现代汽车设计方法第一章
《汽车设计》课程设计
《汽车设计》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握汽车设计的基本原理，理解汽车各系统组成及其工作原理。
2. 使学生了解汽车设计流程，熟悉汽车设计规范和标准。
3. 帮助学生了解国内外汽车设计发展趋势，拓宽设计视野。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行汽车零部件和整体设计的能力。
2. 培养学生运用模拟分析软件对汽车性能进行预测和优化的能力。
3. 提高学生团队协作和沟通能力，能够完成汽车设计项目。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对汽车设计的兴趣和热情，培养创新意识和设计思维。
2. 培养学生关注环保、安全等社会问题，将绿色设计理念融入汽车设计。
3. 引导学生树立正确的价值观，关注汽车设计对社会和人们生活的影响。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学和工程基础知识，对汽车设计有一定兴趣，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用项目驱动、任务导向的教学方法，注重培养学生的实践能力和综合素质。
通过课程学习，使学生能够独立完成汽车设计项目，具备一定的汽车设计能力。
二、教学内容1. 汽车设计基本原理：包括汽车结构、各系统功能及工作原理，涉及力学、材料学、热力学等基础知识。
教材章节：第一章 汽车概述，第二章 汽车发动机构造与原理，第三章 汽车底盘构造与原理。
2. 汽车设计流程与方法：介绍汽车设计的一般流程、设计规范与标准，以及现代汽车设计方法。
教材章节：第四章 汽车设计流程，第五章 汽车设计规范与标准，第六章 现代汽车设计方法。
3. 汽车设计实践：运用CAD软件进行汽车零部件和整体设计，结合模拟分析软件进行性能预测与优化。
教材章节：第七章 汽车CAD设计，第八章 汽车性能模拟分析。
4. 汽车设计项目实践：分组进行汽车设计项目，涵盖设计、分析、优化等环节，培养学生的团队协作和沟通能力。
教材章节：第九章 汽车设计项目实践。
【2019年整理】现代设计方法(ch1)
子系统，超系统：汽车=轮胎+发动机+转向系，交通系统性
③ 技术过程：加工过程，工作过程
④ 技术过程的特点：不唯一
1.3 技术系统及其确定
一、技术系统 2.技术过程的确定步骤：
① 根据信息集约和调研预测的资料，分析确定作业对 象及其主要转换要求；
② 分析比较传统理论、现代理论和实践，确定实现主 要转换的工作原理；
7 经济成本
8 人机工程
9安 全
10 包装运输
课题名称 起止时间 课题经费
基本功能 辅助功能 作业对象：物料形状、尺寸、理化性质等 工 况：负载情况 环 境：温度、湿度、振动、噪声、灰尘等 动 力：功率、力、转矩等 运 动：运动形式、速度、加速度等 结构尺寸：作业尺寸、体积、重量 生产率(理论的、额定的、实际的) 可靠度、维修度和有效度 一次性使用寿命、多次性使用寿命(大修) 材料费、设计费、制造加工费、管理费、税费 操作方便、省力、视野宽广、舒适、仪表显示清晰、造型美观适度 保证人身安全、设备安全、如：过载保护 触电保护、连锁装置等 考虑运输方法,如：防震 、防腐、防锈、各种标记等
3. 评价过程中的几项主要工作
选定评价准则。如：成本低、寿命长、结构简单、 可靠性高等等 为评价准则选定度量尺度。即评价好坏的标准
确定评价对象有关各项准则的价值。即按预定 度量尺度对评价对象进行评定
对各单独评价值进行合成，以便对评价对象做 出总的比较
4、评价的意义
评价是决策的基础和依据
方案评价是提高产品质量的首要前提
地设计，必须对每一设计程序的信息，随时进行审核， 决不许有错误的信息流入下一道工序。实践证明，产品 设计质量不好，其原因往往是审核不严造成的。因此， 适时而严格地审核是确保设计质量的一项重要原则。
《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。
汽车构造第六版上册课程设计
汽车构造第六版上册课程设计课程概述汽车构造是现代汽车工程领域中一个非常重要的课程。
本课程将以汽车构造第六版上册为教材，系统介绍汽车的构造和设计。
通过本课程的学习，学生将了解汽车的各个部位的构造与功能，并能够通过各种工具和技术实现汽车的设计和制造。
课程目标1.了解汽车构造的基本概念和背景；2.掌握汽车各个部位的构造、功能和相互关系；3.熟悉汽车设计的基本原理和方法；4.熟练掌握各种工具和技术对汽车进行设计和制造。
课程内容第一章汽车的背景1.1 汽车的历史和进化； 1.2 汽车的流行和发展趋势； 1.3 汽车的市场需求和消费者行为。
第二章汽车的基本构造2.1 汽车的整体构造和组成； 2.2 汽车的底盘系统； 2.3 汽车的动力系统；2.4 汽车的传动系统和转向系统； 2.5 汽车的制动系统； 2.6 汽车的悬挂系统。
第三章汽车的安全系统3.1 汽车的被动安全系统：安全带和气囊； 3.2 汽车的主动安全系统：ABS、ESP、ASR、EBD等。
第四章汽车的电气系统4.1 汽车的电器设备和线路构造； 4.2 汽车的电子控制系统：发动机管理和车辆控制系统。
第五章汽车的设计方法5.1 汽车设计的基本原理和方法； 5.2 汽车的设计规范和标准； 5.3 汽车的设计流程和实施。
第六章汽车的制造技术6.1 汽车的制造工艺和流程； 6.2 汽车的制造材料和技术； 6.3 汽车的质量控制和检测。
课程要求1.系统阅读汽车构造第六版上册教材；2.学生需要参与小组讨论和项目实践；3.基于汽车构造的知识，学生需要完成一个汽车设计项目；4.学生需要参与课程考核，包括平时作业、小组讨论、项目实践和期末考试等。
课程评估1.平时作业和小组讨论：20%；2.项目实践：30%；3.期末考试：50%。
参考教材汽车构造第六版上册，王文忠、闫书鹏编著，机械工业出版社。
现代汽车的设计方法
现代汽车的设计方法现代汽车的设计方法是一个复杂而综合性的过程，它涉及到多个方面，包括外观设计、车身结构设计、动力系统设计、内饰设计、人机工程学设计等等。
现代汽车的设计方法主要可分为以下几个步骤：1. 市场调研：在设计一款新车型之前，汽车设计师需要进行市场调研，了解消费者的需求和喜好。
这样可以使设计师更好地把握市场需求和潮流趋势，确保设计的产品能够满足消费者的需求。
2. 概念设计：在进行市场调研后，设计师会进行概念设计，包括外观造型、车身结构、车辆比例等。
概念设计是一个创意过程，设计师需要将市场需求和自己的创意相结合，形成独特而富有吸引力的设计方案。
3. 造型设计：在概念设计确定后，设计师会进行具体的造型设计。
这一过程涉及到外观线条的塑造、曲线的修饰、细节的雕琢等。
设计师需要运用各种设计软件和工具，如CAD、CAM等，来实现设计图纸的绘制和模型的制作。
4. 工程设计：在完成造型设计后，设计师需要进行工程设计，包括车身结构设计、动力系统设计、底盘设计等。
这一步骤需要考虑到安全性、可靠性、乘坐舒适性等方面的要求。
设计师需要与工程师紧密合作，确保设计方案的可行性。
5. 内饰设计：在设计过程中，内饰设计也是非常重要的一环。
内饰设计需要考虑到人机工程学、乘坐舒适性、功能性等方面的要求。
设计师需要和工程师、人机工程学专家等密切合作，确保内饰设计与整车设计相协调。
6. 原型制作：在设计方案确定后，设计师会制作原型车或3D打印模型。
通过原型的制作，设计师可以更好地了解设计方案的实际效果，并进行调整和改进。
原型制作是设计过程中的一个关键环节。
7. 试制和测试：在原型制作完成后，设计师会进行试制和测试。
这一步骤涉及到车辆性能测试、安全性测试等，以确保设计方案的可靠性和安全性。
8. 生产准备：在设计方案得到验证和完善后，设计师需要进行生产准备。
这一步骤涉及到工艺设计、生产工艺准备、供应链管理等。
设计师需要和工程师、生产经理等密切合作，确保设计方案能够顺利投入生产。
现代设计方法总结PPT课件
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五、智能优化设计
随着与机电一体化相关技术不断的发展， 以及机电一体化技术的广泛使用，我们面 临的将是越来越复杂的机电系统。解决复 杂系统的出路在于使用智能优化的设计手 段。智能优化设计突破了传统的优化设计 的局限，它更强调人工智能在优化设计中 的作用。
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实现的手段
4、详细设计
在产品的详细设计阶段，继续深化产品的绿色因素， 进行详细的产品设计。细致分析产品的生命周期，从其加 工的原材料，制造、销售、使用到回收利用的每一个阶段， 该产品所有与人、资源、环境相关的因素都要经过细致的 分析与设计。
绿色设计融入工业设计是工业设计发展的必 然趋势，它会使工业设计理论更为充实，使工业设计更加 符合人类社会发展的要求。在产品设计中提出绿色设计绝 非偶然，它是工业产品设计发展的要求，是符合新世纪绿 色消费浪潮的。
劢力学建模劢态特性计算实物试验模型试验不试验建模机械结构劢力修改30基坑支护劢态设计应用实例31八模块化设计八模块化设计结构模块化设计主要是以功能化的产品结构为基础分览现有的产品在分览中考虑到各个要素的可行性从而在早期就预测到设计中可能会出现的矛盾提高设计的可行性和可靠性降低产品的成32模块化设计在齿轮减速器中的应用34对一定界限内的丌同产品的性能觃格迕行分析得出的一系列的功能模块返些模块成为基础通过对它的选择重新组合构成丌同的产品以满足市场需求
图4 在车型各系统详细设计阶段，相关部门提前渗入
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二、虚拟设计
在达到产品并行的目的以后，为了使产品一次设计成功，减少反复， 往往会采用仿真技术，而对机电产品模型的建立和仿真又属于是虚拟 设计的范畴。虚拟设计能实现在产品加工制造之前，建立产品的功能、 结构模型，并能对其进行修改和评审，以满足不同客户的要求。它不 仅继承了传统CAD设计的优点也具备了仿真技术可视化的特点，更能 支持协同工作和并行设计，从而缩短了产品开发周期并通过各先进技 术的利用和补充，使产品保持技术上的优势。 机电产品的虚拟设计要以计算机技术(尤其是计算机网络、通信技术) 为基础。对机电产品虚拟设计平台的建立应该包括三个层次的内容: 一是产品模型的建立以及产品设计的优化;二是对产品(包括各部件)的 评价和验证，比如产品性能评价、可制造性的评价;三是产品模型以及 相关信息的传输。要实现虚拟设计过程中产品信息的共享，一般采用 了STEP(产品模型数据交换标准)的格式。 在这些基础上可以建立机电产品虚拟设计系统，该系统集成了 CAD/CAM系统、PDM系统、专家系统以及网络、通讯等系统。
现代电动汽车原理与设计
现代电动汽车原理与设计随着环境保护意识的增强和对石油资源的逐渐枯竭，电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具，受到了越来越多的关注。
那么，现代电动汽车的原理与设计是怎样的呢？一、电动汽车的原理电动汽车是以电能作为动力源，通过电机驱动车辆前进的一种汽车。
它的工作原理主要包括电能储存、电能转换和电能驱动三个过程。
1. 电能储存：电动汽车使用电池组作为能量储存器。
目前常用的电池类型有铅酸电池、锂离子电池和超级电容器等。
这些电池可以将电能储存起来，供电机使用。
2. 电能转换：电能转换是指将储存在电池中的直流电能转换为交流电能，以供电机使用。
这个过程通过电动汽车的电控系统来实现，电控系统中包括直流-交流变换器和逆变器等设备。
3. 电能驱动：电能驱动是指将转换后的交流电能传递给电机，使其转动，推动汽车前进。
电动汽车的电机通常采用交流异步电机或永磁同步电机，具有高效率、高扭矩和低噪音等特点。
二、电动汽车的设计电动汽车的设计主要包括电池组、电机、电控系统和车身等方面。
1. 电池组设计：电池组是电动汽车的核心部件，直接影响着电动汽车的续航里程和性能。
在电池组设计中，需要考虑电池的类型、容量、电压等参数，以及电池的安全性和寿命等因素。
2. 电机设计：电机是电动汽车的动力源，其设计要考虑到功率输出、效率、转速范围和噪音等方面。
同时，还需要考虑电机的散热和保护措施，以确保电机的安全运行。
3. 电控系统设计：电控系统是电动汽车的大脑，负责控制电池组和电机的工作状态。
电控系统设计需要考虑到电池组的管理和保护、电机的控制方式以及整车的动力分配等问题。
4. 车身设计：电动汽车的车身设计需要考虑到空气动力学性能、车辆重量分布和安全性等因素。
此外，还需要为电池组和电机等设备提供合适的安装空间和散热通风系统。
三、电动汽车的优势与挑战相比传统燃油汽车，电动汽车具有以下优势：零排放、低噪音、高能效、低维护成本和对环境友好等。
然而，电动汽车还面临着续航里程不足、充电设施不完善、电池成本高昂和充电时间长等挑战。
汽车零部件的设计与制造
汽车零部件的设计与制造第一章：引言汽车是现代交通的必备工具之一，其性能和可靠性直接影响车辆的使用寿命和安全性。
汽车包含许多重要的组成部分，其中最重要的是汽车零部件，汽车零部件设计的质量直接影响汽车的性能和可靠性。
因此，汽车零部件设计和制造的过程非常重要，需要考虑到多个因素，以确保汽车零部件的高品质和可靠性。
第二章：汽车零部件的设计汽车零部件的设计是汽车制造的一个非常重要的方面，汽车零部件的设计应考虑到许多不同的因素，包括材料，制造工艺和成本等。
对于每种不同的部件，都需要根据其特定的要求进行设计和制造。
2.1 材料汽车零部件的材料通常是金属、塑料和橡胶等材料。
在设计过程中，需要考虑到这些材料的特殊属性和用途，以确保零部件能够正常工作并具有良好的耐用性。
2.2 制造工艺制造工艺是汽车零部件设计的一个非常重要的方面，制造工艺的好坏直接影响汽车零部件的质量。
因此，在设计过程中需要考虑到制造过程和技术的因素，以确保汽车零部件能够成功地制造出来，同时具有高品质和可靠性。
2.3 成本汽车零部件的成本是设计过程中需要考虑到的一个非常重要的因素，设计的零部件必须能够满足成本要求。
在设计过程中需要注意，尽可能减少制造和维护成本，同时保持汽车零部件的高质量。
第三章：汽车零部件的制造汽车零部件的制造是汽车制造的一个关键步骤。
坚足起始设计文件，进行材料、设备、工艺、人员等方面的准备工作，设计制定制造工艺流程和制造过程控制的标准。
在制造过程中应控制每个环节的质量，实现质量的全程控制。
3.1 制造流程制造流程是汽车零部件制造的关键要素，制造流程的管理决定了汽车零部件的质量和可靠性。
在流程管理中要完成生产计划、生产进度的安排。
并且制定质量控制程序和控制方案，实施全面的质量控制措施，确保制造产品的质量稳定性。
3.2 制造设备制造设备是汽车零部件制造的另一个关键要素，制造设备的质量和性能直接影响汽车零部件的可靠性和耐用性。
在设计过程中，应考虑到制造设备的可靠性和高效性，以确保生产出高品质的汽车零部件。
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第三节 传统汽车设计方法与现代汽车设计方法
传统的汽车设计方法
1）17世纪前的“直觉设计阶段”。 2）17世纪后的“经验设计阶段”及其后形成 的“传统设计阶段”。 3）“现代设计阶段”。
第三节 传统汽车设计方法与现代汽车设计方法
现代汽车设计方法
电子计算机的出现和在工程设计中的推广应用， 使汽车设计技术飞跃发展，设计过程完全改观。 一些近代的数学物理方法和基础理论方面的新 成就在汽车设计中也日益得到广泛应用。 现代汽车设计方法的发展也日新月异。
第二节 现代设计方法的主要内容及特点
现代设计方法的主要内容
计算机辅助设计 优化设计 可靠性设计 有限元法 工业艺术造型设计 设计方法学 反求工程设计 三次设计
第二节 现代设计方法的主要内容及特点
现代设计方法的特点
程式性 创造性 系统性 最优化 综合性 计算机化
第三节 传统汽车设计方法与现代汽车设计方法
汽车设计方法的发展趋势
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
“绿色设计”已被制造厂家普遍接受 振动和噪声控制日益成为汽车设计的一项关键 技术。 由单一的机械产品向机—电—仪一体化的产品 过渡，并逐步向自动控制和智能化方向发展。
第一节 概论
现代汽车设计理论方法
以机械设计理论为基础，并考虑到其结构特点、使用 条件的复杂多变以及大批量生产等情况。它涉及到许多基 础理论、专业基础理论及专业知识 ，例如：工程数学、 工程力学、热力学与传热学、流体力学、空气动力学、振 动理论、机械制图、机械原理、机械零件、工程材料、机 械强度、电工学、工业电子学、电控与微机控制技术、液 压技术、液力传动、汽车理论（汽车动力学或汽车行驶性 能）、发动机原理、汽车构造、车身美工与造型、汽车制 造工艺、汽车维修等。
第一章
绪论
第一节 概论
现代设计方法特征
以计算机技术为核心
现代设计的主要特征，设计手段更新，实现了CAD、 CAPP、CAM、CAE 一体化。
以设计理论为指导
基于理论形成的方法，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。
第一节 概论
现代设计方法原则
功能满足原则 质量保障原则 工艺优良原则 经济合理原则 社会使用原则