自行车车架设计
自行车设计简要分析
关于自行车的联想：
郊游 春天 自行车 约会 气球 鲜花 方便 环保 比赛 小巧 轻松
浪漫 减肥 发泄 自由
摔不坏 云 毕业 蒲公英 羽毛 鸟
翅膀
展望一：环保
“Thisway”概念环保自行车得设计师Torkel
Dohmers，首先改变了保守自行车得坐骑办法， 给人一种更休闲、更轻松得感觉。以往大 家在使 用自行车做为交通工具时，它第一得缺点是无法 遮挡日晒雨淋。没必要忧虑此款自行车就拥有 “顶棚”这么一个特别得设计。即便是在天气机 会特不不错得情况下，你仍然可以放心得舒适得 骑着这么得自行车自由穿梭。 并且它还有内置得供电灯，分别位于车得前 面和后面，可利用太阳能电池安装在“顶棚”上 以供电。即便在光线机会不不错得情况下，你仍 然能看请道路，安全前行。当各种各样得汽车逐 渐成为大 家生活中不可缺少得交通工具时，环境、 污染也在无时无刻得为咱们敲响警钟。由于此款 自行车得舒适、便捷、环保，设计师预计将能有 愈来愈多得爱上骑自行车
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简单机械包括：（ 杠杆 ）、（ 滑轮 （ 轮轴 ）、（齿轮 ）、（ 斜面 （ 螺旋 ）。 滑轮的种类有（定滑轮 ）、（ 动滑轮 （ 滑轮组 ）。
）、 ）、 ）、 一．前言 二．资料搜集 1.自行车市场现状 1.了解客户需求（客户满意度） 2.客户需求的类型 2.1直接需求 2.2潜在需求 2.3常规需求 2.4可变需求 2.5普遍需求 2.6特定需求 3.数据搜集（见P76） 三．设计准备 设计基准 1.将设计要点列成清单 2．将具有竞争力的产品列出 3.信息调查 4.根据功能确立基准 5.分析行业趋势 四．设计定位 1.产品的功能 2.目标人群 3.形态风格特征 4.基本材料 五．设计创意的产生 5.创意与造型方法（P276） 五．草图 设计要素分析 人群要素解析 产品要素解析 环境要素解析 营销要素解析 设计方法解析 模型 六． 最终方案 总结
自行车车架设计原理
自行车车架设计原理自行车车架是支撑整车结构和连接各个部件的重要组成部分。
它承受着骑行者的体重和各种道路条件下的冲击力，因此车架的设计原理至关重要。
在这篇文章中，我将详细介绍自行车车架设计的原理，以及不同类型车架的特点和应用。
首先，自行车车架的设计要考虑到强度和刚度。
车架需要能够承受来自地面的冲击力和骑行者的体重，因此需要具备足够的强度来确保安全。
此外，车架的刚度也很重要，它决定了车架的稳定性和操控性。
一般来说，车架的刚度越高，车辆的操控性越好，但对骑行的舒适性也会有所牺牲。
其次，车架的材料选择也是关键。
常见的车架材料包括钢、铝合金、碳纤维和钛合金。
钢车架是最古老的车架材料，具有出色的强度和耐久性，但相对较重。
铝合金车架具有较轻的重量和较高的刚度，适合于公路自行车和山地自行车。
碳纤维车架是最轻的选择，具有出色的刚度和吸震性能，适合竞技性骑行。
钛合金车架结合了强度、轻量化和耐腐蚀性能，适合长途旅行自行车和高端山地自行车。
另外，车架的几何设计也会影响到骑行的稳定性和舒适性。
车架的几何形状包括上管、下管、座管和前叉的角度和长度等。
较陡的角度和较短的上管和座管会使车辆更加敏捷，适合于竞速和激烈的骑行。
而较平缓的角度和较长的上管和座管会提供更舒适的骑行姿势，适合长途旅行和休闲骑行。
此外，车架的连接方式也值得关注。
常见的车架连接方式有焊接、铆接和胶合。
焊接是最常见的连接方式，它能够提供较强的连接和结构刚度。
铆接则使用螺栓和螺母来连接车架部件，可以方便拆卸和维修。
胶合是一种较新的连接方式，使用特殊的胶水来连接车架部件，能够提供较好的吸震性能和连接强度。
最后，车架的设计还要考虑到空气动力学。
一些高端的竞速自行车采用空气动力学的设计，通过减少空气阻力来提高骑行速度。
这些车架通常具有空气动力学的断面和隐藏式的线路，以减少空气阻力。
总结起来，自行车车架设计的原理涉及强度和刚度、材料选择、几何设计、连接方式和空气动力学等方面。
自行车车架几何设计要点
自行车车架几何设计要点自行车车架几何设计是指为了达到更好的操控性、稳定性和舒适性，对自行车车架的形状和尺寸进行优化设计的过程。
合理的车架几何设计可以提高自行车的性能，使骑行更加轻松和舒适。
下面将介绍一些自行车车架几何设计的要点。
1. 上管长度（top tube length）上管长度是指从头管到座管的水平距离。
合适的上管长度可以影响车手的坐姿和车辆的操控性。
过短的上管长度会导致车手骑行时膝盖容易碰到车把，过长的上管长度则会使车手感到伸展不开。
因此，在设计自行车车架时，需要根据不同车手的身高、臂长等因素，合理选择上管长度。
2. 座管角度（seat tube angle）座管角度是指座管与地面之间的夹角。
合适的座管角度可以影响车手的坐姿和踩踏力量的传递效率。
一般来说，较小的座管角度可以提高踩踏力量的传递效率，但会降低骑行的舒适性；较大的座管角度则可以提高骑行的舒适性，但可能会降低踩踏力量的传递效率。
因此，在设计自行车车架时，需要根据车手的骑行需求和个人喜好，选择合适的座管角度。
3. 头管角度（head tube angle）头管角度是指头管与地面之间的夹角。
合适的头管角度可以影响车辆的操控性和稳定性。
较小的头管角度可以提高操控性，使车辆更加敏捷；较大的头管角度则可以提高稳定性，使车辆更加稳定。
在设计自行车车架时，需要根据车辆的用途和骑行需求，选择合适的头管角度。
4. 后下叉长度（chainstay length）后下叉长度是指脚踏轴中心到后轮轴中心的水平距离。
合适的后下叉长度可以影响车辆的操控性和稳定性。
较短的后下叉长度可以提高操控性，使车辆更加敏捷；较长的后下叉长度则可以提高稳定性，使车辆更加稳定。
在设计自行车车架时，需要根据车辆的用途和骑行需求，选择合适的后下叉长度。
5. 前叉偏移量（fork offset）前叉偏移量是指前叉管与头管之间的水平距离。
合适的前叉偏移量可以影响车辆的操控性和稳定性。
捷安特公路车系列参数图集
TCR 6500 捷安特自行车高级铝合金公路自行车Frame design/车架设计籍由自行研发的ALUXX铝合金技术，GIANT将一般标准的铝合金材料推向极限，这是一种结构技术与先进材料的完美融合。
从原子纹理结构的显微操控到液态注模HYDRO FORMED管材的引进，GIANT的工程师三十年以来一直是铝合金管材的技术先锋。
而 ALUXX铝合金技术，正是他们不懈努力的成果。
Features /特点（1）车架采用ALUXX SL材质、热塑成型、液压成型技术、多段式厚薄管以及有限元素分析（2）车首管1-1/8”to1/4”加大设计（3）POWERCORE BB加大五通设计，提供最大的踩踏效率（4）碳纤维前叉，全SMOOTH焊接，整车碳纤维外观（5）SHIMANO TIAGRA变速下面的图表代表最新配置，取代任何打印或PDF格式的信息。
规格和价格如有变更，恕不另行通知。
FRAME/车架尺寸700C*430/465/500/535MM颜色亮白，咖啡黑车架GIANT ALUXX SL COMPACT 公路车架前叉GIANT 碳纤维前叉Components/组件车把GIANT TWINS SL横把座垫GIANT TCR座垫Drivetrain/传动系统前变速器SHIMANO TIAGRA 变速系统 20S 刹车SHIMANO TIAGRA 夹器大齿盘SHIMANO TIAGRA 大齿盘Wheels/轮组轮圈XERO CXR260 公路车培林轮组轮胎MICHELIN 700X25C 轮胎TCR 6600 捷安特自行车高级铝合金公路自行车Frame design/车架设计籍由自行研发的ALUXX铝合金技术，GIANT将一般标准的铝合金材料推向极限，这是一种结构技术与先进材料的完美融合。
从原子纹理结构的显微操控到液态注模HYDRO FORMED管材的引进，GIANT的工程师三十年以来一直是铝合金管材的技术先锋。
而 ALUXX铝合金技术，正是他们不懈努力的成果。
基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析
基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析自行车车架是连接自行车各个部件的重要结构，其设计优化对于提高整车性能和骑行舒适度至关重要。
有限元分析是一种常用的工程分析方法，可以用来评估自行车车架的结构强度、刚度和耐久性等特性。
在ANSYS软件中进行自行车车架有限元分析可以帮助设计师更好地理解和改进车架的设计。
首先，进行自行车车架有限元分析的第一步是建立几何模型。
可以使用ANSYS中的建模工具来创建车架的三维几何模型。
在建模过程中，需要考虑车架各个部件的几何形状、连接方式和材料参数等。
接下来，需要为车架模型分配材料属性。
车架材料的选择对于整体结构的强度和刚度具有重要影响。
可以利用ANSYS中的材料库来选择合适的材料，并为车架的不同部件分配相应的材料属性。
然后，需要进行约束和加载设置。
在真实的使用条件下，车架会受到各种力的作用，如骑行时的重力、路面不平和操控力等。
在有限元分析中，应根据实际工况和设计要求来设置适当的约束和加载。
例如，在车架的连接点设置约束，模拟骑行时的力加载。
随后，进行网格划分和网格质量检查。
网格划分是将车架模型离散化为有限元网格的过程。
在ANSYS中，可以使用自动划网工具或手动划网。
划分好网格后，还需要进行网格质量的检查和优化，以确保计算结果的准确性和可靠性。
然后，进行有限元分析求解。
有限元分析是通过将车架模型离散化为多个有限元单元，并根据材料特性、加载条件和边界条件来计算结构的应力、变形和刚度等参数。
在ANSYS中，可以选择不同的分析类型和求解器来进行分析。
根据需要，可以进行静力学、动力学、热力学和疲劳分析等。
最后，进行结果评估和优化。
通过有限元分析，可以得到车架在各个部件的应力分布图、变形图和刚度分析结果。
根据这些结果，可以评估车架的结构强度和刚度，并进行优化设计。
例如，可以优化车架的几何形状、材料选用和连接方式，以提高车架的性能。
总结起来，基于ANSYS的自行车车架结构有限元分析是一种重要的工程分析方法，可以帮助设计师评估和改进车架的设计。
自行车之车架篇
自行车之车架篇车架也称大梁。
汽车的基体，一般由两根纵梁和几根横梁组成，经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支承在车轮上。
具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。
车架设计和结构的好坏，首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。
如果车架在某方面的韧性不佳，就算有再好的悬挂系统，也无法达到良好的操控表现。
而车架在实际环境下要面对4种压力。
影响车架刚性的外力，通常是来自于路面摩擦力以及加减速或过弯时产生的G值。
早期的汽车由于引擎及底盘设计不像现在发达，轮胎的抓地力也不如今日优异，因此车架刚性的重要性并不容易被关注。
目录∙• 早期车架∙• 车架设计∙• 车架刚性∙• 操作压力[显示全部]早期车架编辑本段回目录车架“车架”这个名称原本是从法文的“Chassis”衍生而来的，早期汽车所使用的车架，大多都是由笼状的钢骨梁柱所构成的，也就是在两支平行的主梁上，以类似阶梯的方式加上许多左右相连的副梁制造而成。
车体建构在车架之上，至于车门、沙板、引擎盖、行李厢盖等钣件，则是另外再包覆于车体之外，因此车体与车架其实是属于两个独立的构造。
这种设计的最大好处，在于轻量化与刚性得以同时兼顾，因此受到了不少跑车制造商的青睐，早期的法拉利与兰博基尼都是采用的这种设计。
由于钢骨设计的车架必须通过许多接点来连结主梁和副梁，加之笼状构造也无法腾出较大的空间，因此除了制造上比较复杂、不利于大量生产之外，也不适合用在强调空间的四门房车上。
随后单体结构的车架在车坛上成为主流，笼状的钢骨车架也逐渐改由这种将车体与车架合二为一的单体车架所取代，这种单体车架一般以“底盘”称之，也就是衍生自英文的“Platform”。
车架设计编辑本段回目录车架要评价车架设计和结构的好坏，首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。
如果车架在某方面的韧性(stiffness)不佳，就算有再好的悬挂系统，也无法达到良好的操控表现。
自行车的分类及车架基本设计要求
2、不同类型车架特点及设计要求
• a、山地车：
• 顾名思义，就是在山路等路况比较复杂的道上骑行的自行车，因路况比 较复杂，就要求山地车有比较好的强度，同时需要有比较好的平衡性和灵活 的操作性，因此山地车的中管角度一般在71-73度之间，头管角度在71-72度 之间，为了保证比较灵活的转向性能OFF SET 设定一般在35-40之间，而TT 长则因人、因车把及相关配件搭配而异，一般来讲须保证骑车人在正常骑行 时双臂微微弯曲，上身与地面成45度角为宜。如果TT太长的话会造成人的上 身向前弯曲太多，抬头看路造成颈部和背部肌肉酸痛,上身太直，不便于脚踏 用力，还会使身体直接吸收大部分震动而产生的冲击力，造成身体不必要的 损伤。由于上身过直还会造成人的重心过高过于靠后，不便于对车子的操控， 且在上坡时还会有造成前轮抓地力不够而侧滑甚至翻车的危险。
• 1、车架设计中的重要几何尺寸(附图1)
a、中管高度：中管高度主要依据骑车人的身高不同而作出不同的设计。 b、中管角度：中管角度主要影响骑行者重心的前后落点及脚踩在脚踏施力的角度。 c、BB高度:BB高度主要是影响骑车者重心的高度及整车的灵活性。 d、头管角度/OFFSET/TRAIL： 头管角度即头管与地面的夹角， OFFSET前轮中心垂直到头管中心线的距离， TRAIL头管中心延长线到地面的交到前轮之间的距.之所以要将这三者放在一起是因为他们是相互 关联的三个尺寸，共同决定着前轮的操控性及整车的转向性能. e、RC、FC: RC是指后轮中心到五通中心的距离。 FC是指前轮中心到五通中心的距离。 RC及FC决定着整车的灵活性和骑行者在不同骑行姿势时的重心落点 f、TT值: TT值是指中管顶端到头管顶的距离，TT值的长短决定着骑车人的骑行姿势。
b、公路车
自行车车架焊接工艺设计说明书
自行车车架焊接工艺设计说明书成控0708班070201214高浩天1 拟用的焊接方式某车辆厂长久以来主要采用液化石油气焊从事自行车前叉、车架等的生产，积累了一定的经验，但产品成本较高且焊接质量有时不够稳定。
近年来，随着生产的发展先后开发了BMX一20轻便自行车、人力三轮车和电动车车架等新产品，为了降低产品成本，提高生产效率，企业考虑改用其他焊接方法。
首先考虑采用手工电弧焊，但因其飞溅多、电流易击穿管壁，焊接质量不能保证而被放弃。
然后选用了CO2 气体保护焊，并首先在BMX一20轻便车车架上应用。
2 BMX一20自行车车架构件及其焊接要求2.1 车架构件及焊缝BMX一20自行车车架如图1所示。
它由10种13件管、板类零件构成，其配套零件见表1。
需拼装施焊的计有33条焊缝(直缝、环缝和曲线焊缝)，多数是“无接头”(焊缝无堆起现象)的焊接结构。
2.2 对施焊的主要要求(1)焊缝要有足够的强度，用250YPM 偏心度250的凸轮，经4次冲击后，各焊接部位不得有裂纹、断裂和脱焊现象。
(2)焊缝要均匀美观，无明显缺陷。
(3)焊后车架变形要小，能保证各零件与主管的几何位置和相关尺寸公差；在施焊后免予校正或减少校正工作量。
3 BMX一20自行车车架CO2气体保护焊的应用方案3.1 拟用的焊接设备及辅助装置主要设备由焊机(包括焊接电源、控制系统等)、送丝机构、焊枪、供气装置等几部分组成。
(1)焊机NBC一200型，其技术数据符合产品要求。
其中电源用硅整流式直流电源，它和旋转式电源相比具有性能好、无噪声、结构简单等优点。
电源的技术数据如表2所示。
表 2 电源技术参数控制系统主要是对供气、送丝和供电等实施控制。
控制程序如下：(2)送丝机构采用等速送丝系统，送丝方式为推丝式。
根据所选的焊丝直径(φ0．8 mm)，选用弹簧钢丝软管，内径为φ1．5 mm，长度取2．5 m左右。
(3)焊枪选用手枪式焊枪。
使用前在喷嘴的内外表面涂以硅油，以便于清除飞溅物。
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在竞争激烈的市场化要求下,自行车的设计出现了以下两个特点:速度快、造型美观适用.在当代制造工艺已
比较成熟的情况下,自行车的造型设计变得相当重要.知识工程(Knowledge Based Engineering,KBE)具有多种知识表示和推理决策的能力,将其运用于快速处理自行车车架的工艺结构设计、造型设计过程及决策过程,可有效处理复杂的工艺知识和各种图形知识,达到快速设计的目的.
在竞争激烈的市场化要求下，自行车的设计出现了以下两个特点：速度快、造型美观适用。
在当代制造工艺已比较成熟的情况下，自行车的造型设计变得相当重要。
知识工程（Knowledge Based Engineering，KBE）具有多种知识表示和推理决策的能力，将其运用于快速处理自行车车架的工艺结构设计、造型设计过程及决策过程，可有效处理复杂的工艺知识和各种图形知识，达到快速设计的目的。
一、KBE技术的内涵和关键技术
KBE的基本思想是在工程设计中重复利用已有的知识和经验。
这些知识和经验以各种形式存在，如设计手册、工程公式、经验数据表格和专家设计经验等。
KBE系统是一个知识处理系统，知识表示、知识利用和知识获取是KBE系统的三个关键技术。
知识表示即怎样系统地陈述问题并使它们易于求解；知识利用中最主要的是搜索技术，怎样聪明地控制解的查找，使其不至于使用太多的时间和花费过多的计算机存储空间；知识的获取和编码则是KBE系统最重要的方面之一。
二、自行车设计概况
1.国内外自行车设计概况
有前人用AutoCAD二次开发技术在自行车车架设计上做过研究，但是成果并不明显。
其中一种实现方式是：用AutoCAD内部嵌入的一种程序设计语言AutoLisp来完成常用的科学计算和数据分析，同时又能调用几乎全部的绘图命令。
使用该程序能自动完成车架简图的绘制，然后自动提取关键参数进行分析判别并反馈出最后结果，以实现优化设计的目的。
还有人在自行车CAD技术上做过参数化设计方面的研究。
建立参数化设计系统的关键是建立一套描述参数和尺寸之间关系的约束方程，然后根据一组尺寸参数求解出新的设计参数。
采用这种方法进行设计，仅需输入必要的参数，计算机就可自动生产出所需部件的图样。
这种方案只适用于结构变化不大或按一定规律变化部件的设计与绘图。
结合自行车设计的特点，这种方法有一定的可取之处。
但对于造型设计复杂、变化多样的情况，则是不能满足实际设计要求的。
采用三维软件进行设计可达到缩短产品开发周期，降低设计成本的效果，还能使二维平面设计软件不容易表达的曲线和曲面在三维设计上变得容易实现，且效果直观，有利于设计人员和客户之间的直接沟通。
2 .自行车基本结构及工厂设计流程
自行车由九大部分组成，如图1所示。
其中最主要的部分是车体。
车体由车架、前叉、车头组件、中轴组件、鞍管组件和贴花等组成。
图1 自行车组件图
车架设计是自行车设计中最关键和核心的部分，其设计主要分为前三角的设计、后叉片的设计和后三角的设计。
前三角的设计包括五通、立管、头管、上管和下管的设计。
后三角的设计包括平叉和立叉的设计。
后叉片主要用来连接后轴、平叉和立叉。
后叉片的设计应在前三角完成以后，后三角设计之前完成。
车架结构如图2所示。
图2 车架结构示意图
充分了解工厂工作流程将有助于在设计系统时充分考虑各部门间的配合、设计人员操作习惯和经验的积累，并有利于达到知识工程重复利用已有知识和经验的目的，图3所示为某自行车公司的工作流程。
图3 工作流程图
三、知识工程在车架设计时的应用
车架CAD设计共分为选择查询、结构优化设计和快速建模造型设计三部分。
整体思路是先将车架各管的中心线画出，制作成各式模版，然后进行结构调整并对设计参数进行优化修改，最后再进行管件造型设计。
三部分分别采用了不同的KBE技术，取得了良好的应用效果，下面将进一步介绍各部分采用的不同KBE技术，并分析其使用原因。
1.选择查询
选择查询采用了基于实例的知识表示，在工程设计领域，它有着广泛的应用。
实例蕴涵着丰富的专家知识，可以为当前的设计提供有价值的参考。
自行车车架的设计相对自由，样式多种多样，共分为11种款式。
各款式中部分管件的搭接形式又不相同，因此衍生出各式不同的车架外形。
从车架设计条件描述中抽取出共同的特征及特殊特征并建立筛选条件，根据这些条件能从实例库中搜索并选择出与设计要求最接近的实例，进行改进设计。
实例包括骨架实例（既中心线模版）和成品实例两部分，可根据不同的用户需求选用不同的实例。
2.结构优化设计
结构优化设计包括参数化驱动、参数的程序优化求解和结构优化三部分。
(1)参数化驱动。
近似实例调出后，接下来将进行参数优化修改。
对结构相似的实例，只需修改其参数具体数值。
参数分为关键结构参数和普通结构参数，关键结构参数用统一规划的表达式记录并保存于数据库中，普通参数则采用自动分配的表达式。
参数修改通过修改表达式的值来实现参数化驱动。
系统设计则能够读出实例中的关键结构参数并提供了修改工具。
常用的关键结构参数主要来源于自行车行业设计标准、专家设计知识经验和生产经验，并用数据库进行管理。
数据库中主要记录了部分车架关键结构参数的经验数据及实例数据。
普通结构参数的修改则提供了专用的修改拾取工具，能够拾取实体对象并读取相应的表达式，关键结构参数的修改亦可用其实现。
普通结构参数通常根据客户的实际订单需要来确定。
(2)参数的程序优化求解。
优化计算时，由于未知参数很多，部分设计参数采用逆运算的方法，即将未知量按设计经验假定为已知量，然后以微量增量的方式进行迭代试算，直至算出符合要求的参数为止。
例如，在计算五通下垂量及已知毛坯圆管直径计算变截面管的相关参数时就采用了这种方法。
以变形后截面是水滴型为例，如图4所示，在假设变形后截面周长和原截面周长保持不变的条件下，其求解方程如下所示：
图4 圆形管变形为水滴管
其中，D为毛坯管直径，R1为水滴管大半圆半径，R2为水滴管小半圆半径，β为大半圆半径与竖直中心线交角。
将此方程的解看作是正切曲线和一条直线的交点，循环给出β的一个初值，直至使等式两边满足一定的条件为止。
代入公式：
即可求得水滴管的轴向高度B。
此方法并未直接以水滴管的轴向高度B为未知参数求解，而采用了过渡未知参数β进行方程求解。
第二种方法是采用试算法，即一些参数必须给出，但是又不能确定，用另外一些已知的参数试算出这些参数，但这个参数以后可能还是会修改的，并且要能和其相关的对象实现关联设计。
(3)结构优化。
车架设计中，后叉片是一个关键部件，如图5所示。
图5 后叉片及平、立叉装配图
由于本身设计较为复杂，为了使后叉片的设计不影响后面工序的设计，将后叉片的造型设计与选用和定位设计分开进行，举例采用了自顶向下设计、自动装配和关联设计相结合的方法。
首先将设计好的后叉片放入指定目录下，并采用数据库进行分类数据管理。
然后将后叉片与主模版的对应装配关系抽取为一个矢量平面和两个矢量轴，这样在进行车架设计时只需按要求选用适合的后叉片即可装配到位，而位置的调整也可通过界面调整参数达到设计要求。
最后的关联设计主要采用了Smart point（智能点）和UDO（用户自定义）两项技术实现。
智能点用来连接后叉片和平、立叉的关键接触点，能够在后叉片位置改变或所选用后叉片改变时，实现关联对象的自动变化，并能够在一些参数不满足基本要求时自动给出提示。
3.快速建模造型设计
造型设计主要指管件的造型设计。
其具体实现方式如下。
(1)在管件导引线（中心线）的不同位置按要求给出截面的轮廓形状（截面形状导引线）。
车架截面形状有圆形、椭圆形、水滴型（又分正水滴、反水滴）、方形、菱形和8字形等，可以先基于KF规则创建几
何建模特征和知识表达式的特性，然后采用UDF（User Defined Feature）用户定义特征建立装配件，即将截面形状画好作为一个装配件，做截面时只需将相应的截面调出即可，截面的形状参数则通过读取相应的知识表达式达到快速修改的目的。
(2)通过扫描将管件外形做出。
扫描中心法矢的运动轨迹是管截面形状引导线，此引导线不做成整个的封闭曲线，而是将各位置上的引导线分割为同段数的曲线且使对应曲线的切线方向一致，否则扫描出的管件容易扭曲。
此时做出的是一薄壁管。
(3)加厚形成管件的厚度。
(4)连接管件间相交部分的剪切。
当用户拖动管件导引线时，管件能够关联变化。
采用此实现方法充分体现了对知识和规则的重用性。
对象间的关联设计用UDO的方法，将管件的一些列数据记录到UDO中，实现完成了管件的自动剪切、自动标注、尺寸检查、BOM表的自动生成和模具查询等关联设计。
图6所示是用开发的车架CAD模块设计出的减震自行车车架图。
图6 减震自行车车架图
四、结束语
运用知识工程，使自行车车架设计工作从原来需两天时间，缩短到目前的两个小时，大大缩短了车架设计的开发时间，方便了设计方案的交互设计、修改和验证，更有利于二次利用时缩短设计再修改的时间，使企业在激烈的市场竞争中赢得主动。
本例的成功同时也表明了知识工程在中小型企业内应用已成为可能，知识工程将使企业具有更大的竞争力。
此外，知识工程还允许用户保存那些在实际应用中有用的工程知识，当需要时能很快找出并重复利用。