法进行研究。
1 面向大规模定制设计的产品族规划1.1 面向大规模定制的设计面向大规模定制的设计(desig n for mass customization,简称DFM C)是采用并行流程围绕产品族进行设计,以有效地满足客户需求为目标。
这种方法的目标是在产品设计的早期阶段进行整体概念设计的同时,考虑范围经济性和批量经济性,其重点是建立合理的产品族结构,同时完成一组产品的设计,而不只是一个产品[1]。
为了有效地实现大规模定制,设计时就要捕捉并定义个体客户对产品的需求,设计过程必须从传统的设计制造集成扩展到销售、服务等部门。
为达到目标,传统的设计流程需要在以下几方面进行改进:(1)产品开发与快速设计分离。
产品开发阶段对企业的客户群进行定位,分析已拥有的客户需求,预测未来的客户需求,建立相应产品族结构,形成完善的变型机制。
快速设计阶段在产品开发阶段的基础上,以产品配置器为主要工具,完成产品的定制设计,快速响应随时到来的客户需求。
(2)工作流程并行。
并行工程是基于时间竞争前提下提出的缩短产品设计时间,提高竞争力的一种方法,它通过产品设计、制造等领域活动的并行推进来缩短产品的开发时间。
为提高设计速度,并行也为大规模定制设计所需要,并成为大规模定制设计安排流程的重要一环,而并行范围进一步扩展到产品的销售和服务等领域,成为产品全生命周期的并行。
(3)加强流程间合作。
产品族结构不能满足客户需求时,就需要进行定制设计。
流程的合作有利于尽快产生设计思想。
企业如果存在不同的产品族,在产品族的开发阶段应加强流程之间的合作,在产品的模块划分和零部件设计中取得一致,尽量采用相同的设计成果,促进设计成果重用,增加可同时制造的零件数量,形成批量经济性。
DFMC 是客户参与的一种现代设计方法。
由于客户需求细节上的不同可能会使得产品千差万别,因此DFM C 必须合理转化客户需求并针对产品族进行开发。
由于针对产品类构造的产品模型是可配置和可变型的,因此客户定制设计就是通过将产品模型按客户需求实例化来实现快速、低成本设计的过程[2]。
DFM C 的核心也就是开发支持产品的变型设计的产品族结构,以此作为统一的产品建立和传递过程模型。
1.2 产品族规划面向大规模定制的产品族规划从客户需求为起点,基本内容包括3个层次和3个规划过程。
3个层次分别为产品需求定义层、产品系列定义层和模块系列定义层。
3个规划过程分别是利用质量屋(ho use o f quality ,简称HOQ)的信息转换过程、拟定产品系列型谱的过程和划分功能模块的过程。
在DFMC 的产品族定义过程中,质量功能配置(quality function deplo yment,简称QFD)的方法使得以产品族的观点来实现产品设计和过程的重用成为可能。
产品族规划流程如图1所示。
图1中的虚线表示新产品的设计是以产品族模型中划分好的模块为基础进行组合实现的。
从分解和组合的角度上来看,产品族的规划过程和新产品的设计过程是两个互逆的过程,即合理适度的模块划分所建立起来的产品族模型是实现大规模定制的基础和重要环节,而模块划分和产品族结构模型的建立是以确定的产品需求为出发点的[3]。
2 产品需求分类与产品需求转化2.1 产品需求分类由于产品的多样性,必然存在着一种分类模式适应于产品族形成产品需求类。
产品需求类表示产品需求的不同类别,对企业内部它是确定产品族的依据;对外部市场,则表明了不同类别的顾客群。
因此,它是实现面向大规模定制的产品设计的关键。
产品需求分类主要根据顾客的需求按照产品需求变量的相似性进行聚类,可采用模糊聚类分析方法进行分类。
设U ={u 1,u 2…u n }表示顾客需求的集合,顾客需求u i (i =1,2,…,m )由m 个产品需求特征P Rij (j =1,2,…,m )表示,即u i =(P Ri 1,P Ri 2,…,P Rim )。
同时,由于每个产品需求特征P R对顾客的重要性各不相同,因此应给出各P R 的相对重要性,在本研究中,各产品需求的相对重要性采用层次分析法(analy sis hiberarchy process,简称AH P)进行确定,并设u ij =P R ij -min(P Rij )m ax (P R ij )-min(P Rij )(i =1,2,…,n ;j =1,2,…,m )(1) 为了进行聚类分析,需要对相关数据进行处理并建立模糊相似矩阵R =[r ij ]mxn (相关概念可参考文献[4~6])。
模糊相似矩阵中r ij 是模糊向量u i 和模糊向量u j 的相似系数,可用模糊向量u i =(u i 1,u i 2,…,u im )与u j =(u j 1,u j 2,…,u jm )的贴近度表示,即r ij =1-c [d (u i ,u j )](2)式中 c 、 ——参数值d {u i ,u j }——模糊集距离。
取海明距离131 第12期张建军等:汽车底盘的大规模定制设计方法研究d (u i ,u j )=mk =1w k u ik -u j k (3)式中 w k (k =1,2,…,m )为每个产品需求特征的权重,满足1m mk =1w k =1(4) 根据模糊相似矩阵R ,利用基于模糊等价关系的聚类方法即可获得给定水平的产品需求类[6]。
2.2 产品需求转化质量功能配置是一种将产品需求类转化为产品设计规范的系统设计方法。
QFD 的目标是:通过客户需求与产品的技术工程特性之间的逐级转换实现产品技术工程特性的明确定义。
在完成转换的过程中面临的诸如质量与成本、功能等一系列冲突,可以利用质量屋这种形式化的工具在产品规划阶段解决[7,8]。
构建质量屋为产品设计提供了一个系统的、可视的矩阵型方法。
其输入为客户需求及各项需求权重,数值的确定将影响汽车底盘产品的市场迎合度和底盘产品模型的柔性,质量屋的最终输出是技术需求矩阵。
HOQ 框架结构由产品需求及权重、设计要求与顾客要求间的冲突矩阵、设计要求、相关矩阵、计划矩阵、技术矩阵6大部分组成。
定义后的产品族模型的最直接表现是产品族结构模型。
产品功能结构单元(pro duct function and structure com po nent,简称PFSC)是产品结构模型上的一系列可配置节点,封装了满足客户需求的功能、原理特征属性和相应的操作方法以及PFSC 的配置约束规则[9]。
在产品族结构模型中,有些PFSC 是为其父层节点独有的,这体现了面向客户设计的个性化特征;而有些PFSC 是上层父节点共用的,则体现了大规模设计的通用化和标准化特性。