汽车设计范例

摘要：

随着科技不断发展，汽车设计逐渐引入虚拟设计。在电子虚拟装配设计下，建立仿真模型，能够直观的规划出汽车的实际装配流程，对汽车实际运行中可能出现的问题进行干涉检测。基于CATIA运动仿真在汽车设计中的运用，能够比较有效的对汽车的运动状态进行仿真，帮助汽车设备进行定位。为此，本文对CATIA运动仿真在汽车设计中的运用进行研究。

关键词：

CATIA运动仿真；汽车设计中；运用

科技信息技术的发展为汽车设计领域带来了福音，现代社会汽车设计与生产需要将虚拟技术应用到汽车制造与汽车设计中来。CATIA运动仿真在汽车设计中的运用，能够有效的缩短汽车零部件的开发时间，能够对汽车生产进行动态的零部件检测。在本文中以CATIA软件为例，对如何使用三维软件，进行汽车设计仿真、汽车运动控制等进行研究。

一、运动仿真与建模

1、运动仿真概述

一、符号形态美

当汽车的审美作为一项单独的研究对象而出现在人们视野中时，这就也意味着汽车的符号形态美开始形成，汽车的视觉要素便也随之赋予了独特的文化内涵与价值取向。当我们谈起美国的汽车时，会让人瞬间联想到宽敞、舒适，这是由于美国地域辽阔，资源丰富，这些地域特色相应的融入到了汽车的形态设计之中；意大利汽车，则会让我们联想到洒脱、奔放，这是由于意大利将自身的民族性格融入到了汽车设计之中；日本汽车拥有节能、创新、活泼的特点，这是由于日本这个国家资源匮乏而造成的；德国汽车则因标准化生产，而略显保守与刻板。从上面的论述，我们不难看出，汽车符号形态美的形成受多种因素的影响，它赋予汽车生命与内涵，使之拥有了人类一样的性格，从而满足了人们的精神需求。

二、色彩形态美

现阶段，人们在购买汽车的过程中，除了要参考汽车的性能、结构等指标之外，还会注意到汽车的外观，也就是说人们所购买汽车的色彩形态美是符合购买者的审美需求的。色彩形态一个产品的色彩外观，它集明度、纯度以及色相表现于一身。色彩形态除了具有装饰性之外，还具有象征性与符号性。我们知道，人们在认识外部世界的过程中，有80%-90%的信息是通过视觉系统而获取的。色彩形态会通过人类的视觉系统，作用于人类的大脑，进而使人类产生一系列的生理与心理反应。许多设计师正是以色彩为工具，创造了诸多巧夺天工的艺术作品，从而给人们带来了强烈的心理震撼。汽车色彩设计同样也运用了色彩心理学，使汽车具有了心理暗示的功能，甚至形成了一些约定俗成的“规则”。比如卫生车使用白色，给人以纯洁、冷静的感觉；邮政车使用绿色，使人联想到新鲜，进而产生快速、迅捷投递的感觉；消防车则使用红色，使人产生紧张感与危机感等等。汽车在设计的过程中，必须要了解每一种色彩所表达的涵义，从而科学、合理的应用这些色彩，增强汽车设计的美感，满足消费者个性化的需求。

三、功能形态美

汽车因其方便、快捷等特点，成为了现代社会所广泛采用的代步工具，但是随着社会的不断进步，人们赋予了汽车以更多的历史使命，而功能要素就成为了汽车设计的重中之重。汽车的功能要素主要分为物质功能与精神功能两个层面，这是由于汽车的发展是伴随着人类科技与文明的进步而发展的。汽车最初问世，仅仅是满足人们的物质需求，即代替人们的行走，为人们的出行提供方便。随后人们发现乘坐汽车所带来的安全与舒适是其他交通工具所无法比拟的，更是人类行走所无法体验的，同时，驾驶汽车所带来的感觉也是非常独特的，这就使汽车出现了早期的精神功能。经过长期的发展，人们又发现汽车的造型与外观，也会影响到驾驶者与乘坐者的心情，从而汽车的精神功能日益突显。精神功能笔者在前面的符号形态美与色彩形态美中已经提及，在这里笔者就不再赘述。而物质功能则主要体现在汽车的功能形态美层面上，即使人们在驾驶与乘坐的过程中，更加舒适与便捷。随着现代科学技术的快速发展，新材料、新工艺技术将会不断的应用于汽车生产之中，传统的木制、钢铁等材料将会被陶瓷以及其他复合型材料所取代，比如汽车弹簧已经采用碳纤维制作、车身采用的是碳纤维增强塑料制作，这些新材料的广泛应用，必将使汽车的各项功能大大提高，为驾驶者与乘坐者带来前所未有的感官体验，最终使汽车的功能形态美大大增强。

四、结论

摘要：现代汽车结构主要是由发动机、底盘、车身和电器或电子设备四大主要部分组成。而设计制造的工艺主要集中于车壳的结构设计、车身内部自动化控制系统集成、车体零部件的拼装和焊接。其中车壳和底盘的结构设计，主要主导因素在于当代的车体流线型设计符合空气动力学的原理，并且能够减少风阻，从而降低油耗的损失，除此之外底盘承重范围内的轻量化处理也能节约能量的损耗。车身内部数字化控制系统精确分析车辆的行驶情况从而确定最优控制方案，在一定程度上降低能源损失。车体结构的紧凑性决定了车身的强度和寿命及加工拼接组装焊接工艺等。因此就目前来看，汽车设计与制造如何达到我们理想的最优化设计成为了主要考虑的的方面。

关键词：CAD/CAM仿形；冲压成形模拟；焊接；铸造

1关于汽车发展的介绍

世界上第一台汽车Daimler-Benz于1886年诞生至今，从最早期的根据直观经验来设计汽车到按比例制作传统的车辆模型，再到现如今通过各种计算机的仿真软件进行模拟加工，现在汽车基本上通过流水化生产已经走入了我们的生活当中。当代汽车的设计要求需要符合：（1）应用空气动力学，对车身的流线型设计从而降低风阻系数，从而减少油耗损失。（2）应用人体工程学，对车身内部环境的自动调节以及符合人体坐姿和最佳舒适度的行驶体感。（3）以环保绿色为理念，从汽车能量消耗着手，车体各种动力设备设计最优算法从而降低动能损耗。（4）降低制造成本，缩短设计周期，提高设计质量以及提高汽车市场竞争力。

2汽车设计的基本要求

2.1传统车身设计方法

首先初步设计的第一步骤就是先设计效果展示图，即预先设计好对汽车总体的一个草绘图或者计算机仿真图，然后根据所给的效果图初步定义1:5的车身模型，定好车身之后，再去定义剩下部分车身零件的油泥模型。接下来第二步骤就是通过上述油泥模型的修正和改进，进行一个初步的模拟，倘若符合制造要求，再绘制1:1的规划图，1:1的油泥模型和1:1的内部模型。然后第三个步骤就是绘制车身主图版，根据主图版来制造车身部分内外散件和车身主模型，至此完成半成品。再到半成品各个表面取样进行模具设计和图纸设计。这种设计在最初的阶段中主要靠人工从油模到图纸来确定各个参数，一旦中途出现稍许差错就会导致主体和模型进行大面积的修改，而这些修改往往会导致生产成本增多，生产周期延长，人工劳动力加大以及误差变大导致优化设计难度加大等等系列问题。

摘要：

探索研究未来汽车展示设计的发展变化趋势以及在当今信息时代的特征变显得尤为重要.综上所述，为了适应飞速发展的社会以及迅猛发展的科学技术，对汽车设计展示的要求也越来越高，设计思路的更新也为现在展示创造了更宽广的上升空间，同时也丰富了其手段和技术.

关键词：

汽车设计；新媒体；动态化展示

1研究背景

新技术的发展促使出现了新的设计方式，原因有很多，大致总结如下：第一，随着众人对视觉体验的要求越来越高，人们有时候更希望看见对自己有益而且能使自己身心愉悦的正能量，而忽视那些无关紧要的信息.新媒体作为一种新兴的载体是广大设计师能展示汽车动态，在一定程度上更好的适应人们日益增长的精神文化需要.第二，随着市场竞争越来越激烈，品牌的建设显得越来越重要，而此时新媒体作为一种新的载体模式推动了汽车的动态化展示.随着新媒体、互动传播等新兴名词在人们之间流行传播，企业也开始研发新的方式来传播正能量，为创造和维护品牌形象增添光彩.第三，一些动态展示成功案例引起了设计师的重新思考，他们认为，应该在汽车设计中增加更多的动态模式，这样，品牌的内容才会更加丰富多彩.本篇文章就是在设计师和公司都能对新媒体熟练运用的情况下，综合分析了如何对汽车动态化展示进行合理运用，所以设计出了一种新的方法，这种设计将会综合运用新旧媒体.

2汽车设计概述

摘要：汽车排气系统是传统燃油发动机管理系统的重要组成部分之一。排气系统承担了控制排气污染、降低排气噪声的重要功能，同时排气系统承受着500℃到900℃的高温，是汽车构造中最主要的热源之一。为了减少排气系统高温对周边件功能、耐久性能的影响，文章从总布置设计角度出发，分析了排气系统与周边件间隙确定方法及周边件隔热防护措施，从而避免了由于间隙过小及隔热防护不到位引发的火烧车现象和周边件功能、耐久性能失效问题。

关键词：排气系统；周边件；隔热防护；间隙

1引言

汽车排气系统是传统燃油发动机管理系统的重要组成部分之一，其负责将发动机工作过程中燃烧的废气排放到大气中，对尾气净化、噪声降低起着非常关键的作用[1]。排气系统与发动机增压器出口相连，布置在底盘下方，且承受着500℃到900℃的高温，是汽车构造中最主要的热源之一。排气系统主要分为热端和冷端。热端由三元催化转化器总成、颗粒捕捉器和支架等组成。冷端由消声器总成、连接管路和橡胶吊挂等组成。排气系统热端与增压器出口相连，最高温度可达到900℃以上，排气系统冷端通过法兰与热端相连，温度相对较低，但靠近热端处的最高温度也可达到500℃以上。排气系统周边件复杂多样，汽车工作时，排气系统表面温度很高，由于受到车身、底盘等系统的影响，排气系统周边难免会布置一些耐受温度较低的零部件。受周边件耐热、耐久性能要求的影响，周边件与排气系统的设计间隙在排气系统设计布置中至关重要。间隙过小，排气系统辐射到周边件上的温度超过其耐温要求易导致周边件功能失效、耐久老化，严重者可引发火烧车问题。间隙过大，易造成布置空间的浪费。为了更好地避免由于间隙问题及隔热防护不到位引发的火烧车现象和周边件功能、耐久性能失效问题，本文着重阐述了总布置设计时，排气系统与周边件间隙确定原则及周边件隔热防护措施。

2排气系统与周边件设计间隙确定原则

2.1设计要求对标法。总布置设计初期，排气系统与周边件间隙应满足保安防灾要求，如表1所示[2]。排气系统与周边件间隙要求主要是经过前期大量的设计验证及对标标杆车并参考各大车企设计要求总结而来。总布置设计初期，保安防灾要求是校核并确定数据设计间隙的第一依据。

2.2温度场仿真分析法。总布置设计初期，由于受整车布置空间的影响，排气系统与周边件间隙无法满足设计要求的方案是不可避免的。为了保证方案的可行性，需进行温度场仿真分析，以验证排气系统辐射到周边件上的温度是否满足其耐温要求，确保周边功能件正常且满足耐久要求。选择温度场分析软件进行建模，并根据输入的相关条件对温度场进行计算，输出辐射到排气系统周边件上的温度。最后根据仿真分析结果，判定方案可行性。输入条件：车速、环境温度、各冷却模块芯体风阻特性、风扇转速、各冷却模块芯体散热量、发动机本体表面温度、排气系统各段表面温度、热源材质、周边件材质等。

摘要：

目前我国汽车销量位居全球第一，汽车产业已然成为国民经济的支柱产业，并且仍在高速发展。日益激烈的市场竞争要求企业在能够在最短的时间内以较低的开发费用设计出性能优良的汽车产品，这对国内汽车企业的设计方法和设计手段提出了新的要求。传统设计方法采用“经验设计－试制－反复试验和修改－定型”的设计流程早已不适应当前市场，而多刚体动力学仿真技术的应用则可以满足各车企对高效和低成本的要求。其大致过程是在样车（物理样机）设计出来之前，即可对其性能进行预测，以进行可行性研究和优化设计。本文针对汽车设计中多刚体动力学仿真技术的应用进行探讨，共分为五部分。第一部分简单介绍多刚体动力学仿真技术在汽车设计中的应用情况；第二部分介绍了利用ADAMS软件进行动力学仿真的过程；第三、第四部分围绕汽车多刚体动力学模型的建立、模型验证进行深入讨论；第五部分对多刚体动力学仿真在汽车领域的进一步完善进提出了合理化建议。

关键词：

多刚体动力学；虚拟设计；仿真试验

1多刚体动力学仿真技术的介绍

多刚体动力学并不等同于多体系动力学，二者是包含与被包含的关系，多体系动力学包括刚体与柔体两部分。多刚体系统通常由多个刚性物体组合在一起。多刚体动力学的发展源于经典力学与计算机的结合，在发展过程中再融合汽车设计等学科，使其在汽车设计中发挥重要作用。动力学系统仿真的重点是虚拟样机技术，虚拟样机设计是根据各种设定参数及附加条件构一种计算机模型来模拟真实样机测试几何、动力或功能方面的特征，然后再根据测试结果将虚拟样机进行改善。传统产品的开发流程从概念设计到产品定型需要经过详细设计、制造物理样机、物理样机测试等多个过程。物理样机测试发现问题后又要修改设计，重新制造样机，再重新进行测试，如此多次循环之后才能将产品定型。而虚拟样机技术中的样机测试避免了制造物理样机的过程，从测试到发现问题，修改设计等完全可以在计算机上进行，从而简化了开发过程，大幅缩短了周期减少了开发成本。多刚体动力学仿真即是针对多刚体动力学系统通过构建虚拟样机模型来测试设计产品，并根据测试结果进行优化完善。其在汽车设计领域的广泛应用，极大地促进了汽车工业的发展。多体动力学仿真软件ADAMS曾经为“美国福特汽车公司”节省了10亿美元的开发制造成本。这很好地解释了多刚体动力学仿真为何在汽车领域被广泛应用。

2利用ADAMS软件实现多刚体动力学仿真过程

摘要：

汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，新材料新工艺对于汽车工业的发展是至关重要。介绍设计人员能够利用的各种类型材料，材料选择过程和与设计的交互性

关键词：

材料；设计；性能

金属是材料的过去，塑料是现在的材料，陶瓷是将来的材料。对各种类型材料的理解构成进行相互比较的基础。这样对于具体的工程设计及其实施，能够准确选择材料。一般设计人员要试验不同的材料及生产方法，以改进产品。工程设计人员毫不例外，虽然目前汽车工程问题要比过去更为复杂，相应的是有多种材料及生产技术可供选择，特别是对于复合材料。

1设计过程

设计是一种活动，对于有一定约束的工程问题，使用多种经验去寻找最佳的解决方案。更理想地看，设计是创造性的，而不是解决问题性的，涉及到从概念到评价的整个求解过程，包括审美、人机工程、制造和成本各方面。由于顾客的变化需要和新计算技术的发展，设计随时间而改变，如汽车向更小的、更轻的方向发展。设计是一个整体的多阶段过程，必须有足够的柔性，以允许当设计过程中问题出现时，为具体的问题而修改。设计通常开始于问题的认识或接受，与客户一起准备设计纲要或调查表，明确所涉及的真正任务。设计人员首先要完全理解用户的要求及设计限制条件。随后进行调查和研究，分析过去的、现有的产品，并进一步讨论，制定补充调查表。在此基础上，制定产品的具体参数规格，如尺寸、形状、功能和外表。其他的因素包括材料，制造，成品，保养，可靠性，成本，安全和人机工程学。这些因素将会冲突，所以在下一步开始之前要平衡或协调。创意是设计活动的创造性部分。创意不是自动地按照要求产生。创意来自于思考、勾划，和形成。不幸的是，工程设计问题的方案不能等待创意到达。必须钻研创意，以确定方案。创意有多种方法。设计组人员的集体讨论一般是最有效果的。创意的评价是关键阶段。这一阶段决定设计方案，方案要满足设计规范、参数规格、制造约束和成本约束。所提出的一项或多项解决方案必须转变成现实。这通常涉及到用传统的模型制造或快速原型，来生产部件或产品模型。在这一阶段，必须知道对材料性能的要求，以便选择具有适当性能的材料。所提出方案经细化和研发后，它的实现必须要被规划。规划涉及到制作报告书、产品图纸和实现的组织机构。应提前确定需要的材料及专用设备。样机和成品将被生产，试验阶段会发现求解方案在各种复合的环境条件下的工作情况。审美和人机工程因素也包括在试验程序中。实验结果可以表明一些要做的重新设计，以改进错误或改进求解方案。最后，新的部件设计和它的实现必须要评价，以建设性的、批评的方式，以解决在将来可能出的类似问题。

摘要：

现代汽车的设计比较注重顾客需求的满足，而6Sigma设计正是以顾客需求为核心的一种设计方法。因此，基于这种认识，本文对6Sigma设计在汽车设计中的应用问题展开了研究，从而为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：

6Sigma设计；汽车设计；应用

21世纪初，6Sigma设计的应用为各大汽车制造公司带来了更多的产品设计制造利润。所以随着汽车工业的发展，6Sigma设计在汽车设计领域得到了推广应用。因此，有必要对6Sigma设计在汽车设计中的应用问题展开研究，从而更好的利用该种设计方法促进汽车工业的发展。

一、6Sigma设计特点及流程分析

1、6Sigma设计特点