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汽车设计论文(6篇)

来源:网络 时间:2024-02-04 手机浏览

汽车设计论文篇1

(1)满足新生代消费群体的审美需求

对于汽车设计而言,要想被具有新的价值理念的消费群体所接受,汽车设计必须去迎合他们的个性化审美需求。对于消费群体潜在的审美需求的发掘,成了汽车设计的关键。按照BICC(消费、品牌层次发展)理论,消费者在内外消费环境影响下的消费审美需求。由此可以得出产品的个性化形象处于消费审美的最高端。现在的汽车购买主体主要是80后甚至90后的年轻人,他们正是时尚化产品的追捧者,他们渴望自己的物品具有个性,不落伍,紧跟潮流。70后之前的这类消费群体,他们比较实际,对汽车的功能、样式、配置要求不高,只要汽车结实、实用、空间大、省油,略微好看一点即可。而80、90后这类新生代的消费群体,他们的价值观和消费理念与其父辈们不同,他们希望汽车既能满足基本功能的需要,又可以满足他们对于时尚的追求和个性的凸显,就像他们追捧NIKE或ADIDAS的球鞋一样,这种消费观念对汽车设计是一个挑战。

(2)促使汽车生产厂家适应不断变化的市场

汽车生产厂家要想适应不断变化的市场需求和消费者的个性化审美需求,就要不断的开发新车以适应这种形势。汽车生产厂家开发新车的方法主要有两个:1)运用新的技术,增加新的功能,提升汽车的品质。2)通过不断地设计外观来实现汽车的创新。方法一的实现,可以遵循汽车设计的时尚化原则,借鉴其他行业流行的新技术、新功能、转移到汽车设计中来,从而开发出新概念下的汽车,整体提升汽车的品质;关于外观设计的创新,这一点很重要。国内众多汽车生产厂家如今还停留在模仿西方车型的阶段。这样设计出的汽车,不仅没有新意,体现不出个性化的设计,也不能满足市场的变化,甚至还会招来市场给产品奉上山寨货”的称谓,这种局面对于汽车生产厂家自身品牌的拓展和未来的企业发展都是有弊的。因而在汽车外观设计中适当融入时尚化因素既可以创新汽车的外观走出模仿、山寨的怪圈,又可以满足不断变化的市场需求。

2汽车设计时尚化的表现

(1)LED灯的时尚化运用

2008年,大众旗下的奥迪汽车公司在A4车上使用了LED示宽灯,受到了市场的青睐。之后不少汽车生产厂商都开始效仿,尝试运用LED示宽灯。由于之前的汽车都没有运用LED灯技术,所以当现在这种技术成为了汽车设计的一种时尚,并已经在汽车行业成为一种广泛认同时,如果有厂商在新的豪华车型上不运用LED灯技术,依然墨守成规,那么它就会被市场定性为该车型是落伍的、不时尚的。而这种印象最终不利于厂商对该车型的进一步市场推广,同时潜在消费群体也会变窄。

(2)内饰风格时尚而现代

汽车虽然早在2002年便大幅度地走进国民家庭,但国内的汽车时尚化设计也只是在这两年才开始,并逐渐地从外形设计时尚化蔓延至内饰设计时尚化。在中控台的设计上,很多厂家开始将设计语言简化,把以往中控台上繁多的按钮转化为一个智能操作系统,只留下少量的按钮。而苦守传统按钮布局的汽车厂商也有新举措,采用了众多金属材质以及潮流元素,让以往单调乏味的中控台变得时尚、现代,使车子本身显示出了个性。例如,VolvoXC60整个中控台全部改为触控摸式,而VolvoS40漂亮的漂浮式中控台则成为它的标志性设计之一,其简洁和现代感已经成为整车设计的语言风格。

(3)颜色越来越潮”

在过去的几年,由于银色有助于突出车身线条,所以汽车厂商最常用的颜色一直是银色。在2007年以后,银色的霸主地位受到了白色的剧烈冲击,最终在北美、亚洲地区,白色成了汽车装饰色的新宠。如今人们对于颜色的需求也越来越多样,人们希望车的颜色能够表明自己的个性和审美水平,因而一些亮丽、独特的色彩被众多年轻消费者追捧。同时汽车色彩设计也把其他领域(如服装、陶瓷等领域)的一些流行色借鉴到汽车的配色中来,并且获得了市场的青睐。

3汽车设计时尚化的方法

(1)汽车造型的时尚化

汽车的外形,它是汽车最明显的特征,无论是过去的流线型,还是现在的锋锐风格,汽车的外形除了遵从自己的设计风格外,每个时期的汽车设计者们在万变不离其宗”的设计理念下,又学习属于同一个时期的流行文化,让汽车不再是一个外表冷峻、让人敬而远之的硬汉,而成为一个时尚的宠儿。例如,60年代中期流行的迷你裙、厚刘海、热裤及Go-Goboots(一种长及小腿肚,前面呈方圆形的靴子)都是那个时代流行的指标,反映了那个时代的精神,代表了文化以及个人意识,那时候人们想要的车辆就要带点撒野的情绪”,不能呆板,而当时的福特Mustang正体现着这样的精神。

(2)汽车色彩的时尚化

对于大众来说,买一辆车,外形一定是必要的考量因素之一,而汽车本身的颜色又是购买者所要考虑的重中之重。时尚的颜色不仅可以让车子变得更加光彩夺目,同时也体现了汽车拥有者的性格和生活品位。汽车色彩的时尚化,需要设计开发者具有前瞻性的时尚主张,能够发掘出消费者内心对于汽车色彩的需求。同时,在汽车的设计中,我们还应该积极主动地学习和参考其他领域中的流行色彩,并将这些色彩理性的运用到汽车设计中来,从而让汽车的外衣”也可以紧跟潮流,甚至引领潮流。

(3)汽车技术的时尚化

一辆汽车,它是众多技术的集合体。无论是发动机技术,还是皮垫座椅的缝纫技术,只有不断地拓展自身的技术,学习和借鉴其他行业成熟、前沿的技术,这样才能使汽车本身始终处于汽车行业的前列。当今,随着信息技术的发展,社会对于环境质量的重视,环保、新能源、高度信息化的汽车是汽车未来发展的前景,在这个大环境的要求下,汽车设计就需要整合多个领域的成熟技术,只有将某些领域的成熟技术结合到汽车上,未来的汽车整体技术才能突破现在,适应时展的需要。

4结论

汽车设计论文篇2

根据零件的结构特点,冲压工序包括拉深、冲孔、翻边、整形、落料、切边。需要通过计算来确定汽车冷却器缓冲罩的拉深次数。对锥形件进行拉深计算[5]。相对厚度:t/d2=0.021>0.02(1)相对锥顶:d1/d2=0.665>0.5(2)相对高度:h/d2=0.376<0.43(3)从以上计算结果可以看出该锥形件可一次拉深成形[5]。考虑到锥形件拉深时侧壁易产生皱褶的问题,故在拉深工序之后添加整形工序[6]。

2排样图设计

采用单排排样,引导孔定位,有切口的级进模设计方案。考虑到翻边时孔会产生变形,工艺排样的原则是底部预冲孔,再拉深、翻边、整形、然后落料、切断。该零件成形共分为12个工步,条料宽度为114mm,步距为110mm。排样图见图2。

3多工位成形工艺的数值模拟

3.1多工位级进模排样条料模型建立

对于切边、冲孔、落料等相关的工序,在Dynaform里没有实际的模拟过程[7],故模拟从第4工步拉深开始。简化后工序最终确定为拉深-整形-冲孔-翻边-整形共5个工序。初始的毛坯条料形状设置为第3工序完成之后的形状,其5工位的排样如图3所示,毛坯材料为304不锈钢。为了得到精确的模拟结果,需将前一步模拟结果作为后一步工序的毛坯导入,图4所示为完成全工序模拟之后的条料排样图。

3.2有限元模型建立及数值模拟

从第4工位拉深开始建立有限元网格模型,如图5所示。根据工艺分析计算,将其主要工艺参数设置如下[8-10]:凸凹模间隙为1.1t,根据理论计算,拉深时压边力为26~35kN之间,取压边力为31kN,凹模、压边圈速度为3000mm•s-1,凹模行程为28mm,压边圈行程为25.5mm,压边圈行程滞后时间为0.00083s。第4工位的拉深模拟结果包括拉深极限图和厚度云图,如图6所示。由成形极限云图6a可以看到,拉深件所有单元的应变均在安全域以内,其拉深区域没有出现拉裂,在其边缘位置和侧壁上部分区域出现轻微的起皱现象。从厚度云图6b可以看出,拉深件的最大减薄区域为底部过渡圆角区,其最小厚度1.291mm,最大减薄率为14%。由于边缘区域最后要作落料切边处理,不影响零件质量,故只对零件侧壁处起皱区域采样,发现其最大厚度为1.548mm,最大增厚率为3.2%。对于板料拉深成形而言,一般认为变薄率在20%以内,增厚率在7%以内都是可行的[11],所以该零件在拉深成形之后厚度分布合理。图7为第5工位的拉深整形模拟结果,可以看到经过整形之后侧壁的起皱现象已经基本消失。零件的最大减薄率保持不变,只是底部减薄的区域有所增大。图8和图9分别为翻边及整形工序模拟结果,由于零件翻边底部倒角处最小直径为Φ1.1mm,无法一步成形,故在翻边和整形工序时分别设置此处的凸凹模间隙为1.15和1.1mm,通过挤压方式使其变薄。从模拟结果,该厚度基本达到要求,翻边处没有出现破裂和起皱现象。通过对简化后的多工位级进模进行全工序模拟,其结果如图10a所示,由图可见,零件的成形区域没有出现拉裂现象,起皱情况在整形之后基本消除,模拟结果与实际级进冲压得到的条料(图10b)成形情况比较吻合。以上结果表明,该零件成形工艺方案和工艺参数的设置在实际的生产应用中是合理可行的。

4多工位成形工艺方案试验验证

根据上述有限元数值模拟得出的零件成形工艺方案和工艺参数,生产出汽车冷却器缓冲罩多工位级进模。从图11可以看出,模具主要成形部件采用镶块方式加工,闭合高度为540.5mm,送料高度为34.2mm,在3150kN的压力机上安装试模。图12所示为试模所获得汽车冷却器缓冲罩,可以看出零件的表面光滑,无起皱、破裂的现象发生。利用超声波仪器进行产品的厚度测量,并将其与模拟的结果进行比较,其结果见图13。考虑到产品的对称性,选取了中心截面右侧零件沿Z轴方向的厚度变化值进行比较。从图中可以看出,模拟值与实测值厚度变化趋势一致,实测值小于模拟值,其最大差值为0.043mm,最大相对误差为2.87%。实际零件底部1.1mm处最小厚度为1.091mm,满足产品在此处的厚度要求。目前,该级进模已用于生产实际,每年可生产150万件。

5结论

汽车设计论文篇3

参考文献是帮助读者在相同学术研究时提供方便,查阅相关的文献资料,参考文献也不是作者胡乱瞎编写的,是要有真实的科学依据。下面是学术参考网的小编整理的关于汽车车载网络论文参考文献,希望在大家写作当中能带来帮助。

汽车车载网络论文参考文献:

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[2]邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.航空航天大学出版社.1996.

[3]周震.基于CAN总线的车身控制模块.南京航空航天大学.2005.

[4]李刚炎,于翔鹏.CAN总线技术及其在汽车中的应用.中国科技论文在线.

[5]杨维俊.汽车车载网络系统.北京:机械工业出版社.2006.

[6]李东江,张大成.汽车车载网络系统原理与检修.北京:机械工业出版社.2005.

汽车车载网络论文参考文献:

[1](法)胡思德.汽车车载网络(VAN/CAN/LIN)技术详解[M].北京:机械工业出版社,2006.

[2]马春阳.汽车CAN总线技术及其检测维修[J].汽车技术,2007.

[3]吴作斌.CAN总线技术在汽车上的应用及检测维修[J].黑龙江科技信息,2007.

[4]付亮.CAN总线技术及其在现代汽车中的应用[J].中国汽车制造,2006.

[5]杨庆彪.现代轿车全车网络系统原理与维修[M].北京:国防工业出版社,2007.

汽车车载网络论文参考文献:

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[2].谷小刚;基于FPGA的CAN控制器设计技术研究[D].电子科技大学.2006

[3].赵国良;基于FPGA的CAN-USB协议转换系统的设计[D].安徽理工大学.2014

[4].薛媛;基于CAN总线的图像压缩系统FPGA的设计与实现[D].西安电子科技大学.2012

[5].胡松华;基于FPGA和CAN总线汽车数字仪表的ECU设计[D].南昌大学.2010

[6].赵城;基于FPGA的CAN总线控制器的研究与设计[D].扬州大学.2013

[7].尹杰;基于FPGA的CAN总线与以太网的网关设计与实现[D].武汉理工大学.2012

[8].潘玉静;基于FPGA的CAN控制器软核的设计与实现[D].合肥工业大学.2011

[9].贺漾;基于CAN、ARM+FPGA小型PLC的人机界面装置的设计与研究[D].广西工学院.2011

[10].王方方;基于FPGA的嵌入式Ethernet一CAN通信卡的设计与研究[D].湘潭大学.2012

[11].彭成;船舶电站模拟仿真一基于FPGA的测频测相及CAN通信模块的设计与实现[D].大连海事大学.2006

[12].孟庆仙;基于ARM和FPGA的无线遥控仿人机器人双重控制系统研究[D].云南大学.2010

[13].赵静;基于FPGA的CAN总线通讯仿真与测试平台[D].上海师范大学.2013

汽车设计论文篇4

1.汽车工程中的若干力学问题

2.汽车工程的创新——展望未来(英文)

3.智能自动化技术在汽车工程上的应用

4.计算机仿真5种方法在汽车工程中的应用

5.依靠科技自主创新实现中国汽车强国梦——2013中国汽车工程学会年会系列报道一

6.发展中国汽车再制造工程的探讨

7.奥特姆新能源汽车工程建设项目风险评估与控制研究

8.汽车工程系实训基地建设探索与实践

9.多体系统动力学软件在汽车工程中应用的新进展

10.北京现代汽车工程蒸汽凝结水回收系统设计

11.汽车工程材料专利战略研究

12.循环经济理论在我国废旧汽车回收工程中的应用研究

13.基于语料库的汽车工程科技词汇英译探微——以“汽车网络”翻译为例

14.世界聚焦中国,中国放眼世界——记FISITA2012世界汽车工程年会

15.汽车工程领域专业词汇翻译方法探讨

16.基于模糊物元的CNG汽车工程项目后评价体系研究

17.虚拟仪器技术及其在汽车工程测试中的应用

18.灰色系统理论在汽车工程中的应用与分析

19.汽车工程在21世纪初10年的发展回顾与前景展望

20.海南CNG汽车工程项目可行性分析与实证研究

21.计算机仿真方法在汽车工程中的应用

22.试述轻量化技术在汽车工程中的应用

23.高职院校汽车工程专业英语教学反思

24.汽车工程中的信息技术运用探讨

25.汽车工程实训过程管理平台研究与设计

26.CFD技术在汽车工程领域中的应用研究

27.北京清华新能源汽车工程中心发展战略规划研究

28.《汽车工程》论文及参考文献的统计分析

29.微型传感器在汽车工程中的应用

30.新能源汽车工程方向课程与实践教学体系改革

31.建设好高科技的汽车工程实训中心

32.海南CNG汽车工程项目规划与实施管理研究

33.有关汽车工程中单片机的研究

34.《现代汽车工程》新生研讨课的教学改革与实践

35.高速开关阀在汽车工程中的应用研究

36.一种可配置数据结构模型在汽车工程数据库中的应用

37.汽车类专业工程能力人才培养模式的探索

38.后汽车与后汽车工程

39.我校赛车队勇夺中国汽车工程学会巴哈大赛冠军

40.中国汽车工程学会第18届汽车安全技术学术会议纪要

41.汽车工程系——汽车产业高素质、高技能人才培训基地

42.新能源汽车工程专业方向实验(实践)教学体系

43.美国高等汽车工程人才培养模式及其启示

44.在汽车工程教学中培养学生的创新能力

45.2013中国汽车工程学会年会系列报道

46.我国汽车空调业发展面临诸多挑战

47.通用塑料在汽车工程中的应用及发展

48.创建襄樊汽车工程创新基地

49.ANSYS牵手中国汽车工程学会,共同培育汽车产业未来支柱人才

50.新能源汽车工程专业培养方案和课程结构设置研究

51.前进中的汽车工程学院

52.中国汽车工程学会

53.中国汽车工程学会第13届汽车安全技术学术会议通知

54.思考新历史条件下汽车产业的发展契机

55.我校院、部介绍系列之一汽车工程学院

56.校企合作共建汽车工程实践教育中心的实践与探索

57.中国汽车工程学会走过四十春秋

58.中国汽车工程学会和中国消防协会跨界合作启动消防安全研究助力电动汽车顺利发展

59.清华大学汽车工程系设计60年

60.汽车造型的设计创意与工程物化

61.《汽车工程概论》课程建设与实践

62.2014中国汽车工程学会年会暨展览会在沪隆重召开

63.试论我国汽车工程与继续教育

64.记FISITA2012世界汽车工程年会暨展览会

65.中国汽车工程学会全地形车技术联盟在天津成立

66.区间数学在汽车工程中应用初探

67.中国汽车工程学会

68.中国汽车工程学会电器技术分会成立

69.为推动我国电动汽车轻量化技术创新发展提供技术支撑和保障

70.中国汽车工程学会牵头申报的轻量化共性技术产学研项目入选国家首批重点研发计划

71.2015中国汽车工程学会年会暨展览会成功举办

72.访中国汽车工程学会产业研究院运行总监王智文

73.计算机仿真五种方法在汽车工程中的应用

74.汽车工程实验教学示范中心建设的探索与实践

75.中国汽车工程学会涂装技术分会2017年汽车涂装技术交流会论文征集通知

76.英国汽车工程专业课程设置特点分析及启示

77.中国汽车工程学会简介

78.汽车工程材料的现状与发展趋势分析

79.汽车工程专业人才培养研究

80.第23届中国汽车工程学会年会暨展览会(2016SAECCE)圆满闭幕

81.教学与实训并重的双元制校园规划设计—以烟台汽车工程职业学院为例

82.中国汽车工程学会第汽车安全技术国际会议成功举办

83.应用型本科汽车工程实践教学体系研究

84.吉大汽车工程学院一直是中国汽车业的“黄埔军校”

85.国外汽车工程技术研究与服务机构发展的经验与启示

86.泛灰数学在汽车工程中的应用

87.2015中国汽车工程学会巴哈大赛举办

88.论建设现代汽车工程本科特色专业

89.中国汽车工程学会涂装技术分会2017年汽车涂装技术交流会论文征集通知

90.汽车工程学院简介

91.人工神经网络技术在汽车工程中的应用

92.2015中国汽车工程学会汽车非金属材料分会第六届年会会议通知

93.2015中国汽车工程学会巴哈大赛完美落幕

94.《汽车工程》改版前后论文及引文的统计、分析和比较

95.《汽车工程学报》征稿启事

96.汽车工程专业实训基地建设模式及效能提升研究

97.《汽车工程》征稿启事

98.FISITA2012世界汽车工程年会暨展览会盛大开幕

汽车设计论文篇5

在产品设计环节可以使用比较完备的PLM系统实行产品重要文档数据的管理,在产品生产阶段也有比较完备的ERP系统来完成产品供应链的工作。但是在工艺设计及管理阶段却欠缺设计比较完备的信息化软件系统来提升工作效率,故工艺设计阶段成为产品整个生命周期内的短板,所以研究设计适合于汽车企业的工艺设计及管理信息系统成为产品开发环节中的重中之重。其需求分析为:对PBOM(工艺)进行管理,首先最为重要的是能够完成从E-BOM(设计)到PBOM的调整与转变,在一个界面中,可以实现多种视图的管理样式,能够完成对不同视图之间的对比,并可以完成虚拟零部件的拆分与重组功能。对产品开发过程中三个阶段的信息系统进行集成。工艺规划阶段作为产品设计与产品制造之间连接的桥梁,其工艺数据也尤为重要,工艺数据把从设计环节中产生的产品数据作为基础,经过工艺调整后,传输到生产环节,各个生产部门依据工艺数据进行产品制造。所以,急需一个设计完备的工艺信息化系统和上游的PLM系统以及下游的ERP系统之间实现系统集成。对工艺设计数据进行管理,原始的工艺管理方式为:各类工艺文件大都使用个人计算机进行储存,无法对工艺文件的版本、查看权限等进行限制,而且存储到个人计算机中,文件查找困难,各类工艺文件之间无法实现关联,难以复用。对工艺规划阶段的各个流程进行管理,首先把工艺规划设计阶段所有的流程设计模板,进行标准化处理,完成后,操作流程的工作人员可以便捷地完成某个流程内的工作内容;另外标准化的工艺设计流程可以方便工作人员进行查询各个工艺设计流程中的流程状态。

2汽车企业工艺设计解决方案

结合国内某个自主品牌汽车企业的现状,在经过分析研究汽车企业工艺设计与管理信息化需求的前提下,通过一系列的市场调查与各种设计解决方案的比较,选择了其中一种比较适合企业自身特点的工艺设计与管理信息化解决方案。

2.1各类BOM的不同视图管理

在产品开发过程的三个重要环节中,各类BOM作为串联三个环节的关键数据信息,在每个环节所对应的工作人员、功效以及需求也有很大区别,而且每一类BOM也会有比较大的区别,不同环节当中的工作人员对产品的视角也会有所差异,所以每类BOM一定要符合每个环节的需求。工艺设计部门通过同一个平台进行工艺路线工作的设计,根据不同环节及工艺四大专业的区别产生不同的专业视图,从而每输,除去工艺设计及管理系统自身的功能外,个专业都可以根据适合自己专业的BOM视图来设计完成工艺规划。

2.2工艺设计及管理系统数据模型

对于工艺设计及管理阶段来说,主要有以下四个方面的数据信息:produc(t制造什么),process(怎样制造),plan(t在什么地方制造),resource(使用什么设备造)。通过使用面向对象的系统开发方法,把以上四个方面的数据信息有机整合在一起,形成一个比较完备的数据管理模型(也可称为PPPR模型,在企业中形成一个串联产品设计、工艺设计及管理以及产品制造三个阶段的结构化数据信息统一体系。为了使产品在开发过程中的各类数据信息可以准确、快捷地在各个环节之间进行传输,除去工艺设计及管理系统自身的功能外,工艺设计及管理信息系统还需要做到能与上游的PLM系统以及下游的ERP系统集成,与上游的PLM系统集成可以将其上游的E-BOM经过调整后直接传输给工艺设计系统,从而可以作为工艺规划的基础;与下游的ERP系统集成可以将各种供应链信息传输到生产制造部门,作为产品制造的基础。

3汽车工艺设计及管理信息化系统的重要作用

汽车设计论文篇6

关键词:轿车车身;有限元模型;优化设计

现如今,轿车已经成为了我们生活中必不可少的交通工具。一个国家的汽车制造水平,也一定程度上反映了这个国家的科学技术水平。在发达国家,汽车的普及率非常高,平均每个家庭拥有2-3辆不同的轿车,然而,在中国,汽车的普及率却远远低于发达国家。由于汽车在我国的巨大市场潜力以及汽车制造行业对我国经济发展的大力推动,汽车产业已经成为了国民经济的支柱型产业。[1]但是,我国现在汽车制造业的制造水平,与发达国家的汽车制造水平相比,仍然存在比较大的差距。而车身又是汽车组成中相当重要的一部分,车身的好坏会对汽车本身产生直接影响,因此,如何优化设计汽车车身结构,成为了一个非常重要的命题。

1汽车车身结构设计对整车的影响

汽车车身对于整车结构来说,处于相当重要的地位,无论是重量还是制造成本,都在整车当中占了极大的比重。一辆车的美观性,舒适性以及安全性需要由车身的结构设计特点来决定,车的操作的稳定性和动力性需要由车身结构的外形以及特性来决定,由此可见,汽车车身的发展,决定了汽车整车的发展。

2现代汽车车身结构特点以及设计要求

(1)轻量化是目前车身设计中的主流。在激烈的市场竞争中,能够设计出质量更轻便,成本更低的汽车,已经成为了一种强有力的竞争手段。(2)车身结构设计中最优先考虑的舒适性和安全性。目前承载式车身结构已经成为车身设计中的主流,主要原因就是这种结构不仅能给驾驶者带来舒适的驾驶感受,同时也能给予驾驶者一定程度上安全的保障。(3)凭借现代汽车开发技术,优化设计过程,需要尽可能缩短车身结构的开发周期。缩短整车的开发周期,对于汽车制造商来说,不仅能够极大地节省研发成本,还能在瞬息万变的市场中,提高自己的生存能力。(4)设计与分析并行。在汽车设计的过程中,车身结构分析全程贯穿其中,在设计的同时进行分析,这样设计出来的方案,无需再做太大的改动。车身的开发周期又被大大的缩短了。(5)无时无刻不在优化的思想。随着人们生活水平的不断提高,消费者对于汽车各项性能方面的要求不断提高,这也促使了汽车生产商需要不断地提高自身的竞争力,在设计中引入优化的设计思想。(6)现代车身结构设计要满足如下几个方面的要求:车身结构的动力性能要求;理想的碰撞特性;轻量化和低成本;遵循总布置尺寸约束;基于平台的系列设计;满足车身制造要求,易于维护和拆装方便。[2]

3有限元

3.1概念及应用

在汽车CAD/CAE技术中,有限元分析方法和软件技术非常的重要。汽车结构复杂,对它进行性能研究以及设计的优化,有限元是最合适的选择。在工程技术方面,对于不规则的几何体,支撑情况比较复杂的结构以及零部件的计算和分析,有限元都有着相当大的优势。因为这些优势,它在多种交通工具的设计中都能得到普遍的应用。

3.2有限元运用在车身结构设计中

汽车的车身对于整车来说,非常重要,但是它的制作需要的材料和制造模具需要的成本都很高,之后的改变造型也很困难。所以需要在设计的初期用有限元的方法对车身的结构以及需要的零部件进行计算,算出它的使用强度的使用寿命,极大地减轻了人力物力财力,因此车身结构有限元方法在汽车生产商中非常受欢迎。有限元建模在汽车结构中主要起到了简化汽车结构的几何模型、确定制造所需要的材料的属性、单元的选择以及网格的划分、用来连接和装配有限元的模型的作用。汽车结构的有限元模型一般分为板壳的单元模型、梁的单元模型和板梁结合的单元模型这三种。

3.3有限元建模的基本流程

如果要用有限元进行结构分析,首先要建造有限元的汽车模型,建立不同的模型,最后分析出来的结果也不一样,因此有限元分析结果的可信用程度,最终是由建立的分析模型决定的。在建立模型的时候,既要准确的反应汽车的实际特性和结构,又要尽可能的简化,这样才可以保证在花费最少的计算资源的情况下得出最精确的结果。一般有两种建模方法:一是用CAD软件建立整个的CAD模型,然后将模型中单个的零件的文件转变成CAE能够识别的格式,将其导入CAE中,经过修正以及网格的划分,得到单个的CAE模型。另一种方法是利用CAE软件中的建模功能直接在CAE中建立与实际尺寸相同大小的零件模型,然后通过同样的方法来得到整个结构的CAE模型[3]。如果要制造复杂的曲面造型,用CAD造型软件会比CAE软件更方便一些。

4车身结构优化设计

优化设计是一门新型的学科,可以建利用有限元分析方法,将结构设计从被动的校验设计转变为主动的改善设计,提高设计的快速性和准确性,可以大大缩短产品的设计周期,从而提升产品的质量。结构优化现在大部分都采用准则法。准则法提出优化设计要满足的一些准则,用迭代法来求出满足这些准则的解。[4]优化准则法最突出的特点就是迭代次数少,而且设计变量的增加对其影响不大,所以计算效率很高,同时也有利于编程。但是它在建立迭代公式的过程中要经常引入一些假设,这些假设常常与研究的问题的特点有关,所以它的通用性也受到了一些限制。

5结语

车身结构设计,和有限元的建模分析工作,涉及了各方面的专业知识,包括材料学、结构力学、优化理论等等。而且由于国内关于这方面的研究工作刚刚起步,自主开发缺乏经验,能力较弱。因此在汽车车身结构设计方面,在我国还有相当大的发展空间。本文对汽车车身机构设计的特点以及有限元模型的一些基本论述,以及车身优化结构设计的讨论,对我国的汽车制造工业的发展,具有一定的参考价值。

作者:史笑夫郭蔷单位:华晨汽车工程研究院

参考文献:

[1]高书娜.轿车车身结构分析与设计技术研究[D].重庆:重庆大学,2006.

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