现代设计方法在汽车设计中的运用
《现代设计方法》课程教学大纲

现代设计方法》课程教学大纲课程代码:020232025 课程英文名称:Advanced Design Methods 课程总学时:40 讲课:40 实验:0 上机:0 适用专业:车辆工程能源与动力工程装甲车辆工程大纲编写(修订)时间:2017.5一、大纲使用说明(一)课程的地位及教学目标现代设计方法是汽车类专业的一门重要的专业基础课。
通过本课程的学习,使学生掌握优化设计和有限元的基本理论和方法,同时通过一些工程实例的研究,培养学生分析和解决工程问题的能力。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求通过本课程的学习,学生要对本课的基本内容有系统的理解,掌握其基本概念、理论和方法,运用这些理论分析,解决工程实际问题,并达到如下要求:1.掌握现代设计方法的基本概念、理论及发展趋势。
2.掌握优化设计理论的基本概念、建模方法、搜索方法和无约束问题、有约束问题的求解方法等内容,使学生能够用优化设计方法解决设计中的实际问题。
3.掌握有限元方法的基本理论和方法,在此基础上,能够熟练使用大型工程软件进行实际的工程设计和计算。
(三)实施说明本课程主要包括两部分内容:机械优化设计、有限元方法。
教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时,课时分配表仅供参考。
根据本专业特点,教师应结合本专业的实际问题,在教学过程中注意理论与实际结合,突出实际应用。
课程的教学目标通过讲授、课后作业和后续的实践课程三个环节来实现。
教师要注重对基本概念、基本方法和解题思路的讲解,以便学生在实际应用中能举一反三,灵活运用。
(四)对先修课的要求在学习本课程之前,必须先修完《线性代数》、《理论力学》、《材料力学》等课程。
(五)对习题课、实验环节的要求本课程的主要难点就是在较短的学时内使学生掌握机械最优化设计方法和有限单元法的基本概念、方法和具体步骤。
因此根据课程的基本概念,思想和方法应用及典型的工程问题,选择安排一定的习题,习题通过课堂练、讲相结合和课后作业完成。
现代设计方法论文

武汉轻工大学《现代设计方法》课程结业论文题目:现代设计方法在汽车设计中的应用姓名学号班级专业院(系)2017 年5 月21 日现代设计方法在汽车设计中的应用宋家鹏(武汉轻工大学机械工程学院,湖北武汉430070)摘要:本文在分析汽丰设计方法发展的基础上,重点介绍了汽车设计中有待进一步推广应用的几种现代设计方法和技术。
关键词:现代设计方法;系统工程;模糊分析设计;计算机辅助设计(CAD)0 引言现代科学技术的发展对汽车的性能、可靠性、经济性等提出更高的要求同时也为汽车的设计、制造提供了改进和创新的设计方法.据统计,一般汽车的质量和性能有60%—70%取决于汽车设计。
因此,在设计新产品时应研究和采用新的设计方法和技术,以适应现代汽车发展的要求。
为了寻求保证设计质量、加快设计速度、避免和减少设计失误的方法和措施,引发了“汽车现代设计方法”的研究。
1 现代设计和传统设计的比较传统的设计方法是以经验总结为基础,运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据,通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计.而现代设计方法则是强调创造性,在注重产品整体功能基础上以现代设计方法和计算机设计为工具的系统设计.这种设计不但可以大大提高设计的质量、精度和效率,而且可以将产品的适应性、经济性、可靠性统一起来,从而高效地设计出性能优良、经济效益显著的新型产品。
目前,设计方法和技术正处于不断改善、不断创造的历史时期。
可以预见,新的汽车产品将随着现代设计方法、技术和设计科学体系的完善而有新的突破。
2 现代设计法的主要内容现代设计法是在总结传统设计的经验与教训、吸收国外各设计流派的先进内容的基础上,以形态学为分类手段,以方法学为思想指导,具体形成以下十一论: 功能论:现代设计法的宗旨.是保证设计要求功能实现的方法论。
突变论:现代设计法的基石。
是设计创新的基础,如创造性设计。
系统论:现代设计工作的前提。
进行系统辩识、系统分析,如系统分析法、人机工程等。
现代设计方法及其应用

现代设计方法的应用为了保证设计质量、加快设计速度、避免或减少设计失误,并适应科学技术发展,使设计工作现代化,引发了现代设计方法的研究。
现代设计方法的特点是动态的、科学的、计算机化的方法。
它将那些在科学领域内得到应用的所有科学方法论应用到工程设计中。
产品设计是以社会需求为目标,在一定设计原则的约束下,利用设计方法和手段创造出产品结构的过程。
市场竞争的需要和各种新方法、新技术、新工艺、新材料不断涌现,推动了设计方法和技术的进步,产品设计从传统的经验设计进入现代设计。
现代设计的特征是以计算机技术为核心(这是现代设计的主要特征),以设计理论为指导。
传统设计:以生产经验为基础,以运用力学和数学形成的计算公式、经验公式、图表、手册等为依据进行。
随着理论研究的深入,许多工程现象不断升华和总结为揭示事物内在规律和本质的理论,如摩擦学理论、模态分析理论、可靠性理论、疲劳理论、润滑理论等。
现代设计方法:是基于理论形成的方法。
用这种方法指导设计可减小经验设计的盲目性和随意性,提高设计的主动性、科学性和准确性。
因此,现代设计是以理论指导为主、经验为辅的一种设计。
以计算机技术为核心对设计产生的影响的表现:①设计手段的更新:推动了设计手段从“手工”向“自动”转变。
②产品表示的改变:推动了产品表示从“二维”向“三维”的转变。
③设计方法的发展:促进了新设计方法出现,高性能的计算机硬件和先进的软件技术是这些方法实施的保证。
新设计方法有:限元分析、优化、模态分析、并行设计、虚拟设计、计算机仿真等。
④工作方式的变化:促进了设计方式从“串行”到“并行”的变化。
⑤设计与制造一体化⑥管理水平的提高:产品设计是一个复杂的系统工程,设计过程中涉与大量设计数据和设计行为的管理。
数据库技术的发展改变了传统的手工管理模式,各种PDM系统的广泛应用大大提高了设计的管理水平,保证了设计过程的高效、协同和安全。
⑦组织模式的开放:传统的局限于企业内部的封闭设计正在变为不受行政隶属关系约束的、多企业共同参与的异地设计。
现代化设计方法的典型案例

现代化设计方法的典型案例随着科技的不断发展,现代化设计方法在各个领域得到了广泛应用。
这些方法旨在提高设计效率、优化设计质量,并降低设计成本。
本文将介绍几个典型的现代化设计方法,并分析其在实际应用中的效果。
一、数字化设计数字化设计是现代化设计方法中最常见的一种,它通过计算机辅助设计(CAD)软件来实现。
CAD软件能够快速、准确地完成设计任务,提高设计精度和效率。
数字化设计的典型案例包括汽车、飞机、建筑等领域的设计。
例如,在汽车设计中,数字化设计使得汽车零部件的制造精度和效率得到了显著提高,同时也降低了制造成本。
二、人工智能辅助设计人工智能技术的发展为设计领域带来了革命性的变革。
人工智能辅助设计(AI-Design)通过机器学习、深度学习等技术,能够自动识别设计问题、生成解决方案,并不断优化。
这种方法的典型案例包括智能家居、智能交通、智能医疗等领域的设计。
例如,在智能家居设计中,人工智能辅助设计能够自动识别家居环境中的各种因素,并据此进行智能化的控制和调节,提高家居生活的舒适度和便利性。
三、绿色设计随着环保意识的不断提高,绿色设计已成为现代化设计方法的重要组成部分。
绿色设计旨在降低产品设计对环境的影响,包括减少能源消耗、降低废弃物排放等。
绿色设计的典型案例包括电子产品、建筑材料等领域的设计。
例如,在电子产品设计中,绿色设计能够降低产品的能耗和废弃物排放,提高产品的可持续性和环保性。
四、模块化设计模块化设计是一种将复杂产品分解为多个可重复使用的模块的设计方法。
这种方法的优点在于能够降低设计成本、提高生产效率,同时也有利于产品的升级和扩展。
模块化设计的典型案例包括智能硬件、可穿戴设备等领域的设计。
例如,在可穿戴设备设计中,模块化设计能够将不同的功能模块进行组合和替换,以满足不同用户的需求,提高产品的灵活性和适应性。
综上所述,现代化设计方法在各个领域的应用已经取得了显著的成效。
数字化设计提高了设计的精度和效率;人工智能辅助设计为设计领域带来了革命性的变革;绿色设计降低了产品设计对环境的影响;模块化设计则有利于产品的升级和扩展。
现代汽车设计的美学趋势

现代汽车设计的美学趋势现代汽车设计的美学趋势是不断演变和进步的,它们随着技术的发展和人们的审美观念不断更新。
在现代这个时代,汽车不仅仅是一种交通工具,更是展示个人品味和生活方式的象征。
因此,汽车设计不再仅仅追求实用性和功能性,更加注重美学和艺术性。
首先,现代汽车设计趋向简约和克制。
简约设计强调简洁、纯粹和清晰,去除多余的装饰和冗杂的线条,以简洁的形式表达汽车的功能和性能。
例如,现代畅销型车如奥迪A4、法拉利458 Italia等都采用了简约的外观设计,使其看起来简洁而流畅。
而克制的设计则强调内外饰的平衡与谐和,追求整体感和统一感。
这种设计风格在豪华汽车中尤为突出,如奔驰S级、宝马7系等,它们注重线条的流畅性和比例的协调,营造出一种高贵、舒适的氛围。
其次,现代汽车设计注重科技感和未来感。
随着科技的飞速发展,汽车设计中亦体现了科技的进步。
例如,现代汽车中普遍采用了大尺寸的触控屏幕和数字化仪表盘,增加了科技的科技感和未来感。
同时,一些高级驾驶辅助系统、自动驾驶技术也被应用在汽车设计中,使得汽车具备更高的智能化水平。
这种科技感和未来感体现在车身外观上,往往采用流线型和几何化的设计,营造出动感和未来感,例如特斯拉Model S、宝马i8等。
第三,可持续发展和环保是现代汽车设计的美学趋势之一。
随着环保意识的提高,越来越多的汽车设计师开始关注可持续发展和环保性。
例如,让汽车充分利用可再生能源,采用环保材料以减少对环境的损害。
此外,设计师还注重汽车的节能性和减少排放。
例如,现代普遍采用燃油经济性能好的发动机,或者是采用混合动力电动车等以减少二氧化碳的排放,提升汽车的环保性能。
再次,个性化和多样化是现代汽车设计的一大趋势。
随着社会的发展,人们对个性化和特色的需求也不断提高。
汽车设计师将这一需求应用到汽车设计中,使得每款汽车都有独特的特色。
例如,造型独特的前脸设计、车身颜色的多样性和配色的丰富性等,都让每一款汽车都具有个性化和独特的特点。
车辆现代设计方法

车辆现代设计方法车辆现代设计方法:让你的座驾“酷”到没朋友嘿,朋友!今天咱来唠唠车辆现代设计方法,这可是能让你的车从“路人甲”秒变“超级巨星”的秘籍哦!第一步,咱得先有个“梦想蓝图”。
这就好比你要盖个超级豪华大别墅,总得先在脑子里把那金碧辉煌的样子给想出来对吧?对于车呢,你得先想好你想要它长成啥样,是酷炫的跑车风,还是稳重大气的商务范,或者是萌到爆的可爱型。
我跟你说,我有次做梦,梦到自己设计了一辆车,那造型,跟个大汉堡包似的,轮子还是甜甜圈!哈哈,当然这只是个奇葩的梦,咱可不能真这么搞。
确定了整体风格后,接下来就是“骨架搭建”。
这就像是人的骨头,得结实还得合理。
要考虑车辆的结构强度,哪里放发动机,哪里坐人,怎么保证碰撞的时候咱们不变成“肉饼”。
这可不是闹着玩的,要是结构没设计好,开着开着车散架了,那可就悲剧啦!然后呢,到了“外观美容”环节。
这就好比给人化妆,得让车的线条流畅,颜色炫酷。
你想想,一辆车要是长得歪瓜裂枣的,谁愿意多看一眼?我见过一辆车,那前脸设计得,跟被谁揍了一拳似的,丑哭了!咱们可不能犯这样的错误,得让车的外观帅到让人忍不住流口水。
再说说“内饰装修”。
车内得舒服啊,座椅要像大沙发,操控台要简洁明了,别搞那些密密麻麻的按钮,看得人眼花缭乱。
有一回我坐进一辆车,找个车窗升降按钮找了半天,还以为是啥高科技隐藏式的,结果发现就是设计得太奇葩了,这不是给自己找麻烦嘛!还有很重要的一点,就是“科技武装”。
现在都啥时代了,车也得跟上潮流。
什么自动驾驶辅助、智能互联系统,能装上的都给它装上。
想象一下,你坐在车里,动动嘴就能控制一切,那感觉是不是爽歪歪?另外,“节能减排”也不能忘。
咱可不能光图车跑得快,还得让它少“喝油”,少排放。
这不仅省钱,还环保,为咱们的地球妈妈出份力。
不然以后地球变成个大“毒气室”,咱们都没地方跑啦!最后,可别忘了“测试检验”。
就像考试一样,得看看咱这设计到底合不合格。
跑一跑,颠一颠,各种路况都试试,有问题赶紧改。
浅析汽车造型设计中的CAS

浅析汽车造型设计中的CAS汽车设计在全球范围内拥有着广泛的受众和市场。
汽车造型设计中采用的计算机辅助设计(CAS)技术已经成为汽车生产中不可或缺的重要环节。
本文将浅析汽车造型设计中的CAS技术在汽车外观设计中的应用,及其对设计师的运用方式和汽车设计的发展趋势所做出贡献。
对于通常以建筑和机械部件为基础的汽车制造行业而言,引入现代技术迫使其革新,提高生产效率和产品质量。
CAS技术相较于过去的手绘图纸设计,不仅速度快,精度也非常高,而且所有原始设计和已实现的数据都能够被保存下来,随时进行修改和修正。
这样的好处可使得汽车生产厂商在整个汽车设计制造流程中更加高效、灵活、便捷。
在外观设计中,德国奔驰公司的SLS AMG正是由CAS技术设计而成,该车型的设计极富个性,尤其在前排大灯造型和车头线条设计中体现出了德国汽车设计独有的风格。
同样地,它的车门设计极其独特,采用四秒启门技术,当车门打开时,闪烁的车灯会让人惊叹。
此外,美国福特公司的野马Mustang是CAS技术赋予汽车设计的又一力作。
它的前进气格栅和尾灯造型亦是CAS技术的产物。
通过CAD/CAM系统的实际应用与展示的效果表明,在汽车设计中,CAS技术不仅简化了汽车的整体外观设计,同时还提高了消费者对汽车造型设计的情感共鸣度。
在汽车的设计过程中,CAS技术的运用方式以及其面临的问题也是汽车设计师必须面对的问题。
在掌握计算机辅助设计(CAS)中的各种技术方法的前提下,在CAS的帮助下,设计师很容易达到一个非常成熟的手感和判断力。
众所周知,设计师的任务就是将车型的功能与好处与外观设计相结合,从而达到最佳的平衡点。
在汽车设计过程中,CAS技术与设计师的相互配合和交流必不可少。
设计师应注意在使用CAS技术时不断增强自己的观察力和洞察力,进而创造出更具创意和实践性模型。
总体来看,CAS技术的推广和应用对于汽车设计行业的发展趋势具有重要的影响。
计算机辅助设计的舒适性、生产效率和交互性给设计师们提供了新的思路和工具,使他们在汽车设计上能够更加深入探讨更高水平的造型设计。
工业设计史中的传统与现代结合的例子

工业设计史中的传统与现代结合的例子工业设计是一门融合了传统与现代的学科,它将传统的工艺与现代科技相结合,创造出具有美感、功能性和可持续发展的产品。
下面列举了十个以工业设计史中的传统与现代结合的例子。
1. 瓷器:瓷器是中国传统工艺的杰作,具有悠久的历史。
在现代工业设计中,设计师通过运用现代技术和材料,创造出更轻、更坚固、更具创意的瓷器产品,如餐具、花瓶等。
2. 家具:传统家具设计注重木材的加工和手工艺的表现,而现代工业设计则更加注重人体工学和功能性。
现代工业设计师在传统家具的基础上,结合现代材料和生产工艺,创造出更符合现代生活需求的家具。
3. 汽车:汽车设计是工业设计中的重要领域,它将传统的汽车外观和内饰设计与现代科技相结合。
现代汽车采用先进的材料、智能科技和环保技术,不仅外观更加动感时尚,内部空间也更加舒适多样化。
4. 鞋子:鞋子是人们日常生活中必不可少的物品,传统的鞋子设计注重手工制作和舒适度。
现代工业设计师结合传统的制鞋工艺和现代科技,创造出更轻便、舒适、时尚的鞋履产品。
5. 手表:手表是一种融合了精密机械和艺术设计的产品,传统手表设计注重机械结构和制表工艺。
现代工业设计师将传统的制表技术与现代科技相结合,创造出更精确、更多功能、更具设计感的手表产品。
6. 照明设备:传统的照明设备主要采用灯泡和灯罩的组合,现代工业设计则通过运用LED技术、智能控制等现代科技,创造出更节能、更环保、更具设计感的照明产品。
7. 电子产品:传统的电子产品设计注重功能和性能,现代工业设计师则注重用户体验和外观设计。
现代电子产品结合了传统的电子元件和现代科技,创造出更智能、更便携、更具设计感的电子产品。
8. 包装设计:传统的包装设计注重手工艺和材料的运用,现代工业设计师结合现代科技和环保理念,创造出更具创意、更环保、更便捷的包装设计。
9. 厨房用具:传统厨房用具注重手工制作和实用性,现代工业设计则通过结合传统制作工艺和现代科技,创造出更耐用、更便捷、更符合现代厨房需求的产品。
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Interna l Combustion Engine&Parts0引言汽车设计对于汽车的更新换代具有决定性作用,汽车的高性能和高性价比成为人们关注的焦点,传统的汽车设计只能通过实际的汽车进行试验,找出设计中的不足,既提高了成本,又拉长了设计时间,现代设计方法采用计算机设备和技术,降低了汽车设计的难度和时间,提高了汽车设计的水平,运用模拟、仿真等技术,降低成本,缩短设计周期。
1现代设计方法的概念与传统的设计方法相比,现代设计方法具有更加鲜明的特点。
传统的汽车设计需要根据动力学和数学理论,经过严谨计算,设计出理论上的汽车模型,现代设计主要应用电子设备,对设计内容进行模拟仿真,发现设计中存在的问题,也可以利用先进的计算机软件设计,简化设计过程[1]。
随着近年来汽车行业自身的发展,电子设备在汽车中的应用越来越广泛,发动机和变速器等机器的控制,很大程度上提高了汽车设计的难度,利用传统的设计方式显然无法完成,设计工作只有利用计算机软件完成良好的设计方案,比如使用CAD软件,根据需要选择相应的零件,缩短设计周期,利用现代设计方法,提高设计效率,增加其经济性,使汽车更加符合市场需求。
2现代设计方法在汽车设计中的优势2.1更加具有创新性现代设计方法更加注重汽车创新性和汽车的整体功能性,以计算机网络作为主要的现代设计工具,降低汽车设计成本,提高汽车设计质量,还可以与汽车的安全性能、经济性和适用性进行结合,设计出经济成本更低、质量更好的新型汽车,现代汽车设计技术和方法正处于不断的更新之中,汽车设计对现代设计方法的广泛运用,也正在不断出现新的突破。
2.2更加具有适应性现代设计方法更加面向功能目标,综合考虑到技术、经济、社会等因素,更加注重设计过程的模式化,充分利用计算机技术,进行自动运算、绘图,分工协调工作,也更加注重实用性和创造性之间的相互配合。
现代设计方法贯穿于整个汽车设计开发的全过程,利用通用化的方式,在各种条件下,实现方案和目标的优化[2]。
2.3有助于汽车更新换代汽车行业正处于不断的更新换代中,现代设计方法可以通过现代化的设计方法、先进的计算机技术以及现代应用数学理论,缩短汽车设计周期,调整汽车设计功能,使汽车功能更加符合人们的需求。
通过在设计软件中对汽车设计的调整,提高汽车设计质量,使汽车设计成本降低,完善汽车整体的协调配合,实现设计最优化,推动汽车行业的不断发展,完善汽车功能,缩短了汽车更新换代的时间。
3现代设计方法在汽车设计中的应用3.1系统工程分析法系统工程是以系统为研究对象,将应用数学和信息技术作为主要工具,对系统的要素、结构和信息反馈进行分析指导的学科,通过系统内部与整体的互相协调和配合,达到系统最优化目标[3]。
在汽车设计中应用系统工程,一般包括信息获取、处理和整理三个阶段。
要完成汽车设计必须根据应用系统工程的观点,将设计的功能目标、需求进行有机结合,将汽车设计通过整体运用系统工程方法进行设计。
3.2模糊设计法模糊设计法与系统工程分析法不同,系统工程分析法可以通过数据和信息的分析达到系统的最优化,模糊设计法主要通过实践经验达到确定参数、算法和信号的目的。
在模糊设计中,模糊决策是通过对经验的分析和对已有信息的合理推论,汽车设计中具备较多的模糊因素,模糊决策有助于汽车的发动机、离合器等的设计,对汽车设计行业具有一定的应用意义。
现代复杂的工业系统一般很难达低速排放最低。
参考文献:[1]韩同群.电喷发动机进气管的设计与开发[J].内燃机工程,2005,26(3):22-26.[2]李伟.电喷发动机进气歧管设计开发新方法[J].内燃机与动力装置,2005(3):9-14.[3]Boverie,S,Gonzalez-Cantos,A,et al.Fuzzy modeling,control and bifurcation-based stability analysis of a gasoline direct injection engine[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,2009,223(11):1459-1479.[4]GL Luo,FJ Zhang.Analysis of vehicle powertrain dynamic performance[J].Journal of Beijing Institute of Technology,2013,22(2): 171-178.[5]F Acquati,L Battarola et al.An Intake Manifold Model for Spark Ignition Engines[J].Elsevier Journal,1996,29(1):7945-7950.[6]刘永长.内燃机热力过程模拟[M].北京:机械工业出版社2001,2.现代设计方法在汽车设计中的运用李芮淙(四川城市职业学院,成都610101)摘要:汽车设计必须符合时代的进步,满足消费者的需求。
受传统设计方法的限制,我国的汽车设计工业一直无法得到良好的发展,汽车设计仍然以经验为主,现代设计方法可以改变传统的汽车设计中必须造出实物的方式,降低设计成本,缩短汽车设计周期,对汽车设计具有重要意义,在实际的汽车设计工作中具有重要作用,通过辅助软件和虚拟仿真技术的运用,提升汽车设计水平。
关键词:汽车设计;现代设计;设计方法·49·DOI:10.19475/ki.issn1674-957x.2019.05.020内燃机与配件到完整的数学模型的设计,而模糊控制不必建立完整的数学模型,更容易操作,实现人机对话,在现代设计中用途广泛,模糊控制可以用于汽车的稳速行驶控制和无滑动停车等设计中。
3.3计算机辅助CAD设计计算机依靠软件的应用满足人们在不同领域的实际需要,针对应用开发相应软件也可以达到目的。
在现代工业设计领域中,辅助设计软件,比如CAD软件在汽车设计中的应用非常普遍,许多汽车设计都运用该软件进行结构检测和性能评估,最大程度上保证设计符合相关需求。
在西方发达国家的汽车设计中大量使用CAD技术进行设计,我国的汽车设计产业受水平因素限制,使用的CAD软件的版本低,计算机设备性能差,很难完成先进的设计工作,很大程度上影响了我国汽车工业的发展[4]。
计算机辅助元件在汽车设计中的应用可以极大减少计算占用的时间,将计算工作交给计算机来完成,输入相应参数后可以立即得到结果,加快汽车升级周期,以便向市场推出新一代的产品,获得更多的效益。
汽车设计不合适的,还需要在实践过程中进行对比和调查,选择最佳的方案,此时也利用计算机软件来进行对比,使这一过程更加简单,在最短的时间内选择一个更加适合的设计方案。
4虚拟仿真技术在汽车设计中的运用4.1虚拟仿真技术的概念虚拟设计是以计算机辅助技术为主的虚拟现实技术,在实际投产之前就可以实现产品设计,叙述产品功能的可能性。
虚拟仿真技术可以将汽车的设计参数导入,虚拟汽车试验环境,为汽车设计拉低成本,改变了以往的根据汽车实物试验改进的方式,又缩短了设计周期,对于汽车的更新换代有重要意义,也对汽车行业的发展有重要推动作用。
虚拟技术采用的软件多种多样,其中UG设计软件的应用比较广泛,UG设计软件是以统一的模块集成数据库,达到设计修改关联性的目的,通过参数化的造型特征,在汽车设计中达到一处修改,其它图形和数据也一同修改的效果。
UG技术具备强大的三维造型功能,可以实现可视化视图,在可视化界面实现初步的造型设计,并模拟汽车的功能和设计制造过程,结合市场需求,达到汽车的外形、功能和内部结构都可以进行实际的讨论,并在视图上展示,效果更加直观,并为后期的设计调整提供依据[5]。
4.2虚拟仿真技术在汽车设计中的应用虚拟仿真技术在传统的制造业产品设计开发中有重要意义,传统的汽车设计要看到具体的汽车工作状况,必须做出实际的汽车,一旦出现问题,必须进行再次设计更正,不但影响了企业生产成本,还会影响到公司信誉。
虚拟仿真技术的出现可以解决这些问题,传统的产品设计创新效率低,成本高,虚拟仿真技术可以利用特定的计算机软件模拟真实的环境,在输入相应的汽车环境后,可以观察汽车在行驶过程中的各项指标和参数,对设计存在的问题可以及时进行更改,不仅不会影响汽车的生产,而且使设计需要的时间缩短,同时可以利用强大的计算能力对汽车以后的情况进行仿真,在汽车设计中,实际生产前需要进行严格的验证,如果汽车存在安全隐患,就会对用户的生命财产安全造成严重的威胁,影响到生产厂商的竞争力。
在汽车设计中运用虚拟仿真技术,可以在计算机视图中实现对汽车设计整体和部分结构的造型布局和加工设计,并对汽车功能进行模拟分析,发现汽车设计存在功能问题可以及时处理,在设计阶段确定汽车的使用寿命。
实现对汽车整体、结构和零部件的三维立体模型,根据具体的功能要求,在一定范围内调整尺寸,保证汽车设计功能,在零部件参数化模型中,运用UG技术中的草图功能,采用图中的尺寸约束和几何约束对零部件参数进行控制,调整零部件出口的三维参数化模型[6]。
在传统的汽车设计中,汽车设计很难一次性满足要求,一旦出现装配干涉设计问题,就需要对设计进行修改,不仅延长了设计周期,也增加了设计成本。
UG技术在设计中可以实现装配模拟,对于不符合设计要求的,可以在计算机中修改参数和尺寸,重新生成模型,在装配中一般采用自顶向下的方式,对于内部结构复杂的零部件,要使其贴合车身外形。
汽车的车身设计一般将汽车分为左侧围、右侧围、顶盖和前后围以及底板,其中左右侧围和前后围主要由特征曲面造型功能模块设计,骨架、零部件和内饰主要由特征实体造型设计,产品设计的特征是虚拟设计的核心,可以为智能CAD系统和智能制造系统早日投入使用创造机会。
汽车的外观造型创新中,外观设计造型要首先保证汽车设计的功能,在设计汽车的整体综合功能,最后设计汽车的外观造型。
汽车的外观造型也是汽车设计的重要方面,汽车外观设计也可以使用UG技术,主要用于汽车的三视图和透视图,以及外观颜色的渲染着色等等,使用光源参数控制可以调整光源,观察汽车颜色在不同光源下的变化,也可以表现出金属和塑料的材质以及质感,得出汽车外观的效果图。
5结语与传统的汽车设计方法相比,现代设计方法具有明显的优势,不仅可以缩短设计周期,提高设计效率,同时具备虚拟仿真功能,可以及时发现设计中存在的问题。
目前大部分西方国家的汽车设计工业都开始使用现代设计方法,以提高汽车的舒适度和安全性,但在我国受技术水平的限制,现代设计方法还没有普及,要改变这种现象,必须利用现代设计方法,提高汽车设计的技术水平,加快汽车更新换代,促进汽车行业的发展。