汽车现代设计方法
汽车机械制造的机械设计创新方法
汽车机械制造的机械设计创新方法汽车机械制造在现代社会中起着重要的作用,而机械设计则是汽车制造过程中至关重要的一部分。
随着科技的不断发展和创新,汽车机械设计也在不断进步和改进。
本文将探讨汽车机械制造中的机械设计创新方法。
一、整车结构设计创新整车结构设计是汽车机械制造中的基础工作,对汽车性能和外观起着决定性的影响。
在整车结构设计中,创新方法包括:1. 材料创新:采用轻量化材料如高强度钢材、铝合金和复合材料,可以降低整车质量,提高燃油效率和安全性能。
2. 结构创新:采用新的结构设计,如可折叠座椅、隐藏式车身零件等,可以提高车辆的适应性和实用性,提升用户体验。
3. 模块化设计:将整车设计分为多个模块,每个模块之间可以独立设计和制造,提高生产效率和灵活性。
二、发动机设计创新发动机是汽车的核心部件,其设计的创新对汽车性能和环保性有着重要的影响。
在发动机设计中,创新方法包括:1. 高效燃烧:优化气缸结构、燃烧室设计和燃油喷射系统,提高燃烧效率和功率输出。
2. 混合动力系统:将传统燃油发动机与电动机相结合,实现能源的高效利用和减排。
3. 热管理系统:采用改进的冷却系统和排气系统,提升热量回收效率,减少能量损失。
三、底盘与悬挂系统设计创新底盘与悬挂系统对汽车的操控性和乘坐舒适性起着重要的作用。
在底盘与悬挂系统设计中,创新方法包括:1. 悬挂系统优化:通过调整悬挂系统的几何参数,提高车辆的平稳性和操控性能。
2. 智能底盘控制:采用传感器和控制系统,实现底盘的主动控制和调节,提升驾驶安全性和乘坐舒适性。
四、安全系统设计创新安全是汽车机械制造中的重要关注点之一,安全系统的设计创新对于保护驾乘人员的生命安全至关重要。
在安全系统设计中,创新方法包括:1. 主动安全系统:包括刹车辅助系统、电子稳定系统等,提供驾驶员操控辅助和车辆稳定性控制。
2. 被动安全系统:包括安全气囊、座椅安全带等,提供车辆发生事故时的保护措施。
以上仅是汽车机械制造中机械设计创新方法的一些简要介绍。
【2019年整理】现代设计方法(ch1)
子系统,超系统:汽车=轮胎+发动机+转向系,交通系统性
③ 技术过程:加工过程,工作过程
④ 技术过程的特点:不唯一
1.3 技术系统及其确定
一、技术系统 2.技术过程的确定步骤:
① 根据信息集约和调研预测的资料,分析确定作业对 象及其主要转换要求;
② 分析比较传统理论、现代理论和实践,确定实现主 要转换的工作原理;
7 经济成本
8 人机工程
9安 全
10 包装运输
课题名称 起止时间 课题经费
基本功能 辅助功能 作业对象:物料形状、尺寸、理化性质等 工 况:负载情况 环 境:温度、湿度、振动、噪声、灰尘等 动 力:功率、力、转矩等 运 动:运动形式、速度、加速度等 结构尺寸:作业尺寸、体积、重量 生产率(理论的、额定的、实际的) 可靠度、维修度和有效度 一次性使用寿命、多次性使用寿命(大修) 材料费、设计费、制造加工费、管理费、税费 操作方便、省力、视野宽广、舒适、仪表显示清晰、造型美观适度 保证人身安全、设备安全、如:过载保护 触电保护、连锁装置等 考虑运输方法,如:防震 、防腐、防锈、各种标记等
3. 评价过程中的几项主要工作
选定评价准则。如:成本低、寿命长、结构简单、 可靠性高等等 为评价准则选定度量尺度。即评价好坏的标准
确定评价对象有关各项准则的价值。即按预定 度量尺度对评价对象进行评定
对各单独评价值进行合成,以便对评价对象做 出总的比较
4、评价的意义
评价是决策的基础和依据
方案评价是提高产品质量的首要前提
地设计,必须对每一设计程序的信息,随时进行审核, 决不许有错误的信息流入下一道工序。实践证明,产品 设计质量不好,其原因往往是审核不严造成的。因此, 适时而严格地审核是确保设计质量的一项重要原则。
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。
现代设计方法论文
武汉轻工大学《现代设计方法》课程结业论文题目:现代设计方法在汽车设计中的应用姓名学号班级专业院(系)2017 年5 月21 日现代设计方法在汽车设计中的应用宋家鹏(武汉轻工大学机械工程学院,湖北武汉430070)摘要:本文在分析汽丰设计方法发展的基础上,重点介绍了汽车设计中有待进一步推广应用的几种现代设计方法和技术。
关键词:现代设计方法;系统工程;模糊分析设计;计算机辅助设计(CAD)0 引言现代科学技术的发展对汽车的性能、可靠性、经济性等提出更高的要求同时也为汽车的设计、制造提供了改进和创新的设计方法.据统计,一般汽车的质量和性能有60%—70%取决于汽车设计。
因此,在设计新产品时应研究和采用新的设计方法和技术,以适应现代汽车发展的要求。
为了寻求保证设计质量、加快设计速度、避免和减少设计失误的方法和措施,引发了“汽车现代设计方法”的研究。
1 现代设计和传统设计的比较传统的设计方法是以经验总结为基础,运用力学和数学而形成的经验、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.而现代设计方法则是强调创造性,在注重产品整体功能基础上以现代设计方法和计算机设计为工具的系统设计.这种设计不但可以大大提高设计的质量、精度和效率,而且可以将产品的适应性、经济性、可靠性统一起来,从而高效地设计出性能优良、经济效益显著的新型产品。
目前,设计方法和技术正处于不断改善、不断创造的历史时期。
可以预见,新的汽车产品将随着现代设计方法、技术和设计科学体系的完善而有新的突破。
2 现代设计法的主要内容现代设计法是在总结传统设计的经验与教训、吸收国外各设计流派的先进内容的基础上,以形态学为分类手段,以方法学为思想指导,具体形成以下十一论: 功能论:现代设计法的宗旨.是保证设计要求功能实现的方法论。
突变论:现代设计法的基石。
是设计创新的基础,如创造性设计。
系统论:现代设计工作的前提。
进行系统辩识、系统分析,如系统分析法、人机工程等。
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。
现代设计方法总结(精选)
现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。
以满足市场产品的质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为目的,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托,以多种科学方法及技术为手段,研究、改进、创造产品和工艺等活动过程所用到的技术和知识群体的总称。
现代设计方法有:并行设计、虚拟设计、绿色设计、可靠性设计、智能优化设计、计算机辅助设计、动态设计、模块化设计、计算机仿真设计、人机学设计、摩擦学设计、反求设计、疲劳设计一、并行设计并行设计是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。
强调产品开发人员一开始就考虑产品从概念设计到消亡的整个生命周期里的所有相关因素的影响,把一切可能产生的错误、矛盾和冲突尽可能及早地发现和解决,以缩短产品开发周期、降低产品成本、提高产品质量。
并行设计作为现代设计理论及方法的范畴,目前已形成的并行设计方法基本上可以分为两大类:(l)基于人员协同和集成的并行化。
就是把组成与产品方面有关的,针对给定设计任务的专门的、综合性的设计团体(企业)协同起来。
丰田的产品开发过程有四个主要内容:●一个产生主要设计的概念论文的规划阶段●同步设计的系统设计阶段●一个具有设计标准的详细设计阶段●一个精益生产的样机模具阶段。
●广泛地协调,不仅仅在设计而且还有生产以及销售●协调从概念到市场完整的项目●概念创造以及概念支持者●规格、成本目标、设计以及主要部件选择,确信产品概念精确地被转换为车型的技术细节●直接地、经常地与设计师以及工程师交流●建立与顾客直接接触(产品经理办公室实施它自己的市场调查,除了通过市场营销进行的定期市场调查)。
前端设计设计环节与供应商实现设计的集成多部门协调研发以客户为中心降低批量规模(2)基于信息、知识协同和集成的并行化。
该方法基于计算机网络来实现,各零部件的设计人员通过计算机网络对机电产品进行设计,并进行可制造性、经济性、可靠性、可装配性等内容的分析及时的反馈信息,并按要求修改各零部件的设计模型,直至整个机电产品完成为止。
现代电动汽车原理与设计
现代电动汽车原理与设计随着环境保护意识的增强和对石油资源的逐渐枯竭,电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具,受到了越来越多的关注。
那么,现代电动汽车的原理与设计是怎样的呢?一、电动汽车的原理电动汽车是以电能作为动力源,通过电机驱动车辆前进的一种汽车。
它的工作原理主要包括电能储存、电能转换和电能驱动三个过程。
1. 电能储存:电动汽车使用电池组作为能量储存器。
目前常用的电池类型有铅酸电池、锂离子电池和超级电容器等。
这些电池可以将电能储存起来,供电机使用。
2. 电能转换:电能转换是指将储存在电池中的直流电能转换为交流电能,以供电机使用。
这个过程通过电动汽车的电控系统来实现,电控系统中包括直流-交流变换器和逆变器等设备。
3. 电能驱动:电能驱动是指将转换后的交流电能传递给电机,使其转动,推动汽车前进。
电动汽车的电机通常采用交流异步电机或永磁同步电机,具有高效率、高扭矩和低噪音等特点。
二、电动汽车的设计电动汽车的设计主要包括电池组、电机、电控系统和车身等方面。
1. 电池组设计:电池组是电动汽车的核心部件,直接影响着电动汽车的续航里程和性能。
在电池组设计中,需要考虑电池的类型、容量、电压等参数,以及电池的安全性和寿命等因素。
2. 电机设计:电机是电动汽车的动力源,其设计要考虑到功率输出、效率、转速范围和噪音等方面。
同时,还需要考虑电机的散热和保护措施,以确保电机的安全运行。
3. 电控系统设计:电控系统是电动汽车的大脑,负责控制电池组和电机的工作状态。
电控系统设计需要考虑到电池组的管理和保护、电机的控制方式以及整车的动力分配等问题。
4. 车身设计:电动汽车的车身设计需要考虑到空气动力学性能、车辆重量分布和安全性等因素。
此外,还需要为电池组和电机等设备提供合适的安装空间和散热通风系统。
三、电动汽车的优势与挑战相比传统燃油汽车,电动汽车具有以下优势:零排放、低噪音、高能效、低维护成本和对环境友好等。
然而,电动汽车还面临着续航里程不足、充电设施不完善、电池成本高昂和充电时间长等挑战。
现代设计方法大作业
机电工程学院现代设计方法大作业基于汽车噪声的TRIZ分析学号:S*********专业:机械工程学生姓名:***任课教师:*** 教授2015年1月基于汽车噪声的TRIZ分析一对技术系统进行初步分析1.选择系统。
我所选择的系统是汽车。
2.系统的三维图,如图1所示。
图1 汽车的三维图汽车工作原理:汽车的行驶主要靠发动机来带动,以四冲程汽油机为例,四冲程汽油机是将空气与汽油或柴油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生热能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。
四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。
汽油机简图及其具体运动过程如图2所示。
图2 四冲程汽油机工作循环图(1)进气行程化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。
进气行程中,进气门打开,排气门关闭。
随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力。
这样,可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。
(2)压缩行程为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。
在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。
(3)作功行程在这个行程中,进、排气门仍旧关闭。
当活塞接近上止点时,装在气缸盖上的火花塞即发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。
可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,因此,燃气的压力和温度迅速增加,所能达到的最高压力约为3-5Mpa,相应的温度则为2200-2800K。
高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能,除了用于维持发动机本身继续运转而外,其余即用于对外作功。
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。
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]。
汽车车身设计及制造工艺新技术分析
汽车车身设计及制造工艺新技术分析汽车是现代社会的必需品,而车身是汽车最重要的组成部分之一。
随着时代的变迁和技术的不断发展,汽车车身设计和制造工艺也在不断地更新和改进。
下面就针对目前汽车车身设计及制造工艺中的新技术进行一些分析。
1. 热成型技术热成型技术是一种将加热的材料通过一定的工艺形变后成型的技术,该技术适用于各类塑料、金属等材料,到目前为止已广泛应用于汽车车身设计中。
在设计方面,热成型技术可使得车身外形更加符合美学要求,而在制造方面,热成型技术可以实现高效率、高质量的成型,并且还可以减少车身件数、降低车身总体重量,从而提高车辆性能和燃油经济性。
2. 微量注塑技术微量注塑技术是一种利用微喷嘴或拖曳喷射头精确控制注塑量的技术,其最大的特点是精度高、成型速度快、重复性好等。
在车身设计方面,微量注塑技术可以实现极细微的细节,并且可以制造出极具个性化的外形,从而提供了更多种多样的选择;在制造方面,微量注塑技术可以实现高效率、高质量的成型,使得生产周期大大缩短,成本大大降低。
3. 精密模温控制技术精密模温控制技术是指在模具制造过程中利用一定的方法来保证热量的均匀分配,并在成型过程中控制模具温度,以保证成型件的尺寸精度和表面质量。
该技术适用于各种加工材料,由于其成型过程中保证温度控制能力强、效果显著、稳定性高等优点,尤其是在高温高压下的车身成型中,精密模温控制技术可以大幅提高成品质量,降低成品的误差率,具有极高的应用价值。
4. 多材料复合技术多材料复合技术是一种将不同材料按照一定比例和顺序组合成新的材料的技术,其最大的特点是可以综合材料的各种优势,并克服各种缺陷和劣势。
在车身设计方面,多材料复合技术可以实现车身重量的减轻、强度和刚度的提升、噪音和震动的降低、燃油经济性的提高等;而在制造方面,多材料复合技术可以降低车身零件的数量、减少车身的装配工序,从而提高生产效率、降低生产成本。
总之,以上提到的几种新技术是在现代汽车车身设计及制造工艺中的一个缩影,这些技术的应用不仅满足了市场对个性化、高质量、高效率的需求,也为汽车行业的发展开拓了更广阔的空间。
现在汽车都有什么设计理念
现在汽车都有什么设计理念
现代汽车的设计理念涵盖了多个方面,具体分为以下几个方面:
1. 外观设计理念:现代汽车注重外观设计的时尚感和动感。
在整车外观上,强调流线型车身设计,以减少空气阻力和提高燃油经济性。
同时采用独特的造型和细节设计,使汽车更具个性和辨识度。
2. 安全设计理念:现代汽车把安全性放在设计的首要位置。
采用具有高强度材料的车身结构,增加汽车的抗碰撞能力;配备安全气囊、ABS防抱死系统、ESP车辆稳定控制系统等安全
装备,确保乘客在发生事故时的安全。
3. 功能性设计理念:现代汽车追求舒适和便利性。
在内部空间设计上,注重乘客的舒适性和空间感,同时提供丰富的娱乐和智能化配置,如导航系统、多媒体信息娱乐系统、倒车影像等。
此外,还注重细节设计,如人性化的储物空间、易操作的控制按钮等,提高驾驶体验。
4. 环保设计理念:现代汽车将环保作为设计的重要方面。
采用低排放发动机和涡轮增压技术,提高燃油利用率和减少污染物的排放。
同时积极推广电动汽车和混合动力车型,减少对环境的影响。
5. 创新设计理念:现代汽车对于技术和设计的创新有着强烈的追求。
通过引入先进的技术和材料,如碳纤维、铝合金等,提高汽车的性能和安全性;同时致力于推动自动驾驶技术和智能
互联技术的发展,将汽车与互联网、人工智能等科技紧密结合。
总的来说,现代汽车的设计理念主要包括外观设计、安全设计、功能性设计、环保设计和创新设计。
这些设计理念综合起来,旨在提供舒适、安全、环保和智能化的驾驶体验,满足当代消费者对汽车的需求。
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。
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2 汽车排放试验规范
由汽车排放标准可以看出,各国的排放污染物限值有较大差异,这种差 异主要是来源于各国汽车排放试验规范的不同。
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第四节 汽车排放检测与试验技术
1 运行工况模拟
1. 底盘测功机 底盘测功机的测试系统如图2-17所示,包括转鼓、
惯性质量、测功机、行驶监视仪、控制台、排气采样及 分析仪、记录仪等。以转鼓表面来代替路面,并通过加 载装置给转鼓轴施加行驶阻力。
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2. 发动机台架 对于重型汽车,要求将其发动机装在台架上进行稳 态或瞬态试验,测试排放污染物的浓度,再进行计算。 发动机台架试验系统的主要设备是测功机,常用的有水 力测功机、电力测功机和电涡流测功机。
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2 采样方式
1. 直接取样法 将取样探头直接插入汽车排气管内,用取样泵直接采 取一定量的气样,经过粗、细滤器,滤去气体中的灰尘, 供排气分析仪分析。为了防止气样中的水分对分析仪的干 扰,一般在系统中加由冷凝器和排水装置组成的水分离器 ,用冷凝法除湿。
10.1.2 汽车现代设计原则
1.功能满足原则
2.质量保障原则
3.工艺优良原则
4.经济合理原则
5.社会使用原则 10.1.3 现代设计方法与技术 1.现代设计方法
1)优化设计2)可靠性设计2)模块化设计4)反求工程设计5)绿色 产品设计6)工业造型设计7)人机工程设计8)创新设计9)并行工程10) 价值工程
2.了解汽车优化设计;
3.了解汽车仿真技术。
10.1 概述
10.1.1 汽车现代设计的特征
1.以计算机技术为核心
1)设计手段的更新 2)产品表示的改变 3)设计方法的发展 4)工作方式的变化 5)设计与制造的一体化 6)管理水平的提高 7)组织模式的开放
2.以设计理论为指导
现代设计方法是基于理论形成的方法,利用这种方法指导设 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。
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2. 与国际接轨的现行国家排放标准 国家技术监督局曾于1999年3月10日颁布了4项国家汽车排 放标准。分别是«汽车排放污染物限值及测试方法 »(GB14761—1999)、«压燃式发动机和装用压燃式发动机的车 辆排放污染物排放限值及测试方法»(GB17691—1999)、«压 燃式发动机和装用燃式发动机的车辆排气可见污染物排放限值 及测试方法»(GB3847—1999)、«汽车用发动机净功率测试验 方法»(GB/ T 17692—1999)。
2 我国汽车排放标准
1. 我国汽车排放标准的建立和完善 我国从1981年开始制定标准,于1983年首次发布了国 家汽车排放标准GB3842 ~3847—1983,并于1984年4月 1 日 起 执 行 。 标 准 的 排 放 物 限 值 见 表 2-18~ 表 2-20 , GB3845 ~3847为与上述标准相对应的测量方法。
2 碳氢化合物 碳氢化合物(HC)主要是未燃和未完全燃烧的燃油
、润滑油及其裂解产物和部分氧化物。 饱和烃危害不大,不饱和烃危害性很大,甲烷气
体无毒性。
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3 氮氧化合物 氮氧化物(NOX)是燃高温燃烧过程中剩余的氧与
氮 化 合 形 成 的 产 物 , 其 主 要 成 分 有 NO 、 NO2 、 N2O3、N2O5等,总称为NOX。
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2. 全量取样法 全量取样法就是将汽车排气试验中的全部排气采集 到一个有足够大容积的气袋中以供分析。
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3. 定容取样(CVS)法 定容取样法是一种接近于汽车排气扩散到大气中的 实际状态的取样法。它是用经过滤的清洁空气对样气进 行稀释,经热交换器保持恒温,使稀释样气密度保持不 变,然后在定容泵作用下,抽取固定容积流量的样气送 入大气,在定容泵入口前的流路上,将稀释样气经滤清 器、取样泵、针形阀、流量计、电磁阀抽入气袋中。取 样气体和定容泵的流量之间有严格的比例关系。
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第三节 汽车排放标准
1 国外汽车排放法规与控制历程
汽车排放控制最早起源于美国的加利福尼亚州,1960 年,美国加利福尼亚州颁布了世界上第一部汽车排放法规。 1963年美国政府制定了«大气清洁法»,其后进行了多次 修订和补充,逐步严格化。从1968年起美国才有了联邦 汽车排放标准,之后几乎是逐年严格化。
第10章 汽车现代设计方法
10.1 10.2 10.3 10.4 习题
概述 汽车计算机辅助设计 汽车优化设计 汽车仿真技术
第10章 汽车现代设计方法
[主要内容]本章概略介绍了汽车现代设计方法的 特征和内容,主要简介了常用的计算辅助设计、汽 车优化设计和汽车仿真技术的基本内涵。 本章要求:
1.了解汽车计算机辅助设计;
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NO是无色无味气体,稍溶于水,只有轻度刺激 性,毒性不大,高浓度时会造成中枢神经轻度障碍, NO可被氧化成NO2 。
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4 光化学烟雾
光化学烟雾是汽车排放到大气中的HC和NOX 在太阳光能(作用下进行光化学反应生成臭氧、醛 类和过氧化酰基硝酸盐等形成的一种浅蓝色烟雾, 它是一种强刺激性有害气体的二次污染物, 这种污 染事件最早出现在美国洛杉矶,所以又称洛杉矶光 化学烟雾。
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第二节 汽车主要污染物的产生与危害
1 一氧化碳
汽车尾气中一氧化碳(CO)是烃燃料燃烧的中间产物, 主要是在局部缺氧或低温条件下,由于烃不能完全燃烧而 产生的。当汽车负重过大、慢速行驶时或空挡运转时,燃 料不能充分燃烧,废气中CO含量会明显增加,是汽车及 内燃机排气中有害浓度最大的产物。
窜气和汽油蒸汽3个途径进入大气中,造成对大气的 污染。
2 汽车主要污染物
直接由汽车排放的污染物以及与交通源相关的主 要污染物有:一氧化碳、碳氢化合物(包括苯、苯并芘 等)、氮氧化物(NO、NO2等)、炭烟(主要是2.5μm 以下的细微颗粒物及其上附着的高分子碳氢化合物和 二氧化硫等)、二氧化硫、二氧化碳、醛类等。
2.现代设计技术
现代设计技术主要以计算机辅助工程技术为主,计算机辅助工 程(CAE)是一种迅速发展的信息技术,是实现重大工程和工业产品的 计算分析、模拟仿真与优化设计的工程软件,是支持科学家进行创新 研究和工程师进行创新设计的、最重要的工具和手段。
第一节 汽车污染源及主要污染物
1 汽车大气污染源 汽车的有害气体主要通过汽车尾气排放,曲轴箱