汽车总布置的参数化设计
燃料电池轿车总布置的参数化设计
燃料电池轿车总布置的参数化设计燃料电池轿车总布置的参数化设计汪植亮吴宪(同济大学)【摘要】结合某燃料电池轿车的开发过程,阐述了燃料电池轿车总布置的参数化设计系统,关键技术和具体的布置方法,初步实现了对某燃料电池轿车总布置的参数化设计.【主题词】汽车设计总布置燃料电池环境污染和能源短缺已经成为全球关注和急需解决的问题.燃料电池汽车作为零排放的新型环保汽车引起了世界注意,我国也高度重视燃料电池汽车的开发.在燃料电池汽车的开发中,不仅要进行燃料电池技术,动力系统总成匹配等关键技术的开发,还要完成总布置的设计.总布置设计任务繁多且极为重要,既要确定基本形式,尺寸及质量等整车参数值,还要确保整车的动力性,操纵稳定性和平顺性等性能达标.现代计算机辅助技术和知识工程等技术的发展为汽车整车和零部件的设计提供了有力的支持,大大缩短了开发周期.对于总布置,所谓参数化设计就是以一定量的参数控制整车,总成装配和零件的几何模型,通过修改参数而改变装配模型和零件的几何模型,从而改变装配形式和结构或零件的尺寸和结构.UnigraphicsSolutions公司推出的UG(Unigraphics)是集CAD/CAE/CAM为一体的全三维参数化机械设计平台,提供了基于特征的参数化设计,基于草图的参数化设计和基于装配的参数化设计.利用参数化技术建立的模型,图形修改非常容易,因此在构造几何模型时只需要集中于概念和整体设计,可以充分发挥创造性,减少重复的建模工作,提高设计效率.总布置的参数化设计是以设计理论为指导,以现代化的CAD/CAE技术为手段,以获得良好的乘坐舒适性,操纵稳定性,和安全性等为目标.收稿日期:2005—03—0218?1燃料电池轿车总布置参数化设计思路关于全新燃料电池轿车的开发,不仅要解决燃料电池动力系统等核心技术,还要建立一个燃料电池轿车的动力系统平台,既要在性能上达到预定的设计目标,又要易于燃料电池轿车未来持续的开发和完善.而建立一个功能完善的参数化设计系统, 包括利用相应软件完成相关数据库的建立,整车总布置的装配设计和输出功能设计等.数据库建立的主要任务有指导设计的车型参数数据库,汽车设计标准库,总布置设计规则库和供整车装配的三维总布置图形库,三维参数化零件库,和三维参数的人体模型等;整车总布置的装配设计主要有:定义三维总布置工作层,定义三维总布置的工作坐标系及坐标系变换原则,定义并描述整车设计硬点,建立整车各总成参数化模型和装配树结构及安装定位方式等,建立基于规则的整车总布置参数化模型等;输出功能设计主要是定义图面和输出图纸等.此参数化的汽车设计系统(如图1)能极大地提高设计质量,减轻设计人员的劳动,缩短设计周期和降低产品成本,更为重要的是,极大地方便了对产品的后续开发.2设计原则和要求总布置设计的总体原则是在尺寸上要符合预上海汽车2005.05汽车整车设计目标,确定整体参数I,车身设计硬点确定三维总布底盘三维参数化布置置图形库/+干涉检查,运动校核,C三维参数人机工程学校核化零件库————+\,———一,/整车质量参数计算,厂,,,,———一一/整车性能计算三维参数一一一一一一七一一一一一.J人体模型结果输出虚拟样车总布置图,性能计算报告图1总布置参数化设计系统定的要求,在性能和质量上要达到或优于预计的设计目标.作为我国首辆燃料电池轿车项目,为了在有限的时间内更好地集中精力去解决底盘动力系统平台的关键技术,燃料电池轿车的开发以桑塔纳2000轿车为原型车.保留了原型车的车身和内, 外饰,底盘在除去发动机和变速器等传动系后,用燃料电池反应堆,大容量蓄电池,燃料电池支持系统,DCAC,DCDC和新的驱动电机,变速器等代替;转向系和行驶系是在原型车的基础进行零部件改制.项目的开发遵循以下原则:(1)一致性原则.某燃料电池汽车是在原桑塔纳2000基础上进行改进设计.因此在进行总布置时必须充分考虑原车的状态,在布置过程中应尽量与原车保持一致性;(2)沿用性原则.某燃料电池汽车在底盘平台上,应尽量采用原车或市场上能够采购的零部件,减少设计和试制周期;(3)适应性原则.某燃料电池汽车总布置应满足国家现行的汽车强制性标准;(4)条件性原则.某燃料电池汽车最高时速为120km/h,其制动性能,平顺性,操纵稳定性要求.应以此为条件.3燃料电池轿车总布置概述为了集中力量进行核心技术的研究,项目总上海汽车2005.05布置重点研究底盘总布置和参数化的燃料电池轿车动力系统平台建立的方法.底盘总布置是在车身布置完成的基础上进行的,除了要考虑到车身的设计硬点,驾驶室,和乘客空间外,还要设计一个承载式车架结构来保证整车的刚强度和模态性能.因此,底盘总布置主要包括:车架的设计,各总成或系统的布置.3.1车架的设计车架是整个底盘动力系统平台建立的基础,又是底盘平台与车身接合的主要部件.它不仅要用以安装和固定各主要总成零部件,承受来至底盘和车身的多种静载荷,还要在使用过程中与白车身一起承受由各种外界作用力和车辆行驶过程中所产生的各种动载荷.因此,在设计过程中要充分考虑到:(1)与车身相适配,接合容易;(2)具有足够的强度,使安装于其上的总成零部件和其自身不会受力过大而遭破坏;(3)具有足够的刚度,使整车的刚度达到乘坐舒适性要求;(4)自身总量要轻,以满足整车轻量化的要求.为此,车架的设计是一个以应力分析和模态分析结果为指导的不断完善过程.为了易于频繁的修改,车架的各横梁和纵梁的截面形状和尺寸利用了基于草图的参数化设计.车架的装配则利用了基于装配的参数化设计.3.2部分系统总成的布置本燃料电池车的转向系,行驶系和制动系在结构上与原型车保持一致,在传动系统中电机与变速器集成后布置在前舱后部,通过半轴直接与驱动车轮相联.前悬架为麦弗逊式,后悬架采用复合式后桥.由于簧载质量增加,现采用的前,后悬架的设计在原型车悬架的基础上对前,后螺旋弹簧重新设计和对复合式后桥结构改进设计等. 动力系统主要由动力蓄电池系统,燃料电池发动机,燃料电池发动机支持系统构成.目前,此系统的质量和体积都比原型车内燃机要大.为此.根据轴荷分配和空间的要求,采用了燃料电池发动机和燃料电池发动机支持系统后置而动力蓄电池中置的方案.动力控制系统主要由一些电器设备构成:高,低压DC/DC,高压DC/AC,能源控制器(EC)和车19?辆控制器等,按相互间的接线关系最优化布置在前舱内.由于燃料电池发动机和动力系统控制设备在工作中会产生大量的热量,需要水冷,由于两者对于冷却水温度的要求不同,所以本车中共有2套水冷系统,分别布置在车头和前舱下部通风较好的位置.4实现总布置参数化的关键技术对于该燃料电池轿车总布置参数化而言,着重需要解决的技术主要包括:良好的数据共享网络平台,零部件的参数化建模,装配相关性驱动, 运动分析,有限元分析和虚拟仿真等技术.4.1良好的数据共享的网络平台汽车整车的开发是多人同时协同开发的过程.要完成总布置的虚拟装配,必需建立一个能够资源共享且有效管理的数据管理网络平台.为某燃料电池车开发提供技术支持的是EDS公司的PDM软件Iman和三维CAD软件UG.4.2零部件的参数化建模技术零部件的参数化建模主要考虑单个零部件建模和相关部件间的零部件建模.单个零部件建模, 主要采用草图尺寸控制和表达式控制.考虑到零部件设计过程中,每个零部件与周围部件具有一定的相关性,W A VE几何连接器能够满足在部件间拷贝点,曲线,草图,基准,面,实体等,而相关性管理器能够在一组具有相关性的零件中,当其中一个部件的特征发生改变时,相关部件会在设计者的控制下自动更新.4.3装配相关性驱动技术对于总布置虚拟装配的完成,不仅要求在空间上能严格准确地装配各个总成和零部件,而且要求相关的零部件和总成间要按位置关系和运动关系能够实现智能化控制.这样就能保证在一个部件需要变动时,其他的相关部件能够智能化地调整位置并及时预警不利情况的发生.本项目采用了尺寸驱动技术,装配约束驱动技术和W AVE (尺寸,约束全相关)驱动技术.如:在设计车架总成时成功利用了W A VE的控制结构技术,在控制20?结构中对零部件进行优化后,装配模型和零件模型会自动更改,从而使车架总成内的众多零部件(纵梁,横梁,支撑架等)之间实现全相关建模和装配.4.4运动分析在总布置时需要对各个运动部件进行干涉检验,以避免运动部件自身运动不协调或者与其它部件发生冲突.UG运动分析模块是专门为运动学分析和动力学分析开发的设计工具.通过建立连杆,运动付,运动输入构成一个运动分析模型系统,进行运动分析.4.5有限元分析有限元分析技术能为整车的设计提供强度,刚度等方面的理论依据.在该燃料电池轿车的开发中,应用ANSYS软件对全新设计的车架与原车身的刚强度和模态特性进行研究,为整车的总布置设计提供设计优化依据,从而保证了整车的结构安全性,操纵稳定性和乘坐舒适性.4.6虚拟仿真技术MSC公司在基础模块的基础上开发了汽车专用模块ADAMS/Car,对整车各系统进行模块化分割,建立整车模型就像搭积木一样,所建立的整车不仅能完成操纵性分析,也可以完成其它性能的分析,不同的只是输入的指令不一样.这样建立的一台"数字化汽车",可以完成"虚拟试验".对于本项目,虚拟仿真的主要任务是:建立一个包含可变参数的燃料电池轿车的整车动力学模型,分析整车的操纵稳定性以及参数变化对操纵稳定性的影响程度,尤其要解决利用柔性建模理论建立更能反映实际情况的柔性后桥模型和如何分析参数变动对整车操稳性能影响程度.5参数化总布置的实现5.1轴荷的验算轴荷的分配直接关系到汽车的动力性,制动性,舒适性,安全性等各方面的重要性能,前,后轴上的载荷无论哪一个超过60%时,都必须重新对原总体布置进行修改和调整,而且要进行额定载荷计算,讨论其对GVW(车辆总重量)和PAW(最上海汽车2005.05大允许轴荷)的影响.总布置后的燃料电池车部分主要总成的质量和下向的坐标见表1.表1主要总成质量和x坐标名称质量(kg)X向坐标(mm)白车身(包括四门两盖)300l50o后排乘客225220o动力蓄电池2O5lO72燃料电池发动机支持系统175289O前排乘客150l3O4车架1471456燃料电池发动机1252O6l试验测得某燃料电池轿车的整备质量为1460kg,满载质量是1880kg.轴荷与原型车相比较,结果见表2.表2燃料电池车与原型车的轴荷比较原型车燃料电池轿车满载质量整备质量满载质量整备质量质量(kg)l56oll40l8801460前轴轴荷(N)73lO62729O288012后轴轴荷(N)7977490093966296前轴荷百分比(%)485649565.2总布置图按照上述原则,方法,在IMAN的PDM(产品数据管理)系统平台和UG的设计平台,充分利用了零部件的参数化建模技术和装配相关性驱动技术,初步实现了整车总布置的参数化设计.在UG 中做运动分析校核,质量计算,装配干涉检查等, 再结合有限元分析技术和虚拟仿真技术,最终完成了某燃料电池轿车的总布置.表3为经总布置后整车的部分参数.上海汽车2005.05表3整车部分参数项目参数或型式基本形状4f3/3厢/5座基本形式驱动方式4x2前轮驱动轴距(mm)2656尺寸参数轮距(mm)前/1414,后/1422总体尺寸(mm)4680×1700×1493最高车速(km/h)120动力性0～10o(km/h)20加速时间(s)最大爬坡度(.)20最小离地间隙(mm)120通过性参数前悬mm972后悬(mm)9l2接近角(.)l8.7总质量(ks)l880质量参数整备质量(kg)l46o前/后轴荷(N)8012/6296参考文献1张冶,洪雪,张泽帮.UnigTaphicsNX参数化设计实例教程.北京:清华大学出版社,2003.82张健.基于知识工程的汽车整车设计理论与方法研究.同济大学博士毕业论文,2002.63徐庆华.燃料电池轿车悬架系统改进及对整车操稳性能影响分析.同济大学硕士毕业论文,2004.6Abstract Basedonthedevelopmentprocessofcertainfuelcellcar,digitizationdesignofthefuelcellcarlay—out,keytechnologyanddetailedlayoutmethodare described.Digitizationdesignofthefuelcellcarlay—outisrealizedprimarily.21?。
试述参数化设计在汽车底盘总布置中的运用
试述参数化设计在汽车底盘总布置中的运用摘要：随着人们生活水平的不断提升，汽车已经逐步地走入了千家万户，在购买汽车是越来越重视汽车的使用性能和安全性，而汽车底盘是重要的组成部分包含了许多部件，所以在汽车制造中必须要做好底盘总布置。
为了做好这项工作使用参数化设计，可以全面提升汽车底盘总布置质量。
关键词：参数化设计；汽车底盘；总布置；运用计算机技术在现代社会发展中发挥了重要作用，目前在许多领域都广泛地应用了计算机技术。
当前在汽车设计过程中，都是在计算机技术基础上实现的，运用参数化是数据管理和参数化绘图可以实现汽车底盘总布置，并且具有很好的实际应用结果。
在底盘设计过程中，围绕底盘总布置工作对参数数据库，描述汽车参数化绘图设计，同时结合前人的研究成果进行底盘总布置，能够充分分析设计结果，从而有效提高参数化设计实际应用价值。
1参数化设计的基本思想1.1汽车参数和数据库建立汽车的参数和数据库结构庞大，而且功能比较齐全，还具有数据记录、增加、修改、删除、查阅等功能，在应用过程中通过建立数据库，可以更好地处理庞大数据，并对这些数据进行有效分析，这有利于设计工作有序开展。
当进入到数据库后，用户可以查询和浏览数据库中的信息，然后根据设计需求记录、变更相关数据，并对整车参数进行确定，在执行完数据库记录和更变后，将会对更变结果进行自动保存，之后进入到结束阶段，在执行整车参数确定时，设计者可以根据需要进行分类，快速地找到需要的数据类型。
例如，在进行底盘部件设计时，找到相关数据以后，就可以开始设计工作了，设计过程中使用的数据会根据设计人员操作会发生一定变化，当完成设计时可以浏览整体设计情况，如果没有误差就可以保存了，此时就完成了整个设计。
1.2整车参数确定由于车辆的数据庞大，所以在进行整车参数确定时过程比较复杂，主要体现在以下几个方面。
第一，进入到整车参数确定阶段时，设计人员应当依照需求输入关键词，以此来检索车辆整体和局部资料。
整车总布置参数化建模研究
整车总布置参数化建模研究作者：文／何敬梅来源：《时代汽车》 2018年第12期1引言在设计汽车车身总体布置的时候，其在设计的时候对于人体模型的使用比较普遍，因此构建能够表现普通人体尺寸且能够随意迅速的调整人体关节角度的模型十分重要，CATIA软件为实现这种设计开发的要求需，共利用人体工程设计分析内容和人体模型等基础功能模块进行模型的开发，但是在模型开发设置的时候由于并没有根据中国人的体型尺寸来设置模型的一些参数选型，这就导致由三维模型不能生成二维的。
本文在CATIA知识工程和参数模型指导下将汽车设计与人体尺寸相结合设计适合的汽车车身总设计的人体模型参数，该模型在二维以及三维车身设计中都可以使用。
2 CATIA技术相关概述知识工程所涉及的应用范围十分广阔，其中做主要的应用就是其能够结合传统CAX系统进行设计工作。
该技术将CAD软件设计加入到了领域专家经验与知识范围内，在无需或是极少人工参与的基础上能够遵循客户要求展开设计并及时更改设计计划，使产品品质得以提高。
目前所具有的知识工程内容是该软件中的关键技术。
CATIA其中加入了知识工程和CAD软件，其在设计产品中发挥着重要的作用。
在进行产品设计的时候，使专业设计知识和CAD软件设计相结合进行产品的参数化和智能化设计。
在CATIA基础上实现了产品设计，而其作为产品设计重复利用的模板能够在以后的设计中被循环应用，在应用的时候利用所导入的相关知识对知识工程模型作出检验，使其与设计需求相一致。
同时，通过与设计人员的及时讨论作出设计调整，将不合适的设计内容进行修改调整，以使最后的设计能够与客户需求相一致，做到产品设计的智能化。
3车身设计人体知识的应用3.1 人体尺寸在车身设计中的应用人体尺寸关系着车身的总体设计与布置，在对车身整体进行设计布置的时候要遵循普遍性的人体数据原则进行设计，其所遵循的设计数据就是普通男子第95百分位以及普通女子第5位的人体尺寸等数据。
整车总布置设计规范
整车总布置设计规范一、 定义汽车总布置是指在汽车的总体方案确定后，要对总成和部件进行空间布置， 并校核初步选定的各个部件的结构尺寸与安装位置能否满足整车空间尺寸的 要求，使其在安全性、拆装便利性以及与人体的关系合理性等多个方面协调 可靠,达到最优结果。
二、整车布置基准线 工作步骤如下图I■■ ■■初步参数确定绘制总布置草图校核总布置方案整车布置基准线注：1.均应在汽车营群雄窸下进行之母图时应将汽耳前融荏左侧■1车库上平面线纵粱上翼面较长的一段平面或承载式车身中部地板或边粱的上缘面在侧（前） 视图上的投影线称为车架上平面，它作为垂直方自尺寸的基准线（面）， z 坐标线，向上为“ +”、向下为“-”。
有些客车的车架上平面在满载静止位 置时，通常与地面倾斜 0.5 °〜1.5 ° ,使车架呈前低后高状，这样在汽车加 速时，客厢可接近水平。
为了画图方便，可将车架上平面线画成水平的，将 地面画成斜的。
| 22、前轮中心线通过左右前轮中心，并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线称为前轮中心线，它作为纵向方自尺寸的基准线（面），即 z 坐标线, 向前为“-”，向后为“ +”。
33、汽车中心线汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上曲投影线称为汽车中心线，用它 作为横自尺寸的基准线（面）。
即 y 坐标线，向左为“ +”、自右为“-”， 4 4、地面线地平面在侧视图和前视图上的投影线称为地面线，此线是标注汽车高度、接 近角、离去角、离地间隙和踏板高度等尺寸的基准线。
55、前轮垂直线通过左、右前轮中心，并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线 称为前轮垂直线。
此线用来作为标注汽车轴距和前悬的基准线。
当车架与地 面平行时，前轮垂直线与前轮中心线重合（如轿车）。
形式发动机昼矍驱动形式载客量装或量基准线/面确定同图的零线确定整车方式方和标注 酬定正负要求和琴数的 整车工况 是再合 结构尺寸三、各部件的布置各部件的布置主要包括传动、转向、悬挂、制动等，下面来一一看看：11、传动系的布置由于电动机、无极变速器装成一体，所以在电动机位置确定后，包括电动机、无极变速器在内的动力总成位置也随之而定。
汽车总布置设计(全)
汽车总体设计1.1 整车总布置设计的任务(1)从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求；(2)对各部件进行合理布置和运动校核；(3)对整车性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现；(4)协调好整车与总成之间的匹配关系，配合总成完成布置设计，使整车的性能、可靠性达到设计要求。
1.2 设计原则、目标（1）汽车的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技术发展趋势和企业的产品发展规划进行。
（2）选型应在对同类型产品进行深入的市场调查、使用调查、生产工艺调查、样车结构分析与性能分析及全面的技术、进行分析的基础上进行（3）应从已有的基础出发，对原有车型和引进的样车进行分析比较，继承优点，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先进技术与结构，开发新车型。
（4）涉及应遵守有关标准、规范、法规、法律，不得侵犯他人专利。
（5）力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。
1.3汽车设计过程(1)调查研究与初始决策：选定设计目标，并制定产品设计工作及方针原则。
(2)总体方案设计：根据所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想提出整车设想，即概念设计（concept design）或构思设计。
(3)绘制总布置草图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能以及各总成的基本形式。
(4)车身造型设计及绘制车身布置图：绘制不同外形、不同色彩的车身外形图；制作相应的造型的1：5整车模型；从中选优后，再制作1：5或1：1的精确模型。
(5)编写设计任务书；(6)汽车总布置设计；(7)总成设计；(8)试制、试验、定型。
2.整车型式的选择根据设计原则，目标和用户的需求特点，整车设计人员要提出被开发车型的整车型式方案，主要包括以下几部分：(1)发动机的种类和型式；(2)轴数和驱动型式；(3)车头和驾驶室的型式及与发动机、前轴(轮)的位置关系；(4)轮胎的选择。
ProENGINEER的卡车三维参数化总布置设计系统
1、引言产品设计通常可以分为创新设计和变型设计两类，在机械、汽车行业中，创新设计较少，大量的是变型设计，也就是在原有产品的基础上，按市场需求进行局部换型和调整、重组。
变型设计的实现过程可以最大限度地利用企业已有的成熟产品资源，具有很强的灵活性和适应性，这也就要求企业实施平台化战略。
卡车是一种多品种、多系列的产品，新技术、新产品日益广泛的应用使得卡车的底盘的更新和换型周期不断缩短。
卡车性能主要取决于底盘，卡车底盘设计制造水平的不断提高是卡车行业赖以发展的基础。
同时，底盘作为平台战略的主要对象，它的快速设计与开发对企业产品平台化战略的实施也必将产生积极的作用。
车辆的总布置是整车开发的基础，其水平对整车产品质量和性能起决定性作用。
现惯用的是二维平面方法，它要求总布置人员素质要高，必须对产品零部件相当熟悉且总布置工作必须做细，总布置过程当中要基本完成全部部件的布置，部件设计人员不独立进行部件的布置。
这种做法的优点是总布置人员站在整车的高度全局统筹考虑，一般不易发生由于部件之间缺乏沟通造成的干涉等矛盾；缺点是要求总布置人员具有相当丰富的专业知识和经验并且对各种繁杂的产品具有较深入的了解，对零部件掌握程度高，否则由于部件人员介入晚，一旦总布置出现问题极易影响开发进度和质量。
针对汽车总布置的性质和特点，结合企业实际，以大型CAD/CAE/CAM三维软件Pro/ENGINEER为基础进行二次开发，研制了卡车底盘总布置设计系统，同时采用部件设计人员参与部件布置、总布置与部件布置相结合同步进行的开发思路，使该系统操作简单，设计过程直观、高效，适用于轻卡底盘变型设计与开发。
2、Pro/ENGINEER软件Pro/ENGINEER是美国PTC公司（Parametric Technology Corporation，参数技术公司）开发的三维造型设计系统，它以单一数据、参数化、基于特征、全相关性以及工程数据再利用等改变了传统机械设计的观念，为工业产品设计提供完整的解决方案，成为当今世界机械CAD领域的新标准，广泛应用于造型设计、机械设计、模具设计、加工制造、机构分析、有限元分析及关系数据库管理等各个领域。
参数化车身总布置的车身造型设计方法
参数化车身总布置的车身造型设计方法摘要：文章借助了CATI V5软件的知识工程模块来对车身进行参数设计，通过使用不同参数来对车身进行总布置，得到不同的车身模型。
同时在这一基础上来使用CATI V5的曲面造型法来对车的造型设计进行分析评价，这一过程缩短了汽车开发周期，降低了研发成本，最终提高了企业整体的市场竞争能力。
关键词：参数化；车身设计；造型方法1.前言现在CAD/CAM/CAE的一体化产品开发技术在车身造型设计过程中已经得到了越来越广泛的应用，汽车车身设计的方法已经逐渐朝向短开发周期和高开发精度的方向进行转变。
现在车身造型技术从草图和油泥模拟方法逐渐转向数模虚拟仿真技术设计方法转变，在计算机上就能够对车身造型的各个环节进行实现。
2.CATI V5知识工程模块CATI V5技术是一种微机版本的专业CAD/CAM技术，具有多个涉及模块，能够进行知识智能评价和曲面造型分析等，功能强大，因而为越来越多的领域应用。
现在欧洲的多数生产商包括宝马奔驰奥迪等都将其作为核心的开发软件。
知识工程是CATI V5软件当中的重要组成模块，这也是CATI V5软件具有强大功能的基础所在。
CATI V5让工程设计的过程和产品设计系统能够无缝的连接在一起，可以让KBE进行实用化和工程化发展。
CATI V5只是模块可以让用户通过定义特征和定义公式等来对设计进行评估。
CATI V5知识工程模块包括了知识工程顾问、专家、业务流程知识、产品功能定义和优化等具体内容。
这一系列的模块有着两个方面的功能。
首先CATI V5知识工程模块可以将参数公式等以不同的形式进行表现，并将智能的知识作为产品设计模块在使用的时候以多个方式表达出来并直接使用。
第二个方面是CATI V5只是工程的模版，可以给企业提供产品全生命周期的追踪应用能力，建立知识库之后所有的技术人员都可以使用这一系统来对知识进行读取应用。
布置过程也是设计过程，总布置的设计过程需要将车内需要的零部件都设计好位置，这个那个要放到车里的哪个位置当中，同时将驾驶员和乘客的位置布置到合理的位置中，让车内的环境成为一个和谐的整体。
汽车底盘总布置应用参数化设计的分析
汽车底盘总布置应用参数化设计的分析发表时间：2020-08-17T08:59:57.491Z 来源：《中国科技人才》2020年第9期作者：黄英焕[导读] 汽车企业是否具有整车研发的技术实力，能够通过所设计的汽车地底盘的性能得以体现。
深圳市德塔防爆电动汽车有限公司 518000摘要：对汽车底盘的良好规范设计，能够使整车更加平顺、舒适，使驾驶能够更加安全、稳定，其底盘有着复杂的结构形状，不同零件能够形成独立的功能，在对底盘的布置进行设计的过程中，需要与车身车架的受力、底盘的耐久以及零件的安装进行有效的结合。
其概念设计内容繁杂，并且需要耗费较长的时间。
因此，需要将参数设计应用于整个底盘布置中。
在参数化设计的过程中，需要注重对几何变量以及造型的约束，加强柔性设计，于尺寸驱动特征相结合，对模型零件的参数范围以及主参数进行修改，自动对模型进行重建，可以使其获得更加便捷、快速的布置方案设计，可以对设计成果进行重复的使用，对底盘各层次的需求进行及时的响应。
关键词：汽车底盘；总布置；参数化设计汽车企业是否具有整车研发的技术实力，能够通过所设计的汽车地底盘的性能得以体现。
底盘性能的高低，能够通过汽车的不同动力性能得以体现，汽车厂商将全新的工艺、材料以及技术应用于到了汽车底盘的制动、传动以及行驶方面，能够获取到更加环保、安全、舒适的底盘。
在整车总重中，汽车底盘占据了30%左右的重量，想要使底盘的设计能够满足整车对质量以及定型的要求，因此，设计人员在设计的过程中，需要不断的加强对CAE方针、客观测试等方式的研发力度，最终选取出最适合底盘的设计方案，并且，需要在对专用或是通用底盘总布置进行设计的过程中，对参数化设计的应用，以此来减轻底盘系统的重量，使底盘能够拥有更加精细化的功能，使汽车能够具备更高的舒适感、更稳定的操作以及更安全的性能。
同时参数化设计的应用，实现了汽车总布置的规范化、通用化、标准化和模块化，实现从产品质量与竞争实力上对国内自主汽车品牌的提升[1]。
汽车总布置设计(全)
不同类型的汽车有不同的轴数和驱动型式，这主要根据使用条件、用途、工 厂的生产条件、制造成本及公路的轴荷限值等因素进行选择。
最常用的是两轴、后驱动 4×2 式汽车，其中轿车还可以采用 4×2 前驱动式 结构。对于一般总重小于 19t 的汽车，都采用 4×2 后驱动的布置型式(前驱动 的轿车除外)，因为这种汽车结构简单、布置合理、机动性好、成本低、适合于
定，然后进行质量参数的计算。 计算质量参数前，要列出各大总成的质量，再定出空载和满载时各总成的质
心至前轴和地面的距离，最后计算出空载和满载时的轴荷分配和质心至前轴、地 面的距离。
整车总布置应提供以下参数，为总成开发提供原始数据。 (1)整车的外廓尺寸； (2)轴距和前、后轮距； (3)前悬和后悬长度； (4)车头、驾驶室和发动机、前轮的布置关系； (5)轮胎型号、静力半径和滚动半径、负载能力； (6)车箱内长及外廓尺寸； (7)发动机的功率、扭矩及相应转速； (8)变速器头档速比(2 种)和档位数； (9)后桥总速比(可有几种)； (10)最高车速； (11)最大爬坡度； (12)整备质量及载质量； (13)转向盘直径，车轮转角及最小转弯直径 (14)前轮接地点至前簧座的距离； (15)前簧中心距； (16)后簧中心距； (17)车架前部和后部外宽； (18)车架纵梁外形尺寸及横梁位置； (19)前簧作用长度； (20)后簧作用长度； (21)前簧非悬架质量； (22)后簧非悬架质量； (23)后轮毂及制动器总成质量。 通过整车总布置草图的绘制，可以初步确定各总成的布置关系，进而确定整
轮胎所承受的最大静负荷与轮胎额定负荷之比，称为轮胎负荷系数。 大多数汽车的轮胎负荷系数取为 0.9～1.0，以免超载。轿车、轻型客车及 轻 型 货 车 的 车 速 高 、轮 胎 受 动 负 荷 大 ，故 它 们 的 轮 胎 负 荷 系 数 应 接 近 下 限 ； 对在各种路面上行驶的货车，其轮胎不应超载。在良好路面上行驶且车速 不高的货车，其轮胎负荷系数可取上限甚至达 1.1；对车速不高的重型货 车、重型自卸汽车，此系数亦可偏大些。但过多超载会使轮胎早期磨损， 甚至发生胎面剥落及爆胎等事故。试验表明：轮胎超载 20％时，其寿命将 下降 30％左右。
汽车总布置设计说明书
目录目录 ................................................................ I 摘要 .............................................................. I II 第1章、汽车形式的选择 . (1)1.1汽车质量参数的确定 (1)1.1.1汽车载客量和装载质量 ................................... 1 1.1.2质量系数ηmo ............................................ 1 1.1.3整车整备质量m o ......................................... 1 1.1.4汽车总质量m a ........................................... 1 1.2汽车轮胎的选择 ............................................... 2 1.3驱动形式的选择 ............................................... 2 1.4轴数的选择 ................................................... 3 1.5货车布置形式 ................................................. 3 第2章.汽车发动机的选择 (4)2.1发动机最大功率max e P .......................................... 4 2.2选择发动机 ................................................... 4 第3章、汽车主要参数选择 .. (7)3.1汽车主要尺寸的确定 (7)3.1.1外廓尺寸 ............................................... 7 3.1.2轴距L .................................................. 7 3.1.3前轮距B 1和后轮距B 2 ..................................... 7 3.1.4前悬L F 和后悬L R ......................................... 8 3.1.5货车车头长度 ........................................... 8 3.1.6货车车箱尺寸 ........................................... 8 3.2轴荷分配及质心位置的计算 ..................................... 8 第4章.传动比的计算和选 .. (13)4.1驱动桥主减速器传动比0i 的选择 ................................ 13 4.2变速器传动比gi 的选择 (14)4.2.1变速器头档传动比1g i 的选择 (14)4.2.2变速器的选择 .......................................... 14 第5章.动力性能计算 (15)5.1驱动平衡计算 (15)5.1.1驱动力计算 ............................................ 15 5.1.2行驶阻力计算 .......................................... 15 5.1.3力的平衡方程 .......................................... 17 5.2动力特性计算 (17)5.2.1动力因数D 的计算 (17)5.2.2行驶阻力与速度关系 (17)5.2.3动力特性图 (19)5.2.4加速度倒数曲线 (19)5.2.5汽车最大爬坡度maxi计算 (21)5.3功率平衡计算 (22)5.3.1汽车行驶时，发动机能够发出的功率eP (22)5.3.2汽车行驶时，所需发动机功率e P (22)5.3.3驱动平衡图 (23)第6章. 汽车燃油经济性计算 (25)第7章. 汽车不翻到条件计算 (27)7.1汽车满载不纵向翻到的条件是 (27)7.2汽车满载不横向翻到的条件是 (27)7.3 汽车最小转弯半径 (27)参考文献 (28)总结 (29)摘要根据本次课程设计的任务，完成了任务书上所要求的某货车的总体设计。
汽车总布置设计说明
3.2整车质量参数估算
因此要根据具体车型的使用条件和布置上的结构需要，而选择不同类型和形式的发动机。
2.2汽车轴数和驱动形式
不同类型的汽车有不同的轴数和驱动形式，这主要根据使用条件、用途、工厂的生产条件、制造成本以及公路的轴荷限值等因素进行选择。
2.3车头、驾驶室的选择
2.4轮胎的选择
轮胎尺寸和型号是进行汽车性能计算和绘制总布置图的重要原始数据之一。因此，在总体设计开始阶段就应该选定，而选择依据是车型、使用条件、轮胎的静负荷、轮胎的额定负荷以及汽车的行驶速度。盎然还应该考虑与动力-传动系参数的匹配以及对整车尺寸：参数（例如汽车的最小离地间隙，总高等）的影响。
（4）车身造型设计及绘制车身布置图：绘制不同外形、不同色彩的车身外形图：制作相应的造型1:5整车模型；从中选优后再制作1:5或者1:1的精确模型。
（5）编写设计任务书。
（6）汽车总布置设计。
（7）总成设计。
（8）试制、试验、定型。
2.整车形式的选择
根据设计原则，目标和用户的需求特点，整车设计人员要提出被开发车型的整车形式方案，主要包括以下几部分：
（4）力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。
1.3汽车设计过程
（1）调查研究与初始决策：选定设计目标，并制定产品设计工作及方针原则。
（2）总体方案设计：根据所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导爱想提出整车设想，及概念设计或构想设计。
（3）绘制总布置草图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能以及各总成的基本形式。
3.1汽车主要参数确定
通过整车总布置草图的绘制，可以初步确定各总成的布置关系，进而确定整车各有关的尺寸参数和质量参数，以便为总成设计提供原始数据。
汽车研发：整车总布置设计方法和内容！
汽车研发：整车总布置设计方法和内容！汽车和人一样，由各个器官组成，眼睛、嘴、鼻子长在脸上，脚长在腿上，手指长在手上，像下面这位美女，五官协调、端正、前凸后翘，一眼就能吸引大家的眼光。
汽车也是，发动机要布置在机舱里，轮子要装在底盘上，座椅布置在车舱内。
如此，汽车才会性能好、颜值高、好撩妹！说到布置今天漫谈君要和大家聊一聊整车总布置设计方法和内容汽车是由多个单元（子系统及连接零件）组成的整体，每个单元对整体的行为有影响，组成汽车的各单元对整体行为的影响不是独立的，同时汽车的行为不是组成它的任何单元所具有的，因此汽车具备系统的属性，对环境表现出整体性。
这样，汽车性能的好坏不仅取决于各部件性能如何，而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合，取决于总体布置。
总体设计水平的高下对汽车的设计质量、使用性能和产品的生命力起决定性的作用。
正如有些美女的五官分开来看倒是不错，组合在一起就不一定了，而有些美女的五官不一定都特别精致，可是整体却让人惊艳！一、什么是总布置设计汽车总布置是指在汽车的总体方案确定后，要对总成和部件进行空间布置，并校核初步选定的各个部件的结构尺寸与安装位置能否满足整车空间尺寸的要求，使其在安全性、拆装便利性以及与人体的关系合理性等多个方面协调可靠，达到最优结果。
二、总布置设计的作用1. 整车零部件、系统装配的继承，确保其装配性、空间间隙和功能安全；2. 实现功能参数的最佳空间利用（法律法规、碰撞、人机界面、功能、制造性、装配、售后和回收）并考虑消费者的利益；3. 整车运动学设计（重心位置、质量和运动）；4. 采用标准化的人体模板来布置内部适应性及进出性、视野以及舒适性分析；5. 确保技术（制造）和造型的可实行；6. 生成汽车布置结果，为产品性能开发和制造提供基础。
三、总布置设计的任务1. 从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求；2. 对各部件进行合理布置和运动校核；3. 对整车性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现；4. 协调好整车与总成之间的匹配关系，配合总成完成布置设计，使整车的性能、可靠性达到设计要求。
乘用车总体设计计算参数
(Pe/ma)
/kW.t-1
比转矩
(T/ma)
/N.m.t-1
中级轿车
1.6~2.5
0.11~0.13
0.30~0.50
160~200
43~68
90~110
中高级轿车
2.5~4.0
0.13~0.15
0.30~0.50
180~220
50~72
95~125
表二 动力性计算需要的数据
发动机使用外特性的Tq—n曲线的拟和公式以及发动机最低转速nmin和最高转速nmax
总体设计初，可对同类型同级别且结构相似的样车及部件的质量进行测定分析，并以此为基础初步估算出新设计车个部件的质量及整车整备质量。
（亦可按照人均汽车整备质量的统计值来估算（人均整备质量/t））
普通轿车
0.18~0.24
中级轿车
0.21~0.29
中高级轿车
0.29~0.34
3、汽车的总质量ma
整备质量、载客量、行李质量mB、附加设备mF
2)车身侧倾角
汽车以0.4g的向心加速度坐定圆等速行驶时，车身倾角在3o内最好，最大不得超过7o。
3）制动点头角
汽车以0.4g减速度制动时的车身点头角应不大于1.5o,否则将影响乘坐舒适性。
GB 6323-86 汽车操纵稳定性试验方法。
GB/T6323.6-94
表四 粗略操纵稳定性计算需要数据
总质量
装载质量（乘客数）
整车整备质量
总质量
车轮（滚动）半径
传动系机械效率
滚动阻力系数
空气阻力系数X迎风面积
主减速器传动比
飞轮转动惯量
二前轮转动惯量
二后轮转动惯量
轴距
参数化设计在汽车底盘总布置中的运用解析
参数化设计在汽车底盘总布置中的运用解析摘要：随着科技的不断发展，很大程度地提升了汽车性能，而底盘是汽车的重要部分，因此在底盘中包含了众多部件。
为了更好地满足安装需求，在汽车制造中必须要做好底盘总布置。
运用参数化设计方法，可以通过参数数据库和参数化绘图，能够全面提升汽车底盘的总布置质量。
关键词：参数化设计；汽车底盘；总布置；运用解析随着计算机技术的发展，给现代社会和技术带来了新的契机，不仅促进了科技的发展和进步，也促进了社会的发展。
当前在许多领域中，计算机技术的应用越来越普遍，尤其是汽车设计领域中应用这项技术，给汽车设计带来了巨大改变。
目前在汽车设计中应用计算机技术，应当逐步地开始使用参数化数据管理和参数化绘图来进行底盘总布置，而且具有很好的实际应用效果，因此要对其进行充分研究，才能提升汽车底盘设计水平。
1参数化设计思想解析1.1构建参数数据库汽车的参数数据库具有结构庞大和功能齐全特点，可以进行数据记录，同时还具有增加、修改、删除、查阅等功能，通过使用数据库，可以更好地处理规模庞大、种类繁多的数据，所以可以很大程度地提升设计水平。
当进入到数据库以后，用户可以查询和浏览数据库，之后根据需求变更、记录整车参数。
在执行记录变更后，数据库会自动保存变更结果，然后进入到结束阶段。
而进行整车参数确定时，设计者可以根据分类情况，找到需要的数据，之后进行相关设计。
设计过程中数据会根据操作发生变化，当设计完成以后，设计人员可以进行整体浏览，如果没有发现误差就可以及时保存，这时就完成了整个设计工作。
1.2整车参数设定由于车辆的数据信息比较庞大，所以在进行整车参数确定时，需要的时间相对较长。
在进入到整车参数确定阶段时，设计人员要依照具体需求输入关键词，然后系统进行检索，从而获得整体和局部资料。
当设计者设计完成以后，为了确认设计结果，可以通过数据库的均值算法来对结果进行比对，之后根据预先设置数值，使用数据库对所有整体资料和局部资料进行均值计算，并设计结果和各项数值、均值进行比对，这样就可以了解设计处于哪个水平。
汽车底盘总布置的参数化设计分析
汽车底盘总布置的参数化设计分析摘要：针对于参数化技术来讲，其在现代工业设计中运用应先确定参数化设计思想，之后在将参数化设计作为理论基础运用到汽车底盘从布置中，对汽车地板设计参数的各环节要素进行细致分析。
这样的方式不仅能够缩短汽车底盘总布置设计周期，还可以强化产品设计质量，进而促进汽车健康发展，实现经济效益的提升。
关键词：汽车底盘底盘总布置参数化设计设计思考信息技术是现代化技术的关键体现，其在诸多领域中都得到了运用，当前汽车行业也不例外。
一些汽车设计单位在使用信息技术的同时，也运用了参数化数据管理与参数化绘图方法，全面提升了汽车底盘总布置的有效性。
针对于汽车底盘总布置工作来讲，需要重视参数数据库与参数化绘图设计，在设计完成之后，对设计结果进行细致分析，以此来提升参数化设计的运用优势。
一、参数化设计思想参数化属于智能化与集成化CAD系统的关键技术之一，主要任务即为将原始图形中的形式参数使用符合设计图形结构的参数数值来代替，结构参数数值与产品有较大关联。
针对于参数化程序设计过程来讲，即为以下几点：1）构建原始图形；2）明确绘图参数；3）使用专业知识确定原始图形参数与结构参数两者之间的关系；4）生成设计图纸和文档。
二、汽车地板总布置参数化设计流程在参数化设计方式运用到汽车底盘总布置的过程中，应保尺寸参数合理控制总成位置，同时在这一基础上自动生成多种设计模式。
例如总布置设计阶段底盘某一零件出现变化时，则需要保障设计软件能够依照实际情况来调整汽车底盘总布置方案，进而生成全新的总布置图。
为强化汽车底盘总布置参数化设计质量，可以在设计底盘之前构建坐标系，坐标系结构参数需要包含位置参数、形体参数以及总体参数等[1]。
通过限定汽车底盘部件形状、尺寸、方向以及位置来使总布置设计模型更加简单，同时参数模型需要在坐标系中明确的底盘部件的安装位置，使底盘布置更加准确，如果需要改变部件位置，可以直接在参数设计软件中修改坐标系，借助动态化方式来修改汽车底盘总布置的结构与位置。
汽车底盘总布置的参数化设计
汽车底盘总布置的参数化设计
王熙宁;宋宝玉;郭新华
【期刊名称】《机械工程师》
【年(卷),期】2004(000)004
【摘要】阐述了汽车参数数据库及参数化绘图的设计思想,并以此为基础,将传统的经验设计方法与计算机辅助设计有机地结合在一起,实现了汽车参数化设计,并在汽车底盘总布置中得到了应用.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】王熙宁;宋宝玉;郭新华
【作者单位】哈尔滨工业大学,机电工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,机电工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,机电工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.7;U463.1
【相关文献】
1.参数化设计在汽车底盘总布置中的运用 [J], 徐铁;张露
2.基于UG的电动汽车底盘三维总布置设计系统 [J], 王哲;王浩生;徐宏
3.参数化设计在汽车底盘总布置中的运用 [J], 王胜;李润娟
4.汽车底盘总布置的参数化设计 [J], 任秉银;徐斌
5.参数化设计在汽车底盘总布置中的运用研究 [J], 张维维;古红晓;赵建书
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