汽車設計范例

摘要：

隨著科技不斷發展，汽車設計逐漸引入虛擬設計。在電子虛擬裝配設計下，建立仿真模型，能夠直觀的規劃出汽車的實際裝配流程，對汽車實際運行中可能出現的問題進行干涉檢測?；贑ATIA運動仿真在汽車設計中的運用，能夠比較有效的對汽車的運動狀態進行仿真，幫助汽車設備進行定位。為此，本文對CATIA運動仿真在汽車設計中的運用進行研究。

關鍵詞：

CATIA運動仿真；汽車設計中；運用

科技信息技術的發展為汽車設計領域帶來了福音，現代社會汽車設計與生產需要將虛擬技術應用到汽車制造與汽車設計中來。CATIA運動仿真在汽車設計中的運用，能夠有效的縮短汽車零部件的開發時間，能夠對汽車生產進行動態的零部件檢測。在本文中以CATIA軟件為例，對如何使用三維軟件，進行汽車設計仿真、汽車運動控制等進行研究。

一、運動仿真與建模

1、運動仿真概述

一、符號形態美

當汽車的審美作為一項單獨的研究對象而出現在人們視野中時，這就也意味著汽車的符號形態美開始形成，汽車的視覺要素便也隨之賦予了獨特的文化內涵與價值取向。當我們談起美國的汽車時，會讓人瞬間聯想到寬敞、舒適，這是由于美國地域遼闊，資源豐富，這些地域特色相應的融入到了汽車的形態設計之中；意大利汽車，則會讓我們聯想到灑脫、奔放，這是由于意大利將自身的民族性格融入到了汽車設計之中；日本汽車擁有節能、創新、活潑的特點，這是由于日本這個國家資源匱乏而造成的；德國汽車則因標準化生產，而略顯保守與刻板。從上面的論述，我們不難看出，汽車符號形態美的形成受多種因素的影響，它賦予汽車生命與內涵，使之擁有了人類一樣的性格，從而滿足了人們的精神需求。

二、色彩形態美

現階段，人們在購買汽車的過程中，除了要參考汽車的性能、結構等指標之外，還會注意到汽車的外觀，也就是說人們所購買汽車的色彩形態美是符合購買者的審美需求的。色彩形態一個產品的色彩外觀，它集明度、純度以及色相表現于一身。色彩形態除了具有裝飾性之外，還具有象征性與符號性。我們知道，人們在認識外部世界的過程中，有80%-90%的信息是通過視覺系統而獲取的。色彩形態會通過人類的視覺系統，作用于人類的大腦，進而使人類產生一系列的生理與心理反應。許多設計師正是以色彩為工具，創造了諸多巧奪天工的藝術作品，從而給人們帶來了強烈的心理震撼。汽車色彩設計同樣也運用了色彩心理學，使汽車具有了心理暗示的功能，甚至形成了一些約定俗成的“規則”。比如衛生車使用白色，給人以純潔、冷靜的感覺；郵政車使用綠色，使人聯想到新鮮，進而產生快速、迅捷投遞的感覺；消防車則使用紅色，使人產生緊張感與危機感等等。汽車在設計的過程中，必須要了解每一種色彩所表達的涵義，從而科學、合理的應用這些色彩，增強汽車設計的美感，滿足消費者個性化的需求。

三、功能形態美

汽車因其方便、快捷等特點，成為了現代社會所廣泛采用的代步工具，但是隨著社會的不斷進步，人們賦予了汽車以更多的歷史使命，而功能要素就成為了汽車設計的重中之重。汽車的功能要素主要分為物質功能與精神功能兩個層面，這是由于汽車的發展是伴隨著人類科技與文明的進步而發展的。汽車最初問世，僅僅是滿足人們的物質需求，即代替人們的行走，為人們的出行提供方便。隨后人們發現乘坐汽車所帶來的安全與舒適是其他交通工具所無法比擬的，更是人類行走所無法體驗的，同時，駕駛汽車所帶來的感覺也是非常獨特的，這就使汽車出現了早期的精神功能。經過長期的發展，人們又發現汽車的造型與外觀，也會影響到駕駛者與乘坐者的心情，從而汽車的精神功能日益突顯。精神功能筆者在前面的符號形態美與色彩形態美中已經提及，在這里筆者就不再贅述。而物質功能則主要體現在汽車的功能形態美層面上，即使人們在駕駛與乘坐的過程中，更加舒適與便捷。隨著現代科學技術的快速發展，新材料、新工藝技術將會不斷的應用于汽車生產之中，傳統的木制、鋼鐵等材料將會被陶瓷以及其他復合型材料所取代，比如汽車彈簧已經采用碳纖維制作、車身采用的是碳纖維增強塑料制作，這些新材料的廣泛應用，必將使汽車的各項功能大大提高，為駕駛者與乘坐者帶來前所未有的感官體驗，最終使汽車的功能形態美大大增強。

四、結論

摘要：現代汽車結構主要是由發動機、底盤、車身和電器或電子設備四大主要部分組成。而設計制造的工藝主要集中于車殼的結構設計、車身內部自動化控制系統集成、車體零部件的拼裝和焊接。其中車殼和底盤的結構設計，主要主導因素在于當代的車體流線型設計符合空氣動力學的原理，并且能夠減少風阻，從而降低油耗的損失，除此之外底盤承重范圍內的輕量化處理也能節約能量的損耗。車身內部數字化控制系統精確分析車輛的行駛情況從而確定最優控制方案，在一定程度上降低能源損失。車體結構的緊湊性決定了車身的強度和壽命及加工拼接組裝焊接工藝等。因此就目前來看，汽車設計與制造如何達到我們理想的最優化設計成為了主要考慮的的方面。

關鍵詞：CAD/CAM仿形；沖壓成形模擬；焊接；鑄造

1關于汽車發展的介紹

世界上第一臺汽車Daimler-Benz于1886年誕生至今，從最早期的根據直觀經驗來設計汽車到按比例制作傳統的車輛模型，再到現如今通過各種計算機的仿真軟件進行模擬加工，現在汽車基本上通過流水化生產已經走入了我們的生活當中。當代汽車的設計要求需要符合：（1）應用空氣動力學，對車身的流線型設計從而降低風阻系數，從而減少油耗損失。（2）應用人體工程學，對車身內部環境的自動調節以及符合人體坐姿和最佳舒適度的行駛體感。（3）以環保綠色為理念，從汽車能量消耗著手，車體各種動力設備設計最優算法從而降低動能損耗。（4）降低制造成本，縮短設計周期，提高設計質量以及提高汽車市場競爭力。

2汽車設計的基本要求

2.1傳統車身設計方法

首先初步設計的第一步驟就是先設計效果展示圖，即預先設計好對汽車總體的一個草繪圖或者計算機仿真圖，然后根據所給的效果圖初步定義1:5的車身模型，定好車身之后，再去定義剩下部分車身零件的油泥模型。接下來第二步驟就是通過上述油泥模型的修正和改進，進行一個初步的模擬，倘若符合制造要求，再繪制1:1的規劃圖，1:1的油泥模型和1:1的內部模型。然后第三個步驟就是繪制車身主圖版，根據主圖版來制造車身部分內外散件和車身主模型，至此完成半成品。再到半成品各個表面取樣進行模具設計和圖紙設計。這種設計在最初的階段中主要靠人工從油模到圖紙來確定各個參數，一旦中途出現稍許差錯就會導致主體和模型進行大面積的修改，而這些修改往往會導致生產成本增多，生產周期延長，人工勞動力加大以及誤差變大導致優化設計難度加大等等系列問題。

摘要：

探索研究未來汽車展示設計的發展變化趨勢以及在當今信息時代的特征變顯得尤為重要.綜上所述，為了適應飛速發展的社會以及迅猛發展的科學技術，對汽車設計展示的要求也越來越高，設計思路的更新也為現在展示創造了更寬廣的上升空間，同時也豐富了其手段和技術.

關鍵詞：

汽車設計；新媒體；動態化展示

1研究背景

新技術的發展促使出現了新的設計方式，原因有很多，大致總結如下：第一，隨著眾人對視覺體驗的要求越來越高，人們有時候更希望看見對自己有益而且能使自己身心愉悅的正能量，而忽視那些無關緊要的信息.新媒體作為一種新興的載體是廣大設計師能展示汽車動態，在一定程度上更好的適應人們日益增長的精神文化需要.第二，隨著市場競爭越來越激烈，品牌的建設顯得越來越重要，而此時新媒體作為一種新的載體模式推動了汽車的動態化展示.隨著新媒體、互動傳播等新興名詞在人們之間流行傳播，企業也開始研發新的方式來傳播正能量，為創造和維護品牌形象增添光彩.第三，一些動態展示成功案例引起了設計師的重新思考，他們認為，應該在汽車設計中增加更多的動態模式，這樣，品牌的內容才會更加豐富多彩.本篇文章就是在設計師和公司都能對新媒體熟練運用的情況下，綜合分析了如何對汽車動態化展示進行合理運用，所以設計出了一種新的方法，這種設計將會綜合運用新舊媒體.

2汽車設計概述

摘要：汽車排氣系統是傳統燃油發動機管理系統的重要組成部分之一。排氣系統承擔了控制排氣污染、降低排氣噪聲的重要功能，同時排氣系統承受著500℃到900℃的高溫，是汽車構造中最主要的熱源之一。為了減少排氣系統高溫對周邊件功能、耐久性能的影響，文章從總布置設計角度出發，分析了排氣系統與周邊件間隙確定方法及周邊件隔熱防護措施，從而避免了由于間隙過小及隔熱防護不到位引發的火燒車現象和周邊件功能、耐久性能失效問題。

關鍵詞：排氣系統；周邊件；隔熱防護；間隙

1引言

汽車排氣系統是傳統燃油發動機管理系統的重要組成部分之一，其負責將發動機工作過程中燃燒的廢氣排放到大氣中，對尾氣凈化、噪聲降低起著非常關鍵的作用[1]。排氣系統與發動機增壓器出口相連，布置在底盤下方，且承受著500℃到900℃的高溫，是汽車構造中最主要的熱源之一。排氣系統主要分為熱端和冷端。熱端由三元催化轉化器總成、顆粒捕捉器和支架等組成。冷端由消聲器總成、連接管路和橡膠吊掛等組成。排氣系統熱端與增壓器出口相連，最高溫度可達到900℃以上，排氣系統冷端通過法蘭與熱端相連，溫度相對較低，但靠近熱端處的最高溫度也可達到500℃以上。排氣系統周邊件復雜多樣，汽車工作時，排氣系統表面溫度很高，由于受到車身、底盤等系統的影響，排氣系統周邊難免會布置一些耐受溫度較低的零部件。受周邊件耐熱、耐久性能要求的影響，周邊件與排氣系統的設計間隙在排氣系統設計布置中至關重要。間隙過小，排氣系統輻射到周邊件上的溫度超過其耐溫要求易導致周邊件功能失效、耐久老化，嚴重者可引發火燒車問題。間隙過大，易造成布置空間的浪費。為了更好地避免由于間隙問題及隔熱防護不到位引發的火燒車現象和周邊件功能、耐久性能失效問題，本文著重闡述了總布置設計時，排氣系統與周邊件間隙確定原則及周邊件隔熱防護措施。

2排氣系統與周邊件設計間隙確定原則

2.1設計要求對標法。總布置設計初期，排氣系統與周邊件間隙應滿足保安防災要求，如表1所示[2]。排氣系統與周邊件間隙要求主要是經過前期大量的設計驗證及對標標桿車并參考各大車企設計要求總結而來?？偛贾迷O計初期，保安防災要求是校核并確定數據設計間隙的第一依據。

2.2溫度場仿真分析法?？偛贾迷O計初期，由于受整車布置空間的影響，排氣系統與周邊件間隙無法滿足設計要求的方案是不可避免的。為了保證方案的可行性，需進行溫度場仿真分析，以驗證排氣系統輻射到周邊件上的溫度是否滿足其耐溫要求，確保周邊功能件正常且滿足耐久要求。選擇溫度場分析軟件進行建模，并根據輸入的相關條件對溫度場進行計算，輸出輻射到排氣系統周邊件上的溫度。最后根據仿真分析結果，判定方案可行性。輸入條件：車速、環境溫度、各冷卻模塊芯體風阻特性、風扇轉速、各冷卻模塊芯體散熱量、發動機本體表面溫度、排氣系統各段表面溫度、熱源材質、周邊件材質等。

摘要：

目前我國汽車銷量位居全球第一，汽車產業已然成為國民經濟的支柱產業，并且仍在高速發展。日益激烈的市場競爭要求企業在能夠在最短的時間內以較低的開發費用設計出性能優良的汽車產品，這對國內汽車企業的設計方法和設計手段提出了新的要求。傳統設計方法采用“經驗設計－試制－反復試驗和修改－定型”的設計流程早已不適應當前市場，而多剛體動力學仿真技術的應用則可以滿足各車企對高效和低成本的要求。其大致過程是在樣車（物理樣機）設計出來之前，即可對其性能進行預測，以進行可行性研究和優化設計。本文針對汽車設計中多剛體動力學仿真技術的應用進行探討，共分為五部分。第一部分簡單介紹多剛體動力學仿真技術在汽車設計中的應用情況；第二部分介紹了利用ADAMS軟件進行動力學仿真的過程；第三、第四部分圍繞汽車多剛體動力學模型的建立、模型驗證進行深入討論；第五部分對多剛體動力學仿真在汽車領域的進一步完善進提出了合理化建議。

關鍵詞：

多剛體動力學；虛擬設計；仿真試驗

1多剛體動力學仿真技術的介紹

多剛體動力學并不等同于多體系動力學，二者是包含與被包含的關系，多體系動力學包括剛體與柔體兩部分。多剛體系統通常由多個剛性物體組合在一起。多剛體動力學的發展源于經典力學與計算機的結合，在發展過程中再融合汽車設計等學科，使其在汽車設計中發揮重要作用。動力學系統仿真的重點是虛擬樣機技術，虛擬樣機設計是根據各種設定參數及附加條件構一種計算機模型來模擬真實樣機測試幾何、動力或功能方面的特征，然后再根據測試結果將虛擬樣機進行改善。傳統產品的開發流程從概念設計到產品定型需要經過詳細設計、制造物理樣機、物理樣機測試等多個過程。物理樣機測試發現問題后又要修改設計，重新制造樣機，再重新進行測試，如此多次循環之后才能將產品定型。而虛擬樣機技術中的樣機測試避免了制造物理樣機的過程，從測試到發現問題，修改設計等完全可以在計算機上進行，從而簡化了開發過程，大幅縮短了周期減少了開發成本。多剛體動力學仿真即是針對多剛體動力學系統通過構建虛擬樣機模型來測試設計產品，并根據測試結果進行優化完善。其在汽車設計領域的廣泛應用，極大地促進了汽車工業的發展。多體動力學仿真軟件ADAMS曾經為“美國福特汽車公司”節省了10億美元的開發制造成本。這很好地解釋了多剛體動力學仿真為何在汽車領域被廣泛應用。

2利用ADAMS軟件實現多剛體動力學仿真過程

摘要：

汽車材料的發展是汽車技術發展的重要方面，新材料新工藝對于汽車工業的發展是至關重要。介紹設計人員能夠利用的各種類型材料，材料選擇過程和與設計的交互性

關鍵詞：

材料；設計；性能

金屬是材料的過去，塑料是現在的材料，陶瓷是將來的材料。對各種類型材料的理解構成進行相互比較的基礎。這樣對于具體的工程設計及其實施，能夠準確選擇材料。一般設計人員要試驗不同的材料及生產方法，以改進產品。工程設計人員毫不例外，雖然目前汽車工程問題要比過去更為復雜，相應的是有多種材料及生產技術可供選擇，特別是對于復合材料。

1設計過程

設計是一種活動，對于有一定約束的工程問題，使用多種經驗去尋找最佳的解決方案。更理想地看，設計是創造性的，而不是解決問題性的，涉及到從概念到評價的整個求解過程，包括審美、人機工程、制造和成本各方面。由于顧客的變化需要和新計算技術的發展，設計隨時間而改變，如汽車向更小的、更輕的方向發展。設計是一個整體的多階段過程，必須有足夠的柔性，以允許當設計過程中問題出現時，為具體的問題而修改。設計通常開始于問題的認識或接受，與客戶一起準備設計綱要或調查表，明確所涉及的真正任務。設計人員首先要完全理解用戶的要求及設計限制條件。隨后進行調查和研究，分析過去的、現有的產品，并進一步討論，制定補充調查表。在此基礎上，制定產品的具體參數規格，如尺寸、形狀、功能和外表。其他的因素包括材料，制造，成品，保養，可靠性，成本，安全和人機工程學。這些因素將會沖突，所以在下一步開始之前要平衡或協調。創意是設計活動的創造性部分。創意不是自動地按照要求產生。創意來自于思考、勾劃，和形成。不幸的是，工程設計問題的方案不能等待創意到達。必須鉆研創意，以確定方案。創意有多種方法。設計組人員的集體討論一般是最有效果的。創意的評價是關鍵階段。這一階段決定設計方案，方案要滿足設計規范、參數規格、制造約束和成本約束。所提出的一項或多項解決方案必須轉變成現實。這通常涉及到用傳統的模型制造或快速原型，來生產部件或產品模型。在這一階段，必須知道對材料性能的要求，以便選擇具有適當性能的材料。所提出方案經細化和研發后，它的實現必須要被規劃。規劃涉及到制作報告書、產品圖紙和實現的組織機構。應提前確定需要的材料及專用設備。樣機和成品將被生產，試驗階段會發現求解方案在各種復合的環境條件下的工作情況。審美和人機工程因素也包括在試驗程序中。實驗結果可以表明一些要做的重新設計，以改進錯誤或改進求解方案。最后，新的部件設計和它的實現必須要評價，以建設性的、批評的方式，以解決在將來可能出的類似問題。

摘要：

現代汽車的設計比較注重顧客需求的滿足，而6Sigma設計正是以顧客需求為核心的一種設計方法。因此，基于這種認識，本文對6Sigma設計在汽車設計中的應用問題展開了研究，從而為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞：

6Sigma設計；汽車設計；應用

21世紀初，6Sigma設計的應用為各大汽車制造公司帶來了更多的產品設計制造利潤。所以隨著汽車工業的發展，6Sigma設計在汽車設計領域得到了推廣應用。因此，有必要對6Sigma設計在汽車設計中的應用問題展開研究，從而更好的利用該種設計方法促進汽車工業的發展。

一、6Sigma設計特點及流程分析

1、6Sigma設計特點