汽车现代设计理论与方法
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摘要:据美国国家公路交通安全管理局的统计,虽然夜间行车在整个公路交通中只占1/4,但发生的死亡事故却占了1/2。
而由于夜间视线不良所造成的事故占了70%。
尽管这些年来汽车照明技术取得了不小的进步,但夜间行车的风险仍比白天大得多。
在这背景下,车载红外夜视辅助驾驶系统应运而生。
车载红外夜视辅助驾驶系统,其诞生要追溯到20世纪50年代,不过最早用作军事用途,如安装在坦克、装甲车、雷达车等作战车辆上,后来才逐渐由军用转向民用。
随着科学技术的发展与应用,人们的生活节奏加快,夜间行车已不可避免。
与安全气囊和ABS等这类辅助驾驶系统只有在发生紧急情况下才起到作用相比,汽车夜视辅助驾驶系统可以提前5s提醒驾驶员即将可能要发生危险,为驾驶员争取反应时间,从而能够避免悲剧发生。
关键字:夜间行车,夜视辅助系统,车载红外线1汽车夜视辅助系统有调查显示,一半以上的交通事故发生在夜间及天气不好的情况下,主要是因为驾车的视线比较差,汽车的速度比较高引起的。
尤其是夜间在没有路灯和照明不良的路段行驶,受汽车大灯照射距离的限制,夜间行车有很大的安全隐患。
特别是现在人们生活节奏加快,远距离出行很频繁,节假日为了尽快和家人团聚不得不连夜赶回家。
但是,夜间行车由于视线不良,稍不留神就容易出交通事故,所以比白天行车更加注意力集中。
长距离夜间行驶,在神经绷紧的状态下很容易疲劳,这也是夜间事故频发的原因之一。
在这种背景下,车载红外夜视辅助驾驶系统应运而生。
装配该系统的汽车,犹如拥有一双洞察黑夜的双眼,从此让黑夜和恶劣天气下的行车不在危机四伏。
极大地提高了行车安全系数,降低事故的发生概率。
汽车夜视辅助系统,顾名思义,是汽车在夜间行车时,帮助驾驶人提前识别危险的系统。
夜视辅助系统利用红外线技术能将黑暗变得如同白昼,使驾驶员在晚上看的更远更清楚。
夜视辅助系统由两部分组成,一部分是红外线摄像机,另一部分是光显示屏。
在自然界中,只要是高于—273℃的物体都会辐射出红外线,红外热成像技术正式利用了这一原理。
现代设计理论与方法(最终版)现代设计理论与方法(最终版)现代设计目标:缩短产品设计周期;提高产品质量;降低生产成本。
T缩短产品设计周期Q--提高产品质量C--降低其成本2、传统设计法特点:静态的、经验的、手工式的、(近似计算)现代设计法特点:动态的、科学的、计算机化的、(精确计算)3、现代设计理论与方法的发展分为:(1)直觉设计阶段(2)经验设计阶段(3)半理论半经验设计阶段(4)现代设计阶段4、系统-执行特定功能而达到特定目的,相互联系,相互作用的元素。
具有特定功能的、相互间具有一定联系的许多要素构成的一个整体,即由两个或两个以上的要素组成的具有一定结构和特定功能的整体都是系统。
5、系统化设计的特征:由上而下、由总到细。
基本方法:系统的分析和综合。
6、黑箱法定义:把系统看成是一个不透明的,不知其内部结构的“黑箱”,在不打开黑箱的前提下,利用外部观测,通过分析黑箱与周围环境的信息联系,了解其功能的一种方法。
根据系统的某种输入及要求获得某种输出的功能要求,从中寻找出某种物理效应或原理来实现输入-输出之间的转换,得到相应的解决方法,从而推求出“黑箱”的功能结构,使“黑箱”逐渐变成“灰箱”、“白箱”的一种方法。
7、系统化设计的步骤:8、评价的目标内容:(1)技术评价目标可行性,创造性,可靠性(2)经济评价目标成本,利润,市场潜力(3)社会评价目标社会效益和影响9、技术-经济评价法(a)技术价Wt :Wt=(Piqi)/Pmax (Pi-各技术评分值;qi-加权系数;Pmax-最高分值5分或10分)(b)经济价Ww:Ww=Hi/H=0、7Hz/H (Hi-理想成本;H-实际成本)(c)技术-经济综合评价:均值法:W=(Wt+Ww)/2 双曲线法:W= (Wt、Ww )10、产品价值 V=F/C ( F-功能 C-成本)11、寿命周期成本(要会画出它的曲线图,并做分析)C=C1+C2 C1-生产成本 C2-使用成本12、提高V途径(分5种情况讨论)F ↑ /C → =V ↑ 功能F → /C ↓ =V ↑ 成本F ↑ /C ↓ =V ↑ 功能、成本F ↑↑ /C ↑ =V ↑ 功能F ↓ /C ↓↓ =V ↑ 成本第二章机械优化设计1、优化设计的数学模型统一形式描述:min f(x)x=[x1,x2,………xn]T s、t、gi(x)<=0 i=1,2,3…mhj(x)=o j=1,2,……n(p(k)s(k) x(k)第K步迭代点α(k)第K步迭步长 s(k)第K步迭代方向3、终止准则:(1)点距准则:(2)下降准则:(3)梯度准则:4、一维搜索方法: 对一维(也称一元或单变量)目标函数f(x)寻求其最优解x*的过得程称为一维优化,所使用的方法称为一维优化方法。
现代汽车的设计方法
现代汽车的设计方法涵盖了多个领域,包括工程设计、外观设计、内饰设计、材料选择等方面。
以下是现代汽车的一般设计流程:
1.市场调查:该阶段会通过市场调查,收集消费者对于车型、样式、动力、价格、功能和安全等方面的反馈,以帮助设计者确定新车型的方向和目标市场。
2.概念设计:该阶段由设计师通过手绘或计算机辅助设计软件,创建能够代表新车型的外观设计草图,以满足市场需求和新技术的要求。
3.三维建模:该阶段设计团队会将概念设计转换为三维立体模型,针对测量、材料和生产的限制进行调整和优化。
4.原型制作:该阶段会制作一些实物样机,与汽车厂工程师和技术专家一起对设计进行调整和验证,进行相应的技术测试。
5.生产制造:生产部门会根据原型图,生产零部件和生产线进行排布,生产出汽车。
6.销售和市场营销:该阶段是新车型上市前的最后一步,汽车厂商会通过市场营销手段来进行宣传、销售和推广,使市场更好地了解新车型。
总之,现代汽车的设计方法是非常综合的,需要整个设计团队的专业技能,以确定车型,并为客户提供最佳的汽车体验。
现代汽车设计理念和技术创新研究一、引言随着人们生活水平和经济水平的提高,汽车已经成为人们生活中必不可少的交通工具之一。
而作为汽车的制造者,汽车设计理念和技术创新水平的提高也变得尤为重要。
本文将主要探讨现代汽车设计理念和技术创新研究的相关问题。
二、国内外汽车设计理念的发展汽车设计理念包括整车造型、车辆空气动力学、座椅舒适性等方面。
在国内和国外,汽车设计理念的发展历程各不相同。
1、国外汽车设计理念的发展早在20世纪初,汽车造型设计已经呈现出不同的风格。
20世纪50年代,欧洲车型逐渐被美国车型所取代。
但是在20世纪70年代以后,欧洲的汽车设计理念又重新占据了主导地位。
现代汽车设计理念的发展也是基于传统车型的改良和突破。
2、国内汽车设计理念的发展中国的汽车设计起步较晚,到20世纪60、70年代才有了国产汽车的设计制造。
但是由于产业链不完善,技术人才不足等因素,中国的汽车设计在形态等方面还比较单一,整车造型上相对较为保守。
三、现代汽车技术创新研究1、动力总成技术在国内,汽车生产厂家越来越注重动力总成技术的研究和开发,力求提高汽车动力性能、降低油耗和排放等。
2、智能化汽车控制技术智能化汽车控制技术是指通过计算机、网络通信等多种技术手段将汽车智能化,使汽车能够实现无人驾驶、智能导航、远程诊断等功能。
3、汽车轻量化技术轻量化技术是指通过优化材料、减少汽车质量等方式降低车辆重量,从而提高汽车的燃油效率和行车性能。
四、结论如今,人们的生活离不开汽车,汽车成为重要的工具。
而在汽车制造业中,汽车设计理念和技术创新研究已成为行业内不可缺少的一部分。
随着中国汽车工业本土创新能力的提高,相信中国汽车在未来的发展中也会和国际汽车同步发展。
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。
汽车现代设计理论与方法试题答案
1、用结构框图表示并行工程的一般步骤,列出每一步中涉及到的关键技术。
(1)并行工程的产品开发工程:
(2)并行工程的运行模式:
(3)并行工程(CE)的关键技术:
①多功能集成产品开发团队;
②产品开发的过程建模;
③产品生命周期数字化建模;
④产品数字管理;
⑤质量功能配置;
⑥面向X的设计;
⑦并行工程集成框架。
2、简述动态设计包括的主要内容,动态设计过程采用的建模方式就是什么?
主要内容:
所谓“动态设计”就是指机械结构与机器系统的动态性能在其图纸的设计阶段就应得到充分考虑,整个设计过程实质上就是运用动态分析技术、借助计算机分析、计算机辅助设计与仿真来实现的,达到缩短设计周期、提高设计效率与设计水平的目的。
机械系统的动态特性就是指机械系统本身的固有频率、阻尼特性与对应于各阶固有频率的振型以及机械在动载荷作用下的响应。
机械系统动态设计的主要包括两个方面:
1)建立一个切合实际的机械系统动态力学模型,从而为进行机械系统动态力学特性分析提供条件;
2)选择有效的机械系统动态优化设计方法,以获得一个具有良好的机械系统动态性能的产品结构设计方案。
机械系统的建模方法分为两大类:理论建模法、实验建模法。
(1) 理论建模法按机械系统不同而采用不同的技巧,因而有多种方法(一般主要采用有限元方法与传递矩阵法);
(2)实验建模法就是指对机械系统(实物或模型)进行激振(输入),通过测量与计算获得表达机械系统动态特性的参数(输出),再利用这些动态特性参数,经过分析与处理建立系统的数。
3、什么就是稳健设计?稳健设计中主要涉及了哪些模型与方法?
稳健性设计
①起源:这种新的设计概念认为:使用最昂贵的高等级、一致性最好的元器件并不一定能组装出稳健性最好的整机,成本最高,并不一定质量最好。
产品抗干扰能力的强弱主要取决于各种设计参数(因素)的搭配。
设计参数搭配不同,输出性能的波动大小不同,平均值也不同。
②目的:稳健设计的目的在于,使所设计的产品质量稳定、波动小,使生产过程对
各种噪声不敏感。
在产品设计过程中,利用质量、成本、效益的函数关系,在低成本的条件下开发出高质量的产品。
③设计思想:把产品的稳健性设计到产品与制造过程中,通过控制源头质量来抵
御大量的下游生产或顾客使用中的噪声或不可控因素的干扰。
数学模型或方法:
稳健性设计包括三个阶段:解决问题、解决方案、应用价值。
系统设计就是基础,参数设计就是核心,容差设计就是为满足其经济性。
其中主要采用正交表及统计等模型方法。
例如:
4、简述绿色设计的主要内容及其关键技术,举例说明绿色设计在汽车领域的应用。
(1)所谓绿色设计,就是减轻环境污染或减少原材料、自然资源使用的技术、工艺或产品的总称。
绿色设计就就是以绿色技术为原则所进行的产品设计。
绿色设计的主要内容:①绿色产品的描述与建模②绿色设计的材料选择与管理③产品的可拆卸性设计④产品的可回收性设计⑤绿色产品的成本分析⑥绿色设计数据
(2)关键技术:绿色设计的关键技术包括以下几个方面:
①绿色产品评价体系、方法的研究;
②绿色设计模型的建立;
③绿色设计数据资料的收集整理与数据库的建立;
④绿色设计方法的系统研究及知识库的建立。
(3)答案合理、结合实例即可。
5、有限元前处理过程包括哪些主要内容?
(1)有限元前处理主要包括:①实体建模:现今几乎所有的有限元分析模型都用实体模型建模、类似于CAD,ANSYS以数学的方式表达结构的几何形状,用于在里面填充节点与单元,还可以在几何模型边界上方便地施加载荷、但就是,几何实体模型并不参与有限元分析、所有施加在几何实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型上(节点或单元上)进行求解、由几何模型创建有限元模型的过程叫作网格划分②参数化建模③体素库及布尔运算④拖拉、施转、拷贝、蒙皮、倒角等圆形前处理操作⑤多种自动网格划分工具,自动进行单元形态,求解精度检查及修正⑥自由/映射网格划分,智能网格划分,自适应网格划分等方法对模型进行网格划分⑦复杂几何体Sweep映射网格生成及六面体向四面体自动过渡网络:金字塔形,边界层网格划分⑧在几何模型或FE模型上加载:点载荷,分布载荷,体载荷,函数载荷等。
(2)概括来讲,有限元前处理主要包括:实体建模→模型修复与简化→网格划分→网格质量控制→模型约束设置→模型装配接触及求解方法的定义等。
6、结合实例论述汽车整体技术的发展方向及趋势。
主要趋势为智能化、人性化、绿色化、汽车电子安全性等方面,答案不唯一,结合实例言之有理即可。