现代设计方法在汽车设计中的运用.

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现代设计方法-汽车可靠性设计2019 共167页

设规定时间为 t ，产品寿命为（随机变量）。
如果 t 表示该产品在时间内能够完成规定的功能。
在一批产品中， t 是一随机事件，发生的概率为
R ( t) P ( t)
( 0 t )
设有N件产品，从开始工作到时刻 t 发生的故障的件数 Nf(t)。
平均可靠度估计值
Rˆ(t)NNf (t) N
如发动机熄火，发动机工作不平稳，功率下降。注意，若产品工作时的功能参数已漂移到规定的界限之外，即使仍能运行，也属于不正常工作而视为“失效”，如6缸发动机只有2缸工作，汽车仍可正常运行，也认为发动机发生故障。
1.3 产品可靠性的度量
1.3.1 可靠度R(t)与不可靠度F(t)
可靠度—产品在规定的条件，规定的时间内完成规定功能的概率.
50年代，R问题能愈更突出。美国军用雷达因故障不能工作时间达84%，陆军的电子设备在规定时间内有65%~75%因故障不能使用，从此美国开始可靠性系统研究工作。1952年，美国国防部成立了“电子设备可靠性咨询小组（AGREE）”，1957年发表了著名的“军用电子设备的可靠性”报告，提出了在生产、试制过程中产品可靠性指标进行试验、验证和鉴定的方法，以及包装、储存、运输过程中的R问题及要求。这份报告被公认是电子产品可靠性工作的奠基性文件。至此，可靠性理论的研究开始起步，并逐渐在世界范围内展开，可靠性工程开始形成一门独立的工程学科。
1.3.3 失效率λ (t)
工作到时刻 t 尚未失效的产品，在该时刻后单位时间内发生失效的概率。平均失效率估计值
ˆ(t)N [fN (t N tf)(t )N ]ft(t)N t[N 1 f(N t)f(t)]f(t)1 1 F (t)R f( (tt) )

《现代设计方法》课程教学大纲

现代设计方法》课程教学大纲课程代码：020232025 课程英文名称：Advanced Design Methods 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：车辆工程能源与动力工程装甲车辆工程大纲编写（修订）时间：2017.5一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标现代设计方法是汽车类专业的一门重要的专业基础课。

通过本课程的学习，使学生掌握优化设计和有限元的基本理论和方法，同时通过一些工程实例的研究，培养学生分析和解决工程问题的能力。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求通过本课程的学习，学生要对本课的基本内容有系统的理解，掌握其基本概念、理论和方法，运用这些理论分析，解决工程实际问题，并达到如下要求：1．掌握现代设计方法的基本概念、理论及发展趋势。

2．掌握优化设计理论的基本概念、建模方法、搜索方法和无约束问题、有约束问题的求解方法等内容，使学生能够用优化设计方法解决设计中的实际问题。

3．掌握有限元方法的基本理论和方法，在此基础上，能够熟练使用大型工程软件进行实际的工程设计和计算。

（三）实施说明本课程主要包括两部分内容：机械优化设计、有限元方法。

教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时，课时分配表仅供参考。

根据本专业特点，教师应结合本专业的实际问题，在教学过程中注意理论与实际结合，突出实际应用。

课程的教学目标通过讲授、课后作业和后续的实践课程三个环节来实现。

教师要注重对基本概念、基本方法和解题思路的讲解，以便学生在实际应用中能举一反三，灵活运用。

（四）对先修课的要求在学习本课程之前，必须先修完《线性代数》、《理论力学》、《材料力学》等课程。

（五）对习题课、实验环节的要求本课程的主要难点就是在较短的学时内使学生掌握机械最优化设计方法和有限单元法的基本概念、方法和具体步骤。

因此根据课程的基本概念，思想和方法应用及典型的工程问题，选择安排一定的习题，习题通过课堂练、讲相结合和课后作业完成。

现代设计方法及其应用

现代设计方法的应用为了保证设计质量、加快设计速度、避免或减少设计失误，并适应科学技术发展，使设计工作现代化，引发了现代设计方法的研究。

现代设计方法的特点是动态的、科学的、计算机化的方法。

它将那些在科学领域内得到应用的所有科学方法论应用到工程设计中。

产品设计是以社会需求为目标，在一定设计原则的约束下，利用设计方法和手段创造出产品结构的过程。

市场竞争的需要和各种新方法、新技术、新工艺、新材料不断涌现，推动了设计方法和技术的进步，产品设计从传统的经验设计进入现代设计。

现代设计的特征是以计算机技术为核心（这是现代设计的主要特征），以设计理论为指导。

传统设计：以生产经验为基础，以运用力学和数学形成的计算公式、经验公式、图表、手册等为依据进行。

随着理论研究的深入，许多工程现象不断升华和总结为揭示事物内在规律和本质的理论，如摩擦学理论、模态分析理论、可靠性理论、疲劳理论、润滑理论等。

现代设计方法：是基于理论形成的方法。

用这种方法指导设计可减小经验设计的盲目性和随意性，提高设计的主动性、科学性和准确性。

因此，现代设计是以理论指导为主、经验为辅的一种设计。

以计算机技术为核心对设计产生的影响的表现：①设计手段的更新：推动了设计手段从“手工”向“自动”转变。

②产品表示的改变：推动了产品表示从“二维”向“三维”的转变。

③设计方法的发展：促进了新设计方法出现，高性能的计算机硬件和先进的软件技术是这些方法实施的保证。

新设计方法有：限元分析、优化、模态分析、并行设计、虚拟设计、计算机仿真等。

④工作方式的变化：促进了设计方式从“串行”到“并行”的变化。

⑤设计与制造一体化⑥管理水平的提高：产品设计是一个复杂的系统工程，设计过程中涉与大量设计数据和设计行为的管理。

数据库技术的发展改变了传统的手工管理模式，各种PDM系统的广泛应用大大提高了设计的管理水平，保证了设计过程的高效、协同和安全。

⑦组织模式的开放：传统的局限于企业内部的封闭设计正在变为不受行政隶属关系约束的、多企业共同参与的异地设计。

现代汽车设计理念和技术创新研究

现代汽车设计理念和技术创新研究一、引言随着人们生活水平和经济水平的提高，汽车已经成为人们生活中必不可少的交通工具之一。

而作为汽车的制造者，汽车设计理念和技术创新水平的提高也变得尤为重要。

本文将主要探讨现代汽车设计理念和技术创新研究的相关问题。

二、国内外汽车设计理念的发展汽车设计理念包括整车造型、车辆空气动力学、座椅舒适性等方面。

在国内和国外，汽车设计理念的发展历程各不相同。

1、国外汽车设计理念的发展早在20世纪初，汽车造型设计已经呈现出不同的风格。

20世纪50年代，欧洲车型逐渐被美国车型所取代。

但是在20世纪70年代以后，欧洲的汽车设计理念又重新占据了主导地位。

现代汽车设计理念的发展也是基于传统车型的改良和突破。

2、国内汽车设计理念的发展中国的汽车设计起步较晚，到20世纪60、70年代才有了国产汽车的设计制造。

但是由于产业链不完善，技术人才不足等因素，中国的汽车设计在形态等方面还比较单一，整车造型上相对较为保守。

三、现代汽车技术创新研究1、动力总成技术在国内，汽车生产厂家越来越注重动力总成技术的研究和开发，力求提高汽车动力性能、降低油耗和排放等。

2、智能化汽车控制技术智能化汽车控制技术是指通过计算机、网络通信等多种技术手段将汽车智能化，使汽车能够实现无人驾驶、智能导航、远程诊断等功能。

3、汽车轻量化技术轻量化技术是指通过优化材料、减少汽车质量等方式降低车辆重量，从而提高汽车的燃油效率和行车性能。

四、结论如今，人们的生活离不开汽车，汽车成为重要的工具。

而在汽车制造业中，汽车设计理念和技术创新研究已成为行业内不可缺少的一部分。

随着中国汽车工业本土创新能力的提高，相信中国汽车在未来的发展中也会和国际汽车同步发展。

现代汽车的设计方法

现代汽车的设计方法现代汽车的设计方法是一个复杂而综合性的过程，它涉及到多个方面，包括外观设计、车身结构设计、动力系统设计、内饰设计、人机工程学设计等等。

现代汽车的设计方法主要可分为以下几个步骤：1. 市场调研：在设计一款新车型之前，汽车设计师需要进行市场调研，了解消费者的需求和喜好。

这样可以使设计师更好地把握市场需求和潮流趋势，确保设计的产品能够满足消费者的需求。

2. 概念设计：在进行市场调研后，设计师会进行概念设计，包括外观造型、车身结构、车辆比例等。

概念设计是一个创意过程，设计师需要将市场需求和自己的创意相结合，形成独特而富有吸引力的设计方案。

3. 造型设计：在概念设计确定后，设计师会进行具体的造型设计。

这一过程涉及到外观线条的塑造、曲线的修饰、细节的雕琢等。

设计师需要运用各种设计软件和工具，如CAD、CAM等，来实现设计图纸的绘制和模型的制作。

4. 工程设计：在完成造型设计后，设计师需要进行工程设计，包括车身结构设计、动力系统设计、底盘设计等。

这一步骤需要考虑到安全性、可靠性、乘坐舒适性等方面的要求。

设计师需要与工程师紧密合作，确保设计方案的可行性。

5. 内饰设计：在设计过程中，内饰设计也是非常重要的一环。

内饰设计需要考虑到人机工程学、乘坐舒适性、功能性等方面的要求。

设计师需要和工程师、人机工程学专家等密切合作，确保内饰设计与整车设计相协调。

6. 原型制作：在设计方案确定后，设计师会制作原型车或3D打印模型。

通过原型的制作，设计师可以更好地了解设计方案的实际效果，并进行调整和改进。

原型制作是设计过程中的一个关键环节。

7. 试制和测试：在原型制作完成后，设计师会进行试制和测试。

这一步骤涉及到车辆性能测试、安全性测试等，以确保设计方案的可靠性和安全性。

8. 生产准备：在设计方案得到验证和完善后，设计师需要进行生产准备。

这一步骤涉及到工艺设计、生产工艺准备、供应链管理等。

设计师需要和工程师、生产经理等密切合作，确保设计方案能够顺利投入生产。

现代化设计方法的典型案例

现代化设计方法的典型案例随着科技的不断发展，现代化设计方法在各个领域得到了广泛应用。

这些方法旨在提高设计效率、优化设计质量，并降低设计成本。

本文将介绍几个典型的现代化设计方法，并分析其在实际应用中的效果。

一、数字化设计数字化设计是现代化设计方法中最常见的一种，它通过计算机辅助设计（CAD）软件来实现。

CAD软件能够快速、准确地完成设计任务，提高设计精度和效率。

数字化设计的典型案例包括汽车、飞机、建筑等领域的设计。

例如，在汽车设计中，数字化设计使得汽车零部件的制造精度和效率得到了显著提高，同时也降低了制造成本。

二、人工智能辅助设计人工智能技术的发展为设计领域带来了革命性的变革。

人工智能辅助设计（AI-Design）通过机器学习、深度学习等技术，能够自动识别设计问题、生成解决方案，并不断优化。

这种方法的典型案例包括智能家居、智能交通、智能医疗等领域的设计。

例如，在智能家居设计中，人工智能辅助设计能够自动识别家居环境中的各种因素，并据此进行智能化的控制和调节，提高家居生活的舒适度和便利性。

三、绿色设计随着环保意识的不断提高，绿色设计已成为现代化设计方法的重要组成部分。

绿色设计旨在降低产品设计对环境的影响，包括减少能源消耗、降低废弃物排放等。

绿色设计的典型案例包括电子产品、建筑材料等领域的设计。

例如，在电子产品设计中，绿色设计能够降低产品的能耗和废弃物排放，提高产品的可持续性和环保性。

四、模块化设计模块化设计是一种将复杂产品分解为多个可重复使用的模块的设计方法。

这种方法的优点在于能够降低设计成本、提高生产效率，同时也有利于产品的升级和扩展。

模块化设计的典型案例包括智能硬件、可穿戴设备等领域的设计。

例如，在可穿戴设备设计中，模块化设计能够将不同的功能模块进行组合和替换，以满足不同用户的需求，提高产品的灵活性和适应性。

综上所述，现代化设计方法在各个领域的应用已经取得了显著的成效。

数字化设计提高了设计的精度和效率；人工智能辅助设计为设计领域带来了革命性的变革；绿色设计降低了产品设计对环境的影响；模块化设计则有利于产品的升级和扩展。

现代汽车造型分析与设计

AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计现代汽车造型分析与设计周超　潘铎上汽大众汽车有限公司上海市 201805摘要：随着人们的日益增长的物质需求与汽车业的蓬勃发展，汽车造型设计越来越受到人们的关注。

汽车造型的设计可以体现其内在的情怀与深远意义，为汽车品牌争取到更多客户，优秀的汽车造型也可以引起顾客的情感共鸣。

本文基于现有的一些现代汽车造型进行多方面的分析，对其进行归纳总结，从而为汽车制造提供设计的灵感。

关键词：汽车造型　造型设计　设计艺术近些年随着国内居民的消费能力的提升，顾客越来越重视汽车造型相关设计。

虽然我国相比于国外在现代汽车造型设计方面开始的更晚，但目前汽车造型设计正在快速发展，汽车销售市场涌现出越来越多造型各异的车型。

汽车具有优雅流畅的线条更容易获得顾客的青睐，汽车造型也作为汽车的一种价值属性被赋予文化和品味标签。

所以探究现代汽车何种造型具有艺术美感，能够打动顾客的造型设计有哪些，这具有重大研究意义。

1　汽车造型的演变汽车造型设计过程中，需要考虑的是机械与人机工程学、空气动力学等要素。

机械工程学主要是考虑汽车造型中涉及的机械传动、气液压、机械制造等，体现在汽车材料、生产工艺方面。

人机工程学则主要考量客户心理、生理及人体测绘等，体现人对汽车的身体与心理需求方面，进而对其进行评估活动。

空气动力学则主要考量汽车运行中的平稳性、操作感、气动噪声等。

这些要素综合起来形成了汽车造型设计相关基础理论，作为汽车设计更符合时代需要的初步指导。

汽车造型经过了马车形、箱形、流线型、船形、鱼形、楔形等历史演化过程。

在当今新时期，对于汽车造型已不满足于只考虑其中一种要素，而是三种要素同步开展研究，综合纳入设计考量[1]。

这样才能既满足于汽车功能的更好实现，同时被大众审美所接受，造出更接近于理想的现代汽车造型。

2　现代汽车造型设计要点2.1　统一、变化在汽车造型设计中，变化与统一指其在基于多种要素基础上，采取既能表现规律性又内含一定变化的组合结构，使得多种要素之间对立与统一达到一个平衡，使其设计中体现可变而不乱，统而不僵的艺术水平。

汽车底盘车架设计中的有限元分析技术应用

汽车底盘车架设计中的有限元分析技术应用对于汽车制造商和设计师来说，设计一款坚固、耐用且安全的底盘车架是至关重要的。

在现代汽车设计过程中，有限元分析技术（Finite Element Analysis, FEA）被广泛应用于底盘车架设计中，以保证其结构的可靠性和性能。

本文将探讨有限元分析技术在汽车底盘车架设计中的应用，并介绍其在结构优化、材料选择和碰撞安全等方面的重要作用。

有限元分析技术是一种计算求解结构力学问题的数值分析方法，通过将底盘车架分割成有限个小单元（有限元），借助计算机进行离散化求解，从而得到车架在外力作用下的应力、应变、位移等力学响应。

这一计算模型可以准确描述车架的力学特性，并预测其结构行为。

首先，有限元分析技术在汽车底盘车架设计中的应用之一是结构优化。

通过对车架的有限元模型进行各种负载条件和约束条件的分析，设计师可以确定哪些局部区域受到最大的应力，从而确定哪些地方需要加强或重新设计。

例如，在汽车底盘车架的连接点和受力集中的区域，可以使用有限元分析来评估应力分布情况，以确保其强度和刚度满足设计要求。

此外，有限元分析还可以帮助设计师优化车架的减重设计，在保证结构安全性和刚度的前提下最大限度地降低车重，提高燃油经济性。

其次，有限元分析技术在材料选择方面也发挥着重要作用。

通过在有限元模型中引入不同材料的特性参数，设计师可以比较不同材料组合的效果，选取最佳材料以满足设计要求。

例如，比较不同材料的强度、刚度、耐腐蚀性等特性，以在保证结构安全性的前提下选择最轻最强的材料。

这种材料选择的优化可以有效地提高整个车架的性能，并且在节约成本的同时提高车辆的可靠性和可维护性。

最后，有限元分析技术在碰撞安全方面也具有重要意义。

通过对车架在碰撞事故时的有限元分析，设计师可以模拟和预测车辆受到冲击后的结构变形、应力分布和吸能能力等。

这对于汽车碰撞安全的设计和评估非常重要。

通过有限元分析的结果，设计师可以根据不同碰撞力的作用方式，合理设计车架吸能结构，以保护车辆内部乘客的安全。

浅析汽车造型设计中的CAS

浅析汽车造型设计中的CAS汽车设计在全球范围内拥有着广泛的受众和市场。

汽车造型设计中采用的计算机辅助设计(CAS)技术已经成为汽车生产中不可或缺的重要环节。

本文将浅析汽车造型设计中的CAS技术在汽车外观设计中的应用，及其对设计师的运用方式和汽车设计的发展趋势所做出贡献。

对于通常以建筑和机械部件为基础的汽车制造行业而言，引入现代技术迫使其革新，提高生产效率和产品质量。

CAS技术相较于过去的手绘图纸设计，不仅速度快，精度也非常高，而且所有原始设计和已实现的数据都能够被保存下来，随时进行修改和修正。

这样的好处可使得汽车生产厂商在整个汽车设计制造流程中更加高效、灵活、便捷。

在外观设计中，德国奔驰公司的SLS AMG正是由CAS技术设计而成，该车型的设计极富个性，尤其在前排大灯造型和车头线条设计中体现出了德国汽车设计独有的风格。

同样地，它的车门设计极其独特，采用四秒启门技术，当车门打开时，闪烁的车灯会让人惊叹。

此外，美国福特公司的野马Mustang是CAS技术赋予汽车设计的又一力作。

它的前进气格栅和尾灯造型亦是CAS技术的产物。

通过CAD/CAM系统的实际应用与展示的效果表明，在汽车设计中，CAS技术不仅简化了汽车的整体外观设计，同时还提高了消费者对汽车造型设计的情感共鸣度。

在汽车的设计过程中，CAS技术的运用方式以及其面临的问题也是汽车设计师必须面对的问题。

在掌握计算机辅助设计(CAS)中的各种技术方法的前提下，在CAS的帮助下，设计师很容易达到一个非常成熟的手感和判断力。

众所周知，设计师的任务就是将车型的功能与好处与外观设计相结合，从而达到最佳的平衡点。

在汽车设计过程中，CAS技术与设计师的相互配合和交流必不可少。

设计师应注意在使用CAS技术时不断增强自己的观察力和洞察力，进而创造出更具创意和实践性模型。

总体来看，CAS技术的推广和应用对于汽车设计行业的发展趋势具有重要的影响。

计算机辅助设计的舒适性、生产效率和交互性给设计师们提供了新的思路和工具，使他们在汽车设计上能够更加深入探讨更高水平的造型设计。

CAE在汽车开发中的应用

CAE在汽车开发中的应用作者：北汽福田李保国1 前言现代汽车开发是一个综合与分析的互逆过程。

综合与分析在汽车产品开发的不同阶段，发挥不同的作用，从概念设计到详细设计的开发流程，实际是一个从系统综合到系统分析的流程。

在开发阶段初期，有充分的设计自由度，但有关设计的参数、数据则较少，我们关注的是产品的整体性能，例如：平顺性、操纵稳定性等，利用Nasran软件，我们能够在设计初期结合试验数据、客户意见反馈设定好整车设计性能指标（设计目标）；在详细结构设计阶段，根据整车性能指标，逐级分解到车身、底盘等各个子系统、零部件上，最终体现在结构的各个设计参数上。

2 汽车结构设计过程现在国内产品设计更加整合已有资源、优化配置，更加强度产品的整体性能，比如平顺性、操纵稳定性，高端的在整车NVH方面有更高的要求。

无论是商用车还是乘用车，车身设计一直是现代整车设计的核心技术，有限元在车身设计发挥的作用远超过其他方面，下文结合IDEAS CAE、Nastran软件介绍有限元在车身设计的各个阶段发挥的不同作用。

2.1 整车性能设计汽车的平顺性主要是指保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响，是现代高速汽车的主要性能之一。

研究对象主要是整车悬架系统、前后轴荷、整车惯性质量等，利用IDEAS CAE人性化的前处理界面和Nastran丰富的单元库，能在概念设计阶段快速、准确的建立多自由度整车和动力系统模型，进行模态、瞬态响应、随机响应分析，对整车系统的平顺性、人体的响应做出评估；结合试验、先期客户反馈意见、专业人士主观评价，设立设计目标，指导后继结构设计。

利用Nastran提供的SOL 200求解序列，可以以悬架系统的刚度、阻尼为设计变量，根据国家标准化组织的要求对各个频段频率进行加权优化，设计出平顺性最佳的前后悬架刚度、阻尼系数。

有限元模型、部分计算结果见下图。

图1 整车5自由度模型图2 整车模态分布2.2 车身结构设计2.2.1车身截面、接头设计接头（Joint）和梁（Beams）是决定整车刚度和全局模态的主要因素，它们控制着整车低频的Boom和振动（Shake）；截面特性（Section Property）决定了梁的特性。

汽车产品设计制造中CAE技术的运用

汽车产品设计制造中CAE技术的运用【摘要】现代汽车产品设计制造中，CAE技术的应用已经成为一个重要的趋势。

本文从CAE技术在汽车设计、制造、测试、优化和创新中的应用进行了详细介绍。

通过CAE技术，汽车设计师和工程师可以在虚拟环境下进行各种仿真分析，以提高设计效率和降低生产成本。

CAE技术也为汽车产品测试和优化提供了更加精准和可靠的工具。

未来，随着CAE技术的不断发展和完善，汽车产品的设计和制造将更加高效和精密。

CAE技术对汽车行业的影响是深远的，它将推动汽车制造业的发展，促进汽车产品的创新和提升。

汽车产品设计制造中CAE技术的前景看好，将对整个行业产生积极的影响。

【关键词】CAE技术，汽车产品设计，制造，测试，优化，创新，发展前景，影响。

1. 引言1.1 汽车产品设计制造中CAE技术的运用汽车产品设计制造中CAE技术的运用越来越广泛，成为汽车行业不可或缺的重要技术之一。

CAE技术（Computer-Aided Engineering）是利用计算机进行工程设计和分析的一种方法，在汽车领域中起着至关重要的作用。

通过CAE技术，工程师们能够在设计阶段对汽车进行模拟和优化，从而提高汽车的性能、质量和安全性。

在汽车产品设计中，CAE技术可以帮助工程师在虚拟环境中对汽车进行各种性能测试，如强度分析、碰撞测试、流体动力学分析等，以确保汽车设计的合理性和可靠性。

CAE技术还可以帮助工程师进行多次虚拟试验，节省成本和时间，加快产品开发周期。

在汽车制造中，CAE技术可以帮助工程师优化生产工艺，提高生产效率和质量。

通过模拟和分析，工程师能够找出生产中可能存在的问题，并提前进行调整和改进。

CAE技术在汽车产品设计和制造中的应用不断扩大和深化，为汽车行业带来了更多的创新和发展机遇。

随着科技的不断进步和发展，CAE技术在汽车行业中的作用和意义将会变得越来越重要。

2. 正文2.1 CAE技术在汽车设计中的应用CAE技术在汽车外观设计中的应用。

仿生设计在汽车造型设计中应用的内容分析

仿生设计在汽车造型设计中应用的内容分析摘要：在现代汽车造型设计的过程中，仿生设计的应用由来已久。

随着汽车产业的不断发展，仿生设计受到了人们越来越多的关注。

当前阶段，仿生设计在汽车设计的革新以及技术革命中都得到了广泛的应用，这对汽车产业的发展具有一定的积极意义。

关键词：仿生设计；文化仿生；汽车造型设计当前阶段，在汽车造型设计的过程中，仿生设计的应用十分广泛，不仅可以有效地提升汽车的性能，还使汽车获得了更加美观的外形。

目前，比较常见的仿生设计类型包括形态仿生设计、功能仿生设计、色彩仿生设计以及结构仿生设计四种。

随着仿生设计的不断发展创新，其在汽车造型设计中必将发挥出更大的作用。

1汽车造型设计中的形态仿生设计1.1形态仿生的概念生物在一定的自然条件下，所表现出的生存的状态和过程称为生物形态，同时，自然环境、时间、功能和结构都会对生物形态造成影响。

形态仿生设计就是通过对动植物等生物体在自然坏境中的表现加以研究，并对日月风云等自然界物质外部形态和内在涵义加以挖掘，将其用于汽车设计之中，使汽车在具有好性能的同时兼具艺术的美感。

1.2具象的形态仿生具象的形态仿生设计是以追求自然生物形态的外部特征为主，表现出的是生物形态逼真的外貌。

早期的汽车设计中，形态仿生设计主要是以追求“形”似为主要内容，事实证明，这种造型设计取得了不错的效果，大大推动了汽车工业造型设计的发展。

现在人们很注重汽车内饰的装潢，集亲和性、自然性和趣味性于一体的具象形态成为大家喜欢的装饰造型，虽然符合大家的审美要求，但是具象形态因为设计复杂，在实际装潢中甚少应用，基本上退出了现代工业产品设计的舞台。

1.3抽象的形态仿生仿生物抽象形态设计是现在汽车造型设计中最常用、最基本的手段，是将对生物的抽象化认知运用到汽车设计中，在设计的过程中充分运用联想、想象、移情等方式，使汽车的功能和内在涵义引起人们心理、生理和情感的认同，达到汽车抽象转化的设计目的。

一般情况下，动物，尤其是速度快的动物，更符合汽车仿生设计研究的要求，这是因为汽车在人们的生活中作为一种代步工具，在速度、空间、形体以及生命的属性，在某些地方与动物有着相通之处，但是又不同于动物，因此完全按照生物本来的面目进行模仿设计并不是最好的方式，也不符合人们的审美需求。

车辆现代设计方法

面饰工艺规程
各种制造、装配、
设
效果图、检验标准造型、装饰、检各种工艺学
计
技术文件
验等方法
造型工艺文件
试制商
品化
修改
批量生产
第三节车辆的现代设计
车辆的现代设计方法
(1) 车辆计算机辅助设计CAD; (2) 车辆计算机辅助工程CAE; (3) 车辆优化设计; (4) 车辆可靠性设计; (5) 车辆性能的计算机仿真; (6) 车辆噪声分析及设计; (7) 车辆动态设计。现代的汽车设计方法并不是各自孤立的，它们既有自己的优势，又互相渗透，在汽车设计的技术领域中发挥着各自的重要作用。
工业美学模块化设计、相
计
机械性能设计
似理论
评价决策
评价决策
工艺性设计有限元法、动态
最优结构方案最优造型方案
自动化设计
设计、摩擦学设计、高等机构学、
智能工程、专家
最优技术方案
系统
总体布置图、装配草图、技术文件总体效果图、外观效果模型
第二节机械产品设计
零件工作图外观件加工工艺、
施
工
部件装配图
计算机辅助设计（CAD）方法
主要过程
汽车车身
汽车的CAD系统一般可以完成一个完整的汽车整车或零部件的设计过程，它包括：输入关键数据进行几何造型；利用多种计算和分析方法进行工程分析；从生产工艺的角度进行设计评价；按照设计完成的数据进行自动绘图。
汽车离合器壳
第三节车辆现代设计
计算机辅助设计（CAD）方法
图形等信息。
狭义的概念是指：将客观需求转化为满足该需求的技术系统的活动，包括机械产品在内的各种产
品的设计。

现代设计方法在汽车产品开发中的应用

汽车开发是一项复杂的系统工程，时代发展又为它提出更高的要求。一方面多元化的市场需求要求企业以敏捷化的设计方式快速应对；另一方面汽车本身也开始从纯粹功能型转向兼顾舒适性、环保性、可靠性等性能指标。显然仅仅靠传统思维设计方法是很难实现的。现代设计方法以当前先进的计算机技术为手段，充分利用力学、应用数学等工程基础学科的进展，为工程设计提供强有力的工具，这在很多行业都得到充分验证。未来汽车设计的发展必然随着汽车技术的进步而日新月异，众多设计师的艺术风格也会更广泛更强烈地体现在汽车设计之中，而给予人们更加广泛的选择。高科技下，个性鲜明、更加人性化的汽车将是２世纪１汽车产业发展的必然，因为它符合人类对文化、个性的追求和需要。因此，加大对汽车的设计的重视和投入，将对我国汽车产业的发展起到极大的推进作用
２结构模块化设计结构模块化设计方法主要是以功能化的产品结构为基础，分解现有的产品，在分解中考虑到各个要素的可行性，从而在早期就能预测到设计中可能会出现的矛盾，提高设计的可行性和可靠性，降低产品的成本。结构模块化设计方法视具有某种功能的实现为一个结构模块，通过结构模块的组合，实现产品的方案设计。对于特定种类的机械产品，由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定，结构模块的划分比较容易，因此，采用结构模块化方法进行方案设计较为合适。汽车产品具有品种多、批量少的特点，其生产多采用改装设计的方式。和其它机械产品一样，改装所需的零部件应尽量满足 “ 通用化、标准化、系列化”的要求。即使是自制的异型件，也会根据企业的生产特点自成系列。这就为采用模块化设计奠定了实际基础，如：车架设计就可以划分为标准件库（螺栓、螺母）、总成件库（支撑装置、车轴等）和构件库（直梁式纵梁），设计时根据需要调用的图库来进行总体布置。现代Ｃ软件也为上述模块化系统提供了实现手段，与外部数据库ＡＤ的接口可以实现对数据的开放型管理，内嵌开发语言可以完成图元的参数化设计，而图形化的界面可以方便用户操作。这样，工程技术人员关注的重点就可以回归到设计本身，而不是适应复杂的计算机操作。

现代汽车车身设计方法综述

现代车身设计方法综述作为汽车的更新换代关键之一，车身的更新换代显得尤为重要。

只要稍微留意一下,就会发现五颜六色，个性化的汽车越来越多。

可见，车身作为汽车工业中一个最年轻而又发展迅速的分支，对销售和用户心理有着极其重要的影响。

经历了汽车工业的起步时期，汽车车身采用外形制作工艺粗糙，各曲面的拼接随意性很大的马车车箱形式；一战和二战后，汽车车身外形设计得到了汽车工程师的重视，开始考虑空气阻力、审美学等，并把人体工程学、风洞实验应用到车身设计中，汽车真正成为科学和艺术的结合。

在20世纪70年代末以来，随着计算机软硬件技术的迅速发展，出现了专门的二维/三维辅助设计/工程软件，汽车设计迈入了数字化时代，汽车车身设计业步入了现代化设计阶段。

在车身现代化设计过程中，大量使用计算机辅助设计软件（CA TIA、PRO/E、UG等）建立车身的数学模型，并在计算机上进行结构设计、结构分析、有限元分析、外观设计、内饰件设计、虚拟碰撞检测、虚拟装配等工作。

一、在现代车身设计方法中，一般的流程图如右：1、市场调研，确定整车风格即使计算机再先进，也不能自动追踪当前的产品流行风格，不能了解现在高节奏生活下消费者的喜好，这就要求进行周密的市场调研，了解消费者多产品的需求。

设计师在市场调研的基础上，激发个人和团队的灵感来定位整车风格。

2、制作效果图在绘制效果图阶段，可手工绘制也可利用计算机辅助软件绘制，具体根据设计师个人情况而定，但使用计算机绘制可更快捷地构建车身数字模型并使修改工作更方便。

而使用手工绘制再制作缩比例模型和1:1主模型，再以三坐标扫描或激光扫描的方式在计算机中构建车身数字模型，这是更常用的一种方法，因为以这种方式制作模型更能直观地表达出设计师的风格理念。

这实际上就是一个逆向设计的过程。

简单地说，逆向工程就是指将已有的产品模型转化为计算机中的数字化工程设计模型的过程，相当于是一种仿制，具有开发周期短、设计精度较高、便于进行结构设计/ 分析等优点，在车身设计过程中应用很广泛。

计算机辅助设计在现代车身设计中的应用

计算机辅助设计在现代车身设计中的应用
1.1车身设计方法
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随着计算机辅助软件设计技术的日益成熟，在汽车方面应用越来越广。CAD、 CAM、CAE技术的发展及其在汽车车身设计中的广泛应用，革的主要力量。
1.2 汽车车身结构构造对车身设计的影响
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4 总结
汽车工业是最先应用计算机辅助设计技术的领域之一，目前在发达国家汽车行业中， CAD技术已经得到广泛普遍的应用，并取得巨大的经济效益，新车型的开发周期也大大缩短。在汽车造型方面计算机辅助设计早已取代传统手工造型方法，越来越多的功能强大造型软件使得汽车造型的方案修改变得极为方便简单，由这些造型软件建立的汽车模型的精度和真实感越来越高，计算机模型和真实场景的结合达到以假乱真的效果。
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3 计算机设计辅助软件设计现代车身的未来发展趋势
从汽车诞生到现在一百多年的发展历史中,汽车造型已从最初附加的装饰性措施提升为今天对汽车产品型式的综合性创意。一款车型究竟市场容量有多大,很大程度上取决于汽车造型的优劣,如今全世界汽车制造商都集中精力在汽车造型上下功夫,通过提高汽车造型的水平,从而提高汽车的技术性能。可以说,未来汽车造型将是与汽车自身技术性能发展相一致的表现形式,而决不是其凭空独立存在发展的结果。由于传统车身设计对人力资源的需求太大，因此计算机辅助软件设计车身在现在以及未来的较长时间内都会占领导地位。如何快速生产汽车有是重中之重，汽车车身快速设计课题作为现代汽车和设计方法重要的组成课题，由于计算机辅助软件能加快汽车车身的设计，提高设计质量，它是今后汽车设计发展的方向。
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轿车车身由车身本体、内外装饰件及车身附件等组成。车身本体包括车身结构件及覆盖件焊接总成、前翼板、车门、发动机罩、行李箱盖；车身结构件指支撑覆盖件的全部车身结构零件，包括车身上的门、窗、盖等机构。车身覆盖件指包括骨架的表面板件车身本体。车身结构的设计在现代车身设计之中至关重要，因而在设计车身的同时要考虑到这些部分之间的相互联系，对于一个完美的车身，车身结构构造完整无暇是必不可少的，因此设计汽车车身之前应用计算机辅助软件对车身结构构造进行测量以及模拟绘图。

现代设计方法在汽车设计中的应用

现代设计方法在汽车设计中的应用作者：胡斌来源：《科技资讯》2017年第05期摘要：随着社会的不断发展以及科学技术的不断进步，人们逐渐对于汽车的性能、安全性、经济实用性等方面有了更高的要求。

在当前的情况下，为了适应汽车产业的发展需求，在汽车设计、制造等方面也提出了更高的要求，采用了创新性的设计方法，希望可以生产出性价比更高的产品。

文章介绍了当前汽车设计中所应用的系统工程分析法、模糊设计法以及计算机辅助设计法等，使得设计的质量得到一定的保障，加快设计进度，同时降低和避免设计中的误差。

关键词：现代设计方法汽车设计虚拟设计技术中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（b）-0105-021 现代设计方法的优势相比于以经验总结、相关的力学、数学公式为基础的传统设计方法，现代设计方法更注重产品的创新性，更加重视产品的整体功能，同时将现代设计技术和计算机网络技术作为主要的工具[1]。

这种设计方法不但可以使得设计的准确度、质量以及效率得到有效提升，而且可以将产品的安全性、经济性以及适用性进行有效结合，进而设计出更加优质以及经济成本更加低的新产品。

当前，设计方法和设计技术处于不断更新发展的阶段，可以预测的是，随着现代设计方法在汽车设计中的广泛应用以及其自身的不断完善发展，会使得汽车产品出现新的突破。

现代设计方法在具体的应用过程中具有以下优势：其一，在设计性质上面向功能目标，可以将技术、经济以及社会环境等因素进行综合考虑；其二，在设计进程方面，更加重视设计过程中顺序的模式化；其三，在设计手段上，能够充分利用计算机技术进行自动运算、绘图以及数据的应用管理，进行分工协调工作；其四，在设计方式上，更加注重预测以及信号的分析和创造性之间的相互配合；其五，在设计部署方面，现代设计方法贯穿于整个设计开发的全过程；其六，在设计方法上，能够综合运用多元化的方法在各种条件下实现方案和优化目标[2]。

现代汽车车身外形设计方法

第23卷第4期河北工业科技Vol.23,No.4 2006年7月Hebei Journal of Industrial Science and Technology J uly2006 文章编号:100821534(2006)0420224204现代汽车车身外形设计方法马文胜1,郎宝珠2,刘　卫3(1.河北交通职业技术学院汽车系,河北石家庄　050091;21河北省财政厅信息中心,河北石家庄050051;3.河北科技大学网络技术学院,河北石家庄　050018)摘　要:针对现代汽车车身的作用及结构特点,分析了车身设计的要求与特点,并介绍了传统车身设计方法,论述了基于CA X的现代汽车车身设计方法———逆向工程,此方法在汽车设计理念、数学建模中具有快速、高效的特点。

关键词:车身设计;汽车外形;逆向工程技术中图分类号:U462.2 文献标识码:AModern automobile bodywork designing techniqueMA Wen2sheng1,L AN G Bao2zhu2,L IU Wei3(1.Department of Automobile Engineering,Hebei Jiaotong Vocational and Technical College,Shijiazhuang Hebei050091,Chi2 na;rmation Center,Treasury Department of Hebei,Shijiazhuang Hebei050051,China;3.College of Network Technology, Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang Hebei050018,China)Abstract:The paper introduced modern automobile bodywork function and its structure features;analyzed the requests and traits in automobile bodywork design;introduced traditional of techniques automobile bodywork design.Modern automobile bodywork design is based on CAX modern automobile bodywork design technique:converse project,which has the trait of speediness and high efficiency in concept and mathematics modeling.K ey w ords:automobile bodywork design;automobile shape;converse project technology 车身是汽车的四大总成之一,随着汽车服务领域的不断扩大和需求日益多样化、个性化,车身设计已后来居上逐渐占据主导地位。

现代设计方法与传统设计方法区别

现代设计方法与传统设计方法区别（1）直觉设计阶段古代的设计是一种直觉设计。

当时人们或是从自然现象中直接得到启示，或是全凭人的直观感觉来设计制作工具。

设计方案存在于手工艺人头脑之中，无法记录表达，产品也是比较简单的。

直觉设计阶段在人类历史中经历了一个很长的时期，17世纪以前基本都属于这一阶段。

（2）经验设计阶段随着生产的发展，单个手工艺人的经验或其头脑中的构思已很难满足这些要求。

于是，手工艺人联合起来，互相协作。

一部分经验丰富的手工艺人将自己的经验或构思用图纸表达出来，然后根据图纸组织生产。

图纸的出现，即可使具有丰富经验的手工艺人通过图纸将其经验或构思记录下来，传与他人，便于用图纸对产品进行分析、改进和提高，推动设计工作向前发展；还可满足更多的人同时参加同一产品的生产活动，满足社会对产品的需求及提高生产率的要求。

因此，利用图纸进行设计，使人类设计活动由直觉设计阶段进入到经验设计阶段。

（3）半理论半经验设计阶段 20世纪以来，由于科学和技术的发展与进步，设计的基础理论研究和实验研究得到加强，随着理论研究的深入、实验数据及设计经验的积累，已形成了一套半经验半理论的设计方法。

这种方法以理论计算和长期设计实践而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。

依据这套方法进行机电产品设计，称为传统设计。

所谓“传统”是指这套设计方法已延用了很长时间，直到现在仍被广泛地采用着。

传统设计又称常规设计。

（3）现代设计阶段近30年来，由于科学和技术迅速发展，对客观世界的认识不断深入，设计工作所需的理论基础和手段有了很大进步，特别是电子计算机技术的发展及应用，对设计工作产生了革命性的突变，为设计工作提供了实现设计自动或和精密计算的条件。

例如CAD技术能得出所需要的设计计算结果资料、生产图纸和数字化模型，一体化的CAD/CAM 技术更可直接输出加工零件的数控代码程序，直接加工出所需要的零件，从而使人类设计工作步入现代设计阶段。