汽车总布置流程概述-Package

…布置？
概念性地定义汽车外部、内部几何尺寸和所有大型零部件的位置：
优化车空间的利用 汽车的外观受到总布置决定性的影响
目录 概念 开发作用 开展条件 工作步骤 里程碑
应用于汽车的技术方案在不同阶段，其结果的理论可行性都必须是可靠 的（包括几何和功能）并作为工程设计的输入条件
人群 人体尺寸
以下因素必须考虑，不能有误：
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
什么是
…碰撞安全？
低速碰撞时让车受损最小
高速碰撞时让人伤亡最小
主动安全：避免发生碰撞的能力 被动安全：发生碰撞后的保护能力（乘员和行人）
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目录 概念 开发作用 开展条件 工作步骤 里程碑 人群 人体尺寸 整车尺寸 整车质量 整车姿态 安全
汽车总布置培训课程
碰撞研究内容 车体结构
翻滚的风险
尽可能降低较重部件的布置： 1.油底壳平整以降低发动机的布置 2.优化发动机倾角
使用轻质材料调整质量分配
通过降低离地间隙、座椅高度、整车高度来实现重心高度的降低
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目录 概念 开发作用 开展条件 工作步骤 里程碑 人群 人体尺寸 整车尺寸 整车质量 整车姿态 安全
汽车总布置培训课程
整车姿态
车顶部 翻车 车顶挤压(FMVSS216) 乘员头部碰撞 (FMVSS201)
乘员 离位试验 原始的FMVSS208 先进约束系统(ARS) 座椅安全带一体化(SIR)
行人碰撞
车前部 FMVSS208 星级评比 欧洲星级评定 (EURO NCAP) 保险研究所偏置(IIHS Offset) 相容性 约束件感应器开发
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目录 概念 开发作用 开展条件 工作步骤 里程碑 人群 人体尺寸 整车尺寸 整车质量 整车姿态 安全
汽车总布置培训课程
低速碰撞
低速碰撞 大灯、雾灯的布置尽量在碰撞区域外 如无法避免，则大灯或雾灯后方不允许存在坚硬部件 前碰撞横梁越接近碰撞块质心越好
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目录 概念 开发作用 开展条件 工作步骤 里程碑 人群 人体尺寸 整车尺寸 整车质量 整车姿态 安全
分贝 120 100 90 80 70 50-60
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目目录录 概念 开发作用 开展条件 工作步骤 里程碑 人群 人体尺寸 整车尺寸 整车质量 整车姿态 安全
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标识辨识
信息的传递与反应 优先级别为1的开关按键应在3秒内接触到 当时速为100km/h时，人的反应距离为90mm
目录
概念
即使从相同年龄、性别、种族中取相似人体，人体在形状、尺寸上也会存 在差异。
目录 概念 开发作用 开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
使用人群
百分位人体的选择 应用统计学的正态分布概念来描述人体多样性
目录 概念
正态曲线是对称的，50%的人体高于平均值，50%的人体低于平均值
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
整车质量分配
动力总成的布置影响整车质量分配
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
整车重心
整车重心位置影响整车稳定性！ 整车重心应该在：
1.X坐标应在驾驶员后面 2.Y坐标应在车辆中心 3.Z坐标应尽可能的低，降低侧倾及
乘员长时间的驾驶和乘座而不疲劳；乘员在空间上感觉宽敞、舒适 而不压抑；
人机界面的科学基础是人体测量学。
人体测量学研究的是人体各部位的比例，考虑身体结构和尺寸及姿态的不同， 同时考虑身高增长趋势：一部车可能用20年，而人体身高每10年增加约15mm。
目录 概念 开发作用 开展条件 工作步骤 里程碑 人群 人体尺寸 整车尺寸
宽度：参考SAE
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
整车尺寸
整车尺寸级别
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
整车质量分配
动力总成的布置影响整车质量分配
目录
概念
开发作用
开展条件
制造性/ 维护性
人体尺寸 整车尺寸 整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
开展条件
For
1. 目标市场和用 户
2. 产品竞争策略 及各种目标 （性能、成本、 质量、通用性、 产品生命周 期、…）
Why?
开发目的、投放市场时间、产
目录
品生产周期、年生产纲领
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
Condition
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
视野
正常视野转轴
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
视野
正常视野范围 仅限于颜色辨识！
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车布置 1. 整车尺寸 2. 整车质量分配 3. 整车质心？ 4. 整车姿态？ 5. 什么是碰撞安全？ 6. 碰撞分类 7. 低速碰撞 8. 正面碰撞 9. 侧面碰撞 10. 行人保护
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
2
汽车总布置培训课程
什么是…
汽车总布置 = 布置 + 人机界面
汽车总布置流程概述
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汽车总布置培训课程
目录
总布置基础介绍 1. 什么是布置？ 2. 什么是人机界面？ 3. 总布置开发作用 4. 总布置开展条件 5. 总布置工作步骤 6. 总布置里程碑 7. 总布置使用人群 8. 总布置相关人体尺寸—视野 9.总布置相关人体尺寸—听觉 10.总布置相关人体尺寸—标识辨识 11.总布置相关人体尺寸—生物力学 12.总布置相关人体尺寸-用户年龄影响
整车质量
人机界面的选择是在身高范围内涵盖大部分产品使用目标人群（如95% 的目标人群），而不是适合全部目标人群
整车姿态 安全
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汽车总布置培训课程
总布置开发作用
整车零部件、系统装配的集成，确保 它们的装配性、空间间隙和功能安全
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
人群
1. 适应法律法规 2. 汽车类别、等级、车型代号
人体尺寸
3. 主要尺寸
整车尺寸
4. 变型车（如三厢、两厢、旅行车）
5. 动力总成及配置要求
整车质量
6. 底盘结构型式
7. 造型设计要求 8. 未来技术适应性
6
整车姿态 安全
汽车总布置培训课程
工作步骤
Design Surveilla nce
Structure for CAE
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目录 概念 开发作用 开展条件 工作步骤 里程碑 人群 人体尺寸 整车尺寸 整车质量 整车姿态 安全
汽车总布置培训课程
里程碑
总布置相关里程碑
方案阶段
项 目 启 动
目 标 初目 定标
细
化
总 布 置 硬 点 图
设计/验证阶段
整车
系统
设
计
部件
数 据
发
布
目 标 确 定
总布置图
目录
概念
开发作用
投产启动阶段
Hartpoints for Styling
Bench Mark Dimensions
目录 概念
Legislations & Regulations for Type Approval
开发作用 开展条件
工作步骤
Engine Compartment
里程碑 人群
人体尺寸
Rear Occupant
Driver & Instrument Panel
零部件装配维修容易性 零部件的相互影响（如热、噪声…）
整车尺寸 整车质量
法律法规、标准和规范 乘员人机要求
涉及的所有技术界面
整车姿态
安全
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什么是…
…人机界面？ 汽车总布置=布置+人机界面
是设计工作场所时使人与工作环境协调的一门科学
其基本的要求是进行某操作时最可能容易触及：快速、准确、方便、 安全并力度合适。需要有操作的零部件，具有易识别、易接触和易 操 作三性
一个人某个人群中是属于50百分位人体，可能在另一个人群中却属于80百 分位或20百分位。
开发作用 开展条件 工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
使用人群
产品设计需满足90-95%目标人群 整车设计时建议使用5百分位的女性及95百分位的男性：
1.因为成本原因限制适应范围
整车运动学设计（重心位置、质量和 运动）
采用标准化的人体模板来布置内部适 应性及进出性、视野、舒适性分析
确保技术(制造)和造型的可实行
生成汽车布置结果，为产品性能开发 和制造提供基础
目录
概念
位置空间 造型比例
性能/功能
开发作用 开展条件
几何和谐 功能有序 性能平衡
工作步骤 里程碑 人群
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
生物力学
踏板力及伸及性 踏板角度60°-65°，优化踏板力 5%与95%的人体有不同的伸及区域
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
用户年龄的影响
身体的痛苦也可以被仿真
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目录 概念 开发作用 开展条件 工作步骤 里程碑 人群 人体尺寸 整车尺寸 整车质量 整车姿态 安全
汽车总布置培训课程
用户年龄的影响
随着年龄力量的衰减
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
整车尺寸
长度、高度：参考SAE
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
视野
正常视野范围-头部转动时
仅限于颜色辨识！
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
听觉
对声音的反应
声音来源 飞机降落时声音 大型机器声音，火车，100公里时速，3m远 喇叭 大城市交通高峰期 大声说话 正常交流
汽车总布置培训课程
正面碰撞
正面刚性碰撞
机舱布置溃缩空间
正面偏置碰撞 乘员舱布置溃缩空间
高速碰撞时让人伤亡最小
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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碰撞分类
后碰撞 油箱完好评定 车对车正碰 车对车偏置 车箱挤压
车侧面 侧碰撞(FMVSS214) 星级评比 欧洲星级评定 (EURO NCAP) 圆拄碰撞 相容性 约束件感应器开发
全世界都存在老龄化 德国：2050年时，50%的人超过50岁，28.4%的人超过65岁 中国：2050年时，超过65岁的人将会比现在多
布置设计时，需考虑用户群体年龄结构组成 许多布置只考虑年轻人，即最优人体 年龄相关仿真：进出性、伸及性
安全带约束下的运动范围 特殊的玻璃模仿视力下降的情况 橡胶手套模仿触觉下降的情况 增加重量模仿力下降的情况
2.如果考虑＜5th或是 ＞95th 则适应范围偏大
有时也使用2.5th 和97.5th 的混合人体
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目录 概念 开发作用 开展条件 工作步骤 里程碑 人群 人体尺寸 整车尺寸 整车质量 整车姿态 安全
汽车总布置培训课程
使用人群
现象：全世界人体尺寸的增长 5-7岁 的儿童每十年长高15mm,增重0.5kg 青少年每十年长高25mm,增重2kg 成年人每十年长高10mm
整车比例 不同车型、风格车辆整车比例需求不一样
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
整车姿态
整车姿态的表现影响车辆造型体现 整车质量分配影响整车姿态 悬架参数的设置影响整车姿态
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
开展条件
J1
工作步骤
全
车
变
投 量项
里程碑
数
更
产 产目
据
冻
签 开总
发
结
署 始结
人群
布
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
里程碑
输出物
总布置硬点图
总布置图
目录
概念
开发作用
开展条件
工作步骤
里程碑
人群
人体尺寸
整车尺寸
整车质量
整车姿态
安全
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汽车总布置培训课程
使用人群
定义预期使用人群
需知道产品使用者的种族、性别还有年龄，特别是到底是小孩还是老人是 否会使用此产品
整车尺寸 整车质量
整车姿态
安全
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工作步骤
区域布置分解
① 发动机舱布置 ② 下车体布置 ③ 乘员舱布置 ④ 汽车尾部/行李箱布置
总布置职责 市场目标分解 控制整车属性、整车人机工程开发目标 整合汽车各系统、零部件，实现空间集成和功能性 对运动部件进行运动分析 优化结构空间，以满足功能需求（法规，碰撞，人机，功能，生产，组 装、售后 回收）及考虑顾客的要求 整车造型控制及技术支持 协调各系统的设计冲突