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。
产品设计过程本质：是一个 创新过程，是将构思转 化为有竞争力的产品的
过程。
第一节 现代设计
现代设计的概念
力求运用现代应用数学、应用力学、微电子学及信息科学等 方面的最新成果与手段实现设计的下述各方面的转化：
计 算 机 辅 助 设 计
人 工 神 经 元 算 法
工 程 遗 传 算 法
智 能 工 程
价 值 工 程
工 业 艺 术 造 型 设 计
人 机 工 程
并 行 工 程
模 块 化 设 计
相 似 性 设
摩 擦 学
三 次 设 计
反 求 工 程
计设
设
计
计
第一节 现代设计
现代设计的特点
1.系统性：德国的发散思维方法，美国的创造性设计学 2.社会性：全寿命周期面向社会、面向市场 3.创造性：激励创造冲动、突出创新意识 4.最优化：寻求最优方案和参数 5.动态化：载荷谱和负载率的随机性和设计参数的变量 6.宜人性：突出和注重产品的精神功能 7.智能化： 8.CA化：
设计方法 预测技术
产 品
调研预测（技术造型）
规 划
可行新分析
明确任务要求
可行新报告、设计要 求项目表
指导理论
设计方法学 技术预测理论
市场学 信息学
第二节 机械产品设计
总功能分析
功能分解
功能元求解
原
功能载体组合
理
方
功能原理方案（多个）
案
设
原理试验
计
评价决策
最优原理方案
原理方案图参数表
系统化设计方法 创造技法
第三节 车辆现代设计
计算机辅助工程CAE
主要内容 目前在汽车设计中，有限元方法普遍地应用于车架和车身的强
度计算、车架和车身的振动特性分析、车身的结构动态特性对车 内噪声的影响分析等。
在发动机的曲轴和连杆、变速器的壳体和齿轮、车桥的壳体 和齿轮、转向系的转向节臂、悬架系的钢板弹簧和导向装置、车 轮的轮辋、制动系的制动毂和制动盘等一些形状复杂的重要零部 件的应力和变形计算中，有限元方法也提供了有力的设计手段。
1.产品规划阶段：决策开发新产 品，为新技术系统设定技术 过程和边界，明确设计任务。
2.原理方案设计阶段：新产品的 功能原理设计。
3.技术设计阶段：新产品最优原 理具体化。
4.施工设计阶段：技术设计的结 果变成施工的技术文件。
第二节 机械产品设计
产品设计一般进程
阶段
步骤
方法
信息集约（技术造型） 产品设计任务
评价决策方法
系统工程学 形态学 创造学
思维心理学 决策论 模糊数学
第二节 机械产品设计
总体设计
结构设计 结构价值分析
造型设计 造型价值分析
价值设计 优化设计 可靠性设计 宜人设计
价值工程学 最优化方法学 工程遗传算法
可靠性理论与实 验
技
结构方案
外观方案
产品造型设计
人机工程学
术 设
试验
试验模型
系列化设计
第三节 车辆现代设计
计算机辅助设计（CAD）方法
概念和意义 充分发挥人和计算机系统的优势，是一种人机结合解
决技术问题的现代方法。应用CAD技术，可以将各种 现代的设计计算技术、计算机制图技术、人工智能技术、 技术经济分析技术等有机地结合起来，缩短产品设计周 期，提高产品设计质量。
第三节 车辆现代设计
第二节 机械产品设计
机械产品设计的三种 机械产品开发的一般
设计方法
主要进程
1.开发性设计：应用可行的新技 术，创新构思，设计工作原 理和功能结构创新的产品。
2.适应性设计：工作原理方案保 持不变，便更局部或增设部 件，增加辅助功能。
3.变形设计：工作原理和功能结 构不变，变更现有产品结构 配置和尺寸，或更改材料工 艺。
主要内容 主要包括CAD技术在车身设计中的应用，包括传统车
身设计流程、车身设计特点、车身部件设计、车身骨架 装配建模、客车外形色彩效果图的生成。
第三节 车辆现代设计
计算机辅助工程CAE
概念和意义 以有限元设计方法为代表，大量地应用于汽车零部
件的设计计算，以解决复杂形状零部件的整体变形和应 力分布的分析计算问题，使得一些薄弱环节在图纸设计 阶段就可以被发现并作出适当的修改。
车辆现代设计方法及理论
第一章 绪论 第二章 设计方法学 第三章 优化设计 第四章 可靠性设计 第五章 有限元法 第六章 机械动态设计 第七章 计算机辅助设计 第八章 其它方法
第一节 现代设计
设计的概念
广义的概念是指：发展过程 的安排，包括发展的方 向、程序、细节及达到
的目标。
设计：将预定的目标经过一 系列规划、分析和决策， 产生相应的文字、数据、
静态
定性 常量
可行性
串行
宏观
部分
人工
动态
定量 变量
优化
并行
微观
系统
自动
第一节 现代设计
现代设计的概念
上世纪60年代末开始，设计领域相继出现一系列新兴理论与 方法，与传统的设计理论和方法相区别，被称之为现代设计，主
要有：
设 计 方 法 学
优 化 设 计
可 靠 性 设 计
有 限 元 法
动 态 设 计