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汽车设计论文范文

汽车设计论文

汽车设计论文范文第1篇

(1)汽车标志的概念。

“标志”也叫“标识”,它具有沟通交流和传递信息的作用,而且比语言和文字的表达作用更加直接、有力,所以标识被广泛应用。车标也是商标,是树立汽车品牌形象的核心部分。车标一般都是由文字符号、图形和不同的色彩组合而成,这其中赋予了车标丰富的企业文化内涵和设计理念,它体现的是整个汽车企业的品牌形象。每一个车标都是一代传奇,一种身份,它体现着企业的竞争力,是历史的见证。

(2)汽车标志的起源。

自19世纪末汽车被发明以来,未过多久汽车标志就随之而诞生了。确切来说,汽车标志的诞生是在1889年,是由法国人路易斯开创的。由于有标志的汽车销售量远远超过没有标志的汽车,所以在以后的时间里,车标便迅速被开发了出来。到现在车标已经成为人们识别汽车种类最为重要的载体之一,它已经与汽车品牌紧密融合。车标随着历史的发展和科技的进步也在不断地改进和更新,以满足人们不断提升的审美需求。

2汽车标志设计理念

(1)车标设计的美学要求。

美学是一种科学,它主要在于探索自然界、人类社会和艺术领域的一般规律。汽车标志是人类发明创造的,那么它就要符合人类的审美规范并具有实用性。车标通过自身鲜明而形象化的外在特征,可以向人们传递出很多有价值的信息。一个好的车标可以让人们在欣赏过程中感受到它独特的气息和丰富的内涵,让人们意识到那不单单是品牌的宣扬,更是一种高品位的审美享受。

(2)车标设计的目标。

汽车标志并不是被用来高高在上地捧着的,它必须参与到塑造自身汽车品牌形象的过程中来,因此汽车标志在设计过程中要具备实用性、形象性、清晰性和意象性。实用性是指车标的的识别和传递信息的功能,消费者对汽车的印象好坏跟标志的实用性有很大的关系。绝大部分进口高档车在中国市场上都很火,唯独一款车销售不理想,那就是大众公司的辉腾,就是因为大众标识的不实用性;形象性就是人们的视觉印象;意象性就是内涵、内在美;清晰性就是要求标志有简洁的设计效果。

(3)汽车标志设计中最重要两点。

汽车标志的审美要与自身品牌文化内涵相结合。车标是汽车制造企业打造品牌文化的核心内容之一,所以车标一定要体现企业的文化内涵。众所周知,宝马汽车无论是在操控性能还是在制造工艺方面都不及奔驰汽车,但是宝马汽车在消费者心目中的地位几乎等同于奔驰汽车,原因何在?就是因为宝马公司擅于宣传和塑造自身的品牌文化,让自身的文化深深扎根于人们的心中。汽车标志的审美要与实用功能特点相结合。这就要求设计者既要注重识别性,又要注意差异性。目前在中国市场上,自主研发设计且质量优秀的汽车标志少之又少,很多设计都存在模仿和盗版现象,这种现象十分不利于塑造自主品牌汽车的企业形象,更没有什么品牌价值可言。例如,荣威的汽车标志有点模仿标致公司汽标的嫌疑。与此同时汽车标志设计要区别于其他汽车品牌,就拿本田和现代两个汽车标致来说,都以“H”字母为主元素,相似度很高,对一般人而言,这两个车标很像同一个.。

3汽车标志设计的原则

汽车标志本身就是一个传播媒介、传播符号,它的任务是把汽车企业的设计理念和文化内涵有效地传达给消费者。因此车标的外在设计一定要简洁、大方、有气质,要给人们留下良好的第一印象。

(1)选定汽车标志的设计方向。

按照专业划分汽车标志设计可分为文字型、几何型、具象型以及综合型等等。文字型的汽车标志主要考虑的是文字符号、英文字母和阿拉伯数字等为主要设计元素,如国产比亚迪的车标、本田、现代等;几何型主要是以抽象图形为主要设计元素,如凯迪拉克的标志;具象型则主要以动植物为主要设计元素,如法拉利车标、兰博基尼车标等等;当然还有很多综合型的车标,它们把很多元素融合在了一起。因此,在设计汽车标志的时候要首先明确大的设计方向。

(2)车标设计要有独特的创意性。

每一个汽车标志都包含着企业和设计者的情感,一个优质的车标甚至就是他们的信仰所在,精美别致、新颖独特的车标是设计的精髓和核心。别具一格的车标设计不仅能反映出一个设计团队的创新力,更能间接地反映出整个企业的创新力和凝聚力。因此,别具一格的设计更能吸引人的眼球。创意是一个企业的灵魂,没有创意的企业最终都会被时代所淘汰。面对竞争越来越激烈的市场环境,当今所有的汽车公司都已开始从战略的高度来设计和应用汽车标志,已达到巩固或提升自身品牌形象的目的。

(3)设计要简洁大方并体现企业文化内涵。

在大众人群中,很少有人去细细品味一个复杂难懂的车标,越是简洁明了越能深入人们的内心。比如梅赛德斯公司的三叉戟标志,雪弗兰的金领结标志,丰田的“T”字形标志,法拉利的“跳马”标志等,这些标志都让人一目了然,且让人们铭记于心。奔驰标志的三叉星代表了公司要征服陆地、海洋和天空的伟大构想;雪佛兰的金领结标志象征了大方、气派和风度;丰田的标志由两个椭圆组成一个“T”字型,而“T”字占据了大半个最的椭圆,反映出丰田公司想把自己的技术和产品推向世界的愿望。

4标志设计的色彩效果

色彩是汽车标志的重要组成部分,好的色彩效果可以直接提升启齿标志的质感。实践证明人们对色彩是很敏感的,色彩能比图形更快地进入人们的视野,因此运用好色彩会给设计者带来巨大的收益。色彩的内涵非常丰富,可以表达多种含义,这是其他手段无法替代的。红色象征着激情,黄色象征尊贵、温暖,绿色象征自然和谐、青春活力,蓝色象征深沉、严谨。宝马的车标蓝白相间,蓝色代表天空,白色代表天空;法拉利车标中的黄色与金丝雀羽毛想同,代表尊贵;布加迪的车标中以红色填充,充满了狂野与激情。总的来说,选择合适的色彩填充车标是很重要的一个环节。

5结语

汽车设计论文范文第2篇

尽管汽车的标称电池总线电压为12V,但是视交流发电机充电时间的不同而不同,该电压可能在9~16V范围内变化。此外,铅酸电池电压在出现各种临时情况时,会有很大变化。冷车发动和停启情况可能将电池电压拉低至3.5V,而抛载可能使电池总线电压升高到36V。因此,电源IC必须能够准确地调节输出,以平稳应对各种输入电压变化。冷车发动/停启和抛载时,使用单节铅酸电池的多种临时电压摆幅如图2所示。请注意,恰当的电源IC(此处是LT8616)可准确调节3.3V输出,平稳应对这两种临时情况。

二、高效率工作

在汽车应用中,电源管理IC以高效率工作很重要,这主要有两个原因。首先,电源转换效率越高,以热量形式浪费的能量就越少。因为热量是任何电子系统实现长期可靠性的天敌,所以必须有效管理热量,这一般需要散热器以提供冷却,从而增大了总体解决方案的复杂性、尺寸和成本。第二,在混合动力或电动汽车中,电能的任何浪费都会直接减少可行驶里程。直到不久前,高压单片电源管理IC和高效率同步整流设计还是相互独立的,因为各自所需IC工艺不可能同时支持这两种功能。以前,效率最高的解决方案是高压控制器,这类控制器用外部MOSFET实现同步整流。然而,与单片解决方案相比,对于低于15W的应用而言,这类配置相对复杂、笨重。幸运的是,现在市场上已经有新型电源管理IC,能够通过内部同步整流同时提供高压(高达42V)和高效率。

三、始终保持接通系统需要超低电源电流

很多电子子系统需要以“备用”或“保持有效”模式工作,在这种状态时以稳定电压吸取最低限度的静态电流。在大多数导航、行车安全、车辆安全以及发动机管理电子电源系统中,可以看到这类电路。此外,这些子系统都可能使用几个微处理器和微控制器。最豪华的汽车上有超过150个这类DSP,其中约20%需要始终保持接通工作。在这类系统中,电源转换IC必须以两种不同的模式工作。首先,当汽车行驶时,给这些DSP供电的电源转换电路一般会以电池和充电系统馈送的满标度电流工作。然而,当汽车点火装置关闭时,这类系统中的微处理器必须保持有效,从而需要其电源IC提供恒定电压,同时从电池吸取最低限度的电流。既然可能有超过30个这类始终保持接通的处理器同时运行,那么即使点火装置关闭,对电池的功率需求也是非常大的。因此,可能总共需要数百毫安(mA)电源电流给这些始终保持接通的处理器供电,这有可能在几天时间内彻底耗尽电池电量。所以,这些电源IC的静态电流必须极大地降低,以在不增大电子系统尺寸或复杂性的前提下,延长电池寿命。直到不久前,就DC/DC转换器而言,高输入电压和低静态电流要求还是相互排斥的。为了更好地管理这些要求,10年前几家汽车制造商设定了低静态电流目标,即每个始终保持接通的DC/DC转换器<100μA,但是今天的首选是低于10μA。幸运的是,新一代电源IC已经推出,可在备用模式提供低于5μA的静态电流。

四、尺寸更小的电源转换电路

有几种方法减小电源转换电路的尺寸。一般而言,这种电路中最大的组件不是电源IC,而是外部电感器和电容器。通过将这类IC的开关频率从400kHz提高到2MHz,就可以极大地减小这些外部组件的尺寸。但是为了有效达到这一目的,电源IC必须能够在这类较高频率上提供非常高的效率,以前这是不可行的。不过,采用新的工艺和设计方法,已经开发出能够以2MHz频率切换同时提供超过92%效率的同步电源IC。高效率工作最大限度降低了功耗,因而无须散热器。高效率工作还有一个额外的好处,即保持开关噪声位于AM频段以外,这一点在任何噪声敏感电子产品中都是很重要的。另一种显著减小电源转换电路尺寸的方法是,当需要两个单独的电压轨时,采用双通道转换器而不是两个单独的器件。因为一个双通道转换器IC的尺寸仅略大于相同的单通道转换器,因此其解决方案占板面积可以仅为两个单独转换器合起来所占面积的一半。此外,双通道转换器可最大限度减小不想要的通道间串扰,而两个相邻单个转换器的串扰可能造成问题,除非它们同步至一个共同的时钟。如果包括外部时钟和同步功能,会增大电路的尺寸、复杂性和成本。五、新型解决方案LT8616是一个多输出、高压同步降压型稳压器系列的首款器件。其3.4~42V输入电压范围使该器件非常适合汽车应用,因为这类应用既会遇到冷车发动或停启情况导致的低压瞬态,又会遇到抛载情况导致的高压瞬态。其双通道通道具备1.5A和2.5A连续输出电流能力,同时提供0.8V至略低于VIN的输出,因此非常适合用来提供多种直接由车辆电池总线而来的汽车电压轨。该器件是一款占板面积非常紧凑和简单的双输出解决方案,无须任何外部二极管。其原理图如图3所示。LT8616的同步整流设计包括用于每个通道的内部顶部和底部MOSFET,每个通道都提供高达95%的效率。图4显示,当用标称12V输入给5V负载供电时,该器件可提供超过95%的效率,当同时给3.3V负载供电时,效率为94%,甚至在开关频率相对较高的700kHz时。这种高效率工作最大限度减小了功率浪费,同时甚至在空间最受限的应用中,也无须散热器。在电动汽车和混合动力汽车中,这种特点的直接作用就是,延长了电池一次充电的可行驶里程。此外,LT8616的突发模式(BurstMode)工作将两个通道的无负载静态电流降至仅为5μA,从而使该器件非常适用于始终保持接通应用,因为这类应用即使在无负载时也必须保持恒定电压调节,以最大限度延长电池寿命。这一点尤其重要,因为始终保持接通的系统越来越多。另外,纹波非常低的突发模式工作拓扑将输出噪声最大限度减小至低于10mVPK-PK,从而使该器件适合用于噪声敏感应用。如果应用需要外部同步,那么可以用脉冲跳跃频率模式取代突发模式。LT8616非常低的压差电压特性也很有益,尤其对必须在停/启或冷车发动时调节输出的应用而言。图4显示,一旦输入超过2.9V,即使当输入电压降至低于设定的输出电压时,在本图情况下为5V,输出也始终为2A且比输入电压低500mA。这一点很重要,因为很多电子控制模块(ECM)需要一个或多个微处理器/微控制器。尽管这些微处理器/微控制器设计为用标称5V电压工作,但是电源低至3V时,它们仍然继续工作。而在冷车发动情况下,输入可能降至3.4V,所以微处理器仍然可以继续工作,从而使电子控制单元(ECU)在冷车发动情况下一直无缝运行。另外,LT8616的最短接通时间仅为非常短的30ns,这允许以2MHz恒定频率从24V输入提供1.5V输出,从而使设计师能够优化效率,同时避开关键的噪声敏感频段,例如,AM收音机频段。即使在输入电压高于16V时,LT8616也将提供低至1V、良好稳定的输出电压。由于以较高开关频率工作可减小外部组件尺寸,所以LT8616的2MHz开关频率允许实现占板面积非常紧凑的解决方案。此外,也已经有了最大限度减轻潜在EMI/EMC问题的特殊设计方法。LT8616采用了双通道设计。每个通道都有内部集成的上管和下管高效率电源开关以及必要的升压二极管。它们的振荡器、控制和逻辑电路都是共享的,并集成到单个芯片中。两个通道以180°反相工作,以最大限度减小输入和输出纹波。特殊设计方法和一种新的高速工艺在很宽的输入电压范围内实现了高效率,LT8616的电流模式拓扑实现了快速瞬态响应和卓越的环路稳定性。其他特点包括内部补偿、电源良好标记、坚固的短路保护输出软启动/跟踪和过热保护。28引线3mm×6mmQFN或28引线耐热增强型TSSOP封装与高开关频率相结合,允许使用尺寸很小的外部电感器和电容器,从而提供了占板面积非常紧凑和高热效率的解决方案。

五、结论

汽车设计论文范文第3篇

驱动系统是纯电动汽车的核心,其基本特性参数的选配必须满足整车动力性能要求。通过计算,合理选择动力系统各部件的参数,并将其进行有效匹配,才能设计出高性能的纯电动汽车。

1.1电机最大功率计算

为满足纯电动汽车整车性能,通过3种方法计算电机最大功率Pnmax,即:根据汽车最高车速确定的功率即额定功率Pne;爬坡度确定的功率Pna;加速性能确定的功率Pnc。根据整车设计参数,可计算出上述3个功率值,取其中最大者作为电机最大功率选取参考值,即Pnmax≥maxPne,Pna,P[]nc。根据表1、2所给出的参数,由以上公式(1)—(3),计算求得Pne为22.64kW,在坡度为20°,以35km/h的车速爬大坡时,Pna为55.66kW,同时求得Pnc为45.78kW。因此,取Pna的值作为电机最大功率选取的参考值。

1.2电机功率与转矩选择

电机在工作时,其性能分为连续工作性能和短时工作性能。电机的额定值决定了其连续工作特性,短时工作特性是电机过载一定倍数之后的转矩功率特性。在电机转速与转矩选择时,通常以纯电动汽车的常规车速来确定电机的额定转速(电机通常运行的转速),再通过电机的额定功率和额定转速求出电机的额定转矩。

1.3电池组参数设计

动力电池是纯电动汽车唯一的动力源,其携带的总电量是整车动力性和续驶里程的基本保证。电池组的总电量与电池单体的容量和组合形式有关,而动力电池的单体电压和组合形式又直接决定了其为电机提供总电压的大小。动力电池参数匹配主要包括电池类型的选择、电池组电压和容量的选择。根据纯电动汽车对目标性能的要求,综合考虑整车所需的动力电池总电量、动力电池单体类型以及其组合形式后,计算确定动力电池单体数量。

2底盘系统设计

在纯电动汽车底盘系统中,动力系统需要重新架构,因此总布置方案改变较大。目前,电动汽车底盘设计主要运用2种方式,即:根据设计需求,在传统车平台基础上进行局部改制;开发“电动化、模块化、智能化、集成化”全新理念的底盘系统。本文采用的方式是基于原有车型平台进行局部改制。底盘系统中,大部分子系统的工作原理没有发生变化,改制后需对底盘及整车进行重新总布置,重新计算轴荷分配对悬架系统性能造成的影响,然后对悬架系统做出相应调整。

2.1电机、减速器布置

电机、减速器的布置在原发动机前舱布置的基础上进行,布置时应考虑如下几个因素(以下X、Y、Z方向为车辆坐标系坐标轴方向,即当车辆在水平路面上处于静止状态,坐标原点与质心重合,X轴平行于地面指向正前方,Y轴指向驾驶员右侧,Z轴通过汽车质心指向正上方):1)电机、减速器外轮廓距离左右纵梁的空间宽度应一致,以便于安装悬置;2)减速器输出轴中心线布置在满载前轮中心线附近,差速器输出轴与前轮中心连线尽量接近;3)减速器后部应与副车架、转向机构都留有安全距离;4)电机三相线进线与控制器出线方向位置相协调;5)半轴在YZ平面内与Y方向夹角,空载时应小于15°,满载时小于7°;6)电机布置位置应在整车满载条件下确定。确定减速器输出轴位置后,电机定位可绕减速器输出轴旋转,电机的轮廓上限不超过纵梁上平面,电机右侧为3相线接口,电机控制器放置于电机正上方;电机位于减速器右侧,如图2所示(以下示意图均是通过对各元件的简化建模后得到)。差速器中心平面相对XZ平面偏左200mm,电机减速器集成体外轮廓距左侧纵梁最小170mm,距右侧纵梁最小60mm。该设计方案中,根据电机减速器集成体的尺寸分布,将差速器中心平面布置与整车中心平面基本重合,左右半轴通过万向节将车轮与减速器的输出轴连接起来,在YZ平面上,左右半轴与前轮中心线的夹角相等,在核算半轴与前轮中心线夹角时计算一侧即可,如图4所示。装配时电机、减速器集成体与车架的连接点一共有3个,分别位于左侧纵梁、右侧纵梁、副车架。左侧纵梁悬置轴线平行于Y方向,限制X和Z方向运动;右侧纵梁悬置轴线平行于X方向,限制Y和Z向运动;副车架上的悬置轴线平行于Y方向,限制X和Z方向运动。

2.2前后舱元件布置

如上所述,将电机、减速器布置在原发动机前舱位置,同时DC/DC、电机控制器、空调压缩机等相应电气装置均布置在前舱。可利用各元件的外形尺寸将各元件简化为长方体模型进行布置,从车辆前舱上方往下俯视,如图5所示。原车的后舱容积约为0.43m3,将车载充电器、电源管理器、配电箱、直流空气开关布置在后排座椅背后,并且设计拱形支架,使其不影响备胎的放置,布置示意图如图7所示。同时,可设计一个大盖板,将这几个器件盖住,以达到从后面看车内美观的效果,后舱电器盖板采用塑料件制成,以减轻整车质量。

2.3动力电池布置

本设计将电池单体集中布置于一个电池包中,动力电池包中共布置了100个电池单体,包内电池单体总共分为6排,沿车辆X方向,前部3排电池卧放,后部3排电池立放,以保证其与后排座椅地板形状相统一,同时通过串联形式将所有单体进行连接,如图8所示。电池包采用无上盖结构,利用车身地板及四周安装板和加强板形成电池包的上盖。电池包外壳可采用钣金件折弯和焊接的工艺形成箱体,翻边形成安装板,可实现在安装孔定位时与车身地板的模具统一起来。同时,电池排布上充分利用车身地板下方空间,与车身地板的形状一致,以最大程度节省空间,为避开后轮摆臂安装座和后轮罩在电池包后部两边开有2个缺口,如图9所示。动力蓄电池布置在座椅地板下方,并且尽量保留了车身地板形状,该布置的电池包是车辆的最小离地间隙位置,如图10所示。该布置保证了驾乘人员安全,给货仓和备胎留下了一定的空间,同时还考虑了电池包整体快速更换原则,方便电池包的整体更换。该动力电池单体质量为3.1kg,电池单体共310kg,加上电池包壳体及加强等附件结构,电池包总质量约385kg。该布置后电池包重心位置距离前轴水平距离为1558mm,前、后轴轴荷比例分别为49.4%和50.6%,满足GB7258—2012中关于轴荷的要求。

3车身设计

纯电动汽车车身设计是整车设计的重点之一,其设计效果对整车性能(如续驶里程、加速时间、爬坡性能等)的影响显著。同时,车身必须达到足够的结构强度以及满足其他性能指标(如安全、耐久性、NVH、工艺等)。国内外对纯电动汽车车身设计研究较多,目前主要是应用多种轻量化材料,同时集成结构设计优化和先进制造技术及工艺等手段进行设计[8]。基于以上所述,本例中电池包安装在车身地板下方,其外壳设计及电池单体布置时尽量与车身地板的形状一致。同时,电池包布置时考虑了整体快换原则,根据设计需要及电动汽车相关安全规定,上车体可直接由原传统车平台提供,但原车身地板在结构上必须做出相应更改。

3.1更改因素

为满足要求,设计地板时考虑的因素如下:1)电池包安装于车身地板下方,根据电池实际布置,为达到电动汽车安全法规相关要求,需抬高地板高度;2)车身地板下方要根据电池包外壳的形状设计密封的加强梁,用于安装电池包,并且与电池包共同形成电池包空间;3)车身地板下方需焊接3个支撑杆,该支撑杆用于支撑电池包中部变形产生的载荷,同时也用于安装时的定位;4)车身地板上方需设计螺孔,用于安装中央通道盖板;5)设计中后排地板高度升至与前座椅安装支架一致,需在车身地板上重新设计凸台结构用于座椅安装;6)车辆地板结构发生变化,侧碰刚度发生变化,需重新校核,车身地板的承载能力同时也需要校核;7)新设计车身地板与周围钣金件的连接与原车不同,需重新设计。

3.2结构设计

根据以上设计需求,从车身底部右后边向上斜看改进后的车身地板结构如图12所示,其侧面剖视示意图如图13所示。图13中的台阶面从左至右依次表示:后排座椅安装面、后排座椅脚地板及前排座椅安装面、前排座椅脚地板。车身地板与电池包安装梁通过车身焊装构成车身的一部分,而中央通道盖板在整车装配线束后,再通过螺钉或螺栓固定在地板上,用于构成线束的通过空间。本例中由于车身地板在电池包的基础上进行了抬高和展平,使得后排座椅的H点与脚地板的垂直距离减小,从原车的400mm以上减少至250mm左右,但是仍然符合一般乘用车布置设计要求。座椅下方安装板展平后,重新设计了小的安装支架结构,使得坐垫底座轻微改动。本设计在适当的地方加强了车身地板设计刚度,以满足整车碰撞法规要求和承载要求。综上所述,前后舱、动力电池包及与车身地板之间的布置关系如图14所示。

4整车性能

改制后的纯电动汽车整车基本性能可通过理论计算求得。将以上计算选取的各项参数导入Matlab软件,并通过编程获得部分相关性能曲线,结果如图15—18所示。图15是不同车速电机需求功率曲线。可知,在整车运行过程中,电机的需求功率随整车车速变化,其大小随车速增加而增大。其中,车速为50km/h时,电机满足整车基本要求的需求功率为6.02kW;当车速为80km/h时,电机的需求功率达到13.41kW。图16所示是不同爬坡度的电机功率曲线。图16是在35km/h的车速匀速爬坡情况下获得,曲线反映出电机需求功率与爬坡度成正比例关系。在爬坡度为零时,电机功率为0.47kW;当爬坡度为14.05%(8°)时,电机功率为24.63kW;当爬坡度达到36.40%(20°)时,电机需求功率最大,达到55.66kW。图17是在电机额定功率、整车空载状态下,整车的百千米加速时间曲线。由图可见,车辆从原地起步加速至50km/h时,时间为5.66s;(50~80)km/h所用时间为6.16s;整车车速达到100km/h时,共用时为19.34s。图18是不同条件的加速度与时间的关系曲线。可以看出,车辆在实验质量-电机额定功率、车辆空载状态、车辆满载状态下,其起步加速度大小不同。在车辆起步时,加速度的值最大,图中3种条件下分别为2.63、2.41和0.84m/s2。在车辆起步后的一定车速范围内,加速度大小基本保持不变;当车速达到一定值后,加速度开始逐渐减小,最后变为零,此时车速达到最大。其他数据,如等速(60km/h)续驶里程大于260km,最小转弯半径小于11m,整车满载时最小离地间隙为147mm等。这些理论计算数据均达到了前期设计的性能目标要求。

5结束语

汽车设计论文范文第4篇

基于Rhino设计汽车车身造型的步骤

目前市场上的汽车种类繁多,车身造型也是五花八门,但大多还是采用了流线型的汽车车身造型设计,这样可以使汽车形态流畅、简洁大方、又减少了空气阻力,尤其以跑车造型最具代表性,但这样的造型却给建模带来很大难度,下面就以一款概念跑车为例,阐述Rhino制作汽车车身的三维建模方法。

1背景图导入

在Rhino中最为精确建模的方法就是把各角度的背景图插入到相应的视图中去。背景图需提前在AUTOCAD软件中制作出来,一般我们选用的角度多为顶视、侧视和前视。然后应用Rhino软件的Back-groundbitmap工具将背景图插入到相应视图中,调整比例和位置使它们的大小和位置关系互相符合,如图1是背景图插入并对齐后的样子。

2绘制车身的特征

曲线这是一个非常关键的步骤,首先利用之前调整好的背景图,应用曲线工具绘制出构成车身主要曲面的特征曲线。由于特征曲线直接关系到汽车整体造型质量的高低,所以绘制时先打开Planner模式,然后在一个视图中绘制出特征曲线,再使用controlpointson工具到相应的视图中,依照曲线的方向去调整每个控制点的具体位置,控制点越少,曲线的光滑度和精确度就越高,如图2是各视图中的汽车特征曲线。

3创建汽车的车身主体

在完成特征曲线的绘制后,就要进行曲面生成的步骤。由于该车完全是流线型造型,为了生成光滑流畅的曲面,在曲面与曲面衔接的地方连接点尽量采用G2连续。由于构成汽车车身的曲面比较多,我们在这主要把它大致分为三部分:车身、玻璃和车门。由于车身和车门在造型上是连贯的曲面,所以先利用Rhino中的Sweepalong2Rails将它们一体生成,再利用投影工具将车门投影上去,并对其进行Trim做出车门部分。玻璃部分同样采用Sweepalong2Rails或SurfacefromCurveNetwork工具,将其生成曲面。如图3所示。

其它部件的生成

除了汽车的车身主体外,还为车身增加了进气格栅、门锁把手、车标等等细节,这些都是在车身对应的位置上应用投影、剪切、挤出等工具生成的。另外,还为汽车增加了车轮和内饰,使汽车整体更加完美。如图4所示。

模型渲染

建模完成后,就要进入到渲染阶段,由于Rhino本身渲染功能较差,所以采用将模型保存为3ds或IGES等格式,再到3DSMAX中应用V-Ray渲染插件进行渲染,最后得到产品效果图。如图5所示。

汽车设计论文范文第5篇

1通讯系统

通讯系统可以说是汽车电子信息系统的核心和中枢,同时也是车辆内部系统和外部网络实现信息交互和重要桥梁,对于实现系统的各项功能而言有着不可替代的作用。从目前来看,在汽车电子信息系统中,最为常用的是GPRS无限数据传输系统,按照相应的网络协议,利用传统GSM网络的相关资源,进行数据的传输工作,可以保证数据传输的速度和质量。不仅如此,在不断的发展过程中,全球的运营商都针对商用GPRS系统进行了研发,为车载通讯系统提供了必要的网络支持,也使得汽车电子信息系统有了一个接入时间短、传输速率高、安全可靠的信息交互平台。

2车载嵌入系统

在科技发展的带动下,车载系统的嵌入技术愈发成熟,逐渐成为汽车信息网络的控制中心。车载嵌入系统可以对车辆内部设备的运行状况进行检测,一旦发现异常,可以立即向驾驶人员发送相应的警报信息,如语音提示或灯光信号等,同时针对故障进行前面细致的分析,向驾驶员提出合理化建议,如停车检修或者调整路线前往维修点等,对安全事故进行规避,保证行车安全。在车载嵌入系统中,利用相应的处理器、GPS接收机、GPRS模块以及人机交互接口等,可以构建出一个具备强大通信能力和信息处理能力的平台,利用无线通讯、蓝牙数据交互等网络通讯技术,实现信息的交互和共享。系统的标准化和模块化设计不仅便于系统功能的实现和维护,也使得其具备良好的拓展性,可以实现车辆定位、动态导航等功能。

3外部系统

从目前的发展情况看,外部系统包括一个专业的门户网站,可以为每一位用户提供个性化的服务,满足用户不同的使用需求,同时还可以根据相应的情况,进行动态更新,为用户提供完整、合理、准确、可靠的信息。需要进行动态更新的情况包括:汽车自身的地理位置,或者用户指定的道路路况图;用户的具体需求;与汽车服务供应商服务协议的相关内容;汽车在行驶过程中遇到的特殊状况。

汽车电子信息系统功能的实现,不仅需要相应的硬件资源,还需要良好的软件支持,因此,做好系统软件的设计工作是非常重要的,应该重视以下两个方面的内容:

(1)软件的结构模式。汽车电子信息系统的软件架构,可以利用UML的Component框图进行描述。用户可以通过因特网,连接到门户网站,对相应的数据信息进行查询,也可以对系统网络服务进行扩展。之前也提到,门户网站可以为用户提供良好的个性化服务,结合用户的位置信息,在比较特殊的情况下,可以对用户需要的数据信息进行动态更新。不仅如此,用户可以通过移动通讯设备,利用Web搜索服务,查询自己需要的信息,如旅店和车票、机票等的预定,必要的车辆维修信息等。同时,系统中的个性化管理模块可以根据每一个用户的基本情况,为门户网站的动态更新提供必要的数据信息;事物管理模块可以对数据的流通、交易等进行监控,对数据库故障以及数据冲突进行处理和恢复,保证数据的访问和使用安全。另外,在系统中,信息数据库的功能是非常重要的,不仅可以对地理信息进行存储,也可以为用户提供必要的地址信息,确保数据的准确性和合理性是极其关键的,必须得到软件设计人员的充分重视。

汽车设计论文范文第6篇

系统构架采用CATIA平台的CAA技术开发的系统,包括4个功能模块,为了保证系统的功能明确、可扩展性强,采用3层系统结构,如图2所示,依次为物理层、数据层和技术层。物理层:应用CAA提供的各种API接口程序,实现在CAITA平台上系统的开发。数据层:用户提供包括新产品工艺数模、模具模板,模板匹配参数文件以及模具结构设计检查表在内的必需数据,为新产品模具的快速设计做好数据准备。技术层:系统以参数化模板为核心,采用向导式模具自动化设计工具,提供了以模具参数自动更新为核心的包括新产品数模导入、模具参数化设计、标准件定位和模具检查在内的4个功能模块,完整地实现了在已有模板基础上快速进行模具“再设计”的流程。其中,在新产品数模导入模块,应用数模自动替换技术完成工艺数模的替换更新工作,为后续的参数化设计打好基础;参数化设计模块通过参数自动更新技术,利用用户提供的参数文件和交互界面,对各类参数进行快速批量更新;在标准件定位模块,应用动态测量技术,实现标准件的快速定位;在模具检查模块,根据用户提供的模具检查表,在CATIA环境中对模具逐项进行检查,并自动输出审核结果。

2关键技术

2.1新产品数模自动替换

数模自动替换功能基于CATIA的“”(Pub-lication)命令,此命令主要用于参数化装配建模(ParametricAssemblyModeling)[5],使用命令可以智能地实现组件之间的替换。元素的几何特征可以根据用户需求进行修改变化,但只要名称不改变,其外部引用就会根据元素的变化而重新构建“”与“外部参考”之间的关联关系。命令实现几何元素之间的关联,由的名称和原几何元素所在零件在装配环境下的实例名称共同决定。因此即使将整个Part文档替换,只要保持新Part在装配环境下的实例名称和元素的名称均与原Part一致,那么几何元素之间依然有效关联,并会根据当前几何特征的变化智能地构建出全新的几何特征。基于命令的关联原理,程序实现数模自动替换的过程如图3所示。用户将提供的新产品数模的模具设计必需元素(如板料轮廓线、分模线、曲面等),按照已导入模板的要求进行,保证元素名称的一致。程序自动获取数模在装配体中的实例名称,赋给替换后的新产品零件。各个外部参考节点根据新的元素几何特征进行相关特征的关联重构,完成模具产品型面的自动替换。对于已更新的型面模型,可以实现各个子节点的重复替换。

2.2参数快速批量更新

2.2.1构建动态交互界面交互界面的动态构建基于用户提供的与模板相匹配的参数文件。参数文件的格式如表1所示,依次为参数所属类别、参数类别表示图片、参数名称及参数所在部件。参数类型和每一类型包含参数的个数由用户自己确定,这种方法不受模具类型的限制,也为初级设计人员提供良好的引导。一套完整的参数化模板拥有庞大的参数信息,用户将模板中的参数进行分类整理,写成与模板匹配的参数文件,程序根据文件驱动生成动态交互界面。即当用户选择不同特征类别时,程序自动在交互界面中显示表示该类别的图片和所包含的所有参数,并根据参数所在部件获取其在特征树上的数值,达到根据类别的不同,智能地动态构造交互界面的目的,方便用户一次性修改某类别的所有参数。例如,用户提供如表1的参数文件,在构建的交互界面中分别选择“特征类别一”和“特征类别二”时,动态参数区分别如图4a和4b。以拉延模为例,可以模具主控参数作为特征类别一,所属2个参数为模具总体高度、总体长度;以导板参数作为特征类别二,所属3个参数为导板长度、宽度、厚度。修改时以类为单位,每次批量修改此几何特征类所属参数的数值,方便快速有效更新。

2.2.2参数批量修改CATIA中参数化过程的实现基于知识工程顾问模块提供的公式(Formulas)、规则(Rules)等方法,即用一组参数约束该几何图形的结构尺寸和零部件的特征。参数与设计对象的尺寸和特征有对应关系,当赋予不同的参数值时,可通过函数关系公式和尺寸驱动达到新的目标几何形状和特征[6]。具体设计时,用户根据新产品的数模型面特点,通过交互界面,对参数值按类别进行一次性批量修改,利用参数驱动重构原理实现模板相关几何特征的更新。借助CAA中CATIProduct,CATIParmPub-lisher,CATICkeParm等几个主要接口提供的函数,程序将用户在对话框中输入的目标参数值自动更新到模板特征树上相应的参数节点下,参数值及引用到该参数值的外部参数值同步更新,通过相应的函数关系公式完成几何特征重构(见图5)。用户根据需要,完成参数文件中所列出参数的更新,最终完成新产品模具的设计。

2.3动态测量

测量距离时,用户通过交互界面选择几组目标测量面,程序自动获取这几组面所在零件的位置矩阵。一般平面上的标准件,其局部坐标系与全局坐标系一致。对于斜面上的标准件,为了使移动功能更符合实际需要,使其可以沿斜面方向移动,程序将其局部坐标系从位置矩阵给出的坐标系原点O1,平移至标准件表面点W处(用户选择W),移动时的方向以该局部坐标系为准(图6)。移动时,程序根据用户选择的移动方向和设定的移动距离构造移动矩阵,与标准件当前的位置矩阵作CATMathTransformation函数的乘积运算,并以运算结果定位标准件的新位置。例如,将某标准件从其当前位置沿向量(a,b,c)移动iDis个单位,则:移动后位置矩阵=当前位置矩阵×移动矩阵,如式(1):移动过程中,程序时时获取标准件当前位置矩阵,并分别测量几组面当前最小距离显示在屏幕上,以便用户参考。在用户选择测量面之前,可根据经验在交互界面设定每组面之间的最小距离值。移动过程中,程序动态测量几组面的最小距离,如果测量的最小距离小于用户设定的最小距离,则程序自动判断后,以红色显示该距离以示提醒,方便用户对标准件的位置及时做出调整。图7为某型号平衡垫块在移动时的距离显示和相应的部分对话框界面。

3应用实例

利用本系统对某汽车的某覆盖件零件数模(图8a)进行模具设计。首先在新产品数模导入模块,选择合适的模具模板(图8b),保证该产品与模板中型面零件的元素名称保持一致的前提下,导入该产品数模零件,完成新产品型面替换工作。在参数化设计模块,导入用户提供的与模板参数相匹配的参数文件(如图9a),用户根据新产品面的特点,在交互界面中选择类别列表中不同的类别,按类别合理修改界面下方参数区动态显示出的参数值,完成模具参数化设计工作。如图9b和9c分别是修改模耳吊座和导板参数时动态显示的交互界面。在调整好的模具主体上对标准件进行重新定位,注意屏幕上红色显示的距离数值(如图7),移动过程中避免与其他零件的干涉。最后在模具结构设计检查模块,导入用户提供的模具结构设计检查表,在CATIA环境中对模具进行逐项审查,并保存审查记录,程序自动输出审核结果。经过以上4个模块流程,在模具模板上快速完成相似结构数模的模具设计,有效减少设计人员的工作量和设计时间。

4结语

汽车设计论文范文第7篇

现阶段,随着社会的进步和科学技术的发展,汽车音响产品正在演变为人们生活的一部分,成为汽车关键设备,常见的有CD机、VCD机、DVD机、GPS等,而且越来越多的呈现出多功能、数字化、高性能、大功率的特点,未来更会向着专车专用化、娱乐多元化、信息化等方向发展。近些年来,中国汽车工业得到飞速发展,使得产品的更新换代速度越来越快,这带给汽车音响产品巨大的发展空间的同时提出了更高的科学技术要求。中国汽车音响专业化分工日趋明显,对汽车音响的重要零部件的制作都没有足够的技术含量,逐渐成为汽车音响跨国公司的站牌生产基地,导致利润的大量流失,影响中国汽车音响产业的发展步伐。中国汽车音响开发中实行的项目管理技术也存在众多弊端。①某些汽车企业对项目管理认识不足,只是保持在低层面和局部开展。音响产品开发项目管理一般只局限于研发和制造这两个部门,对其他部门比如采购、财务、质量、销售等,则是安排较为模糊,而且即使是研发和制造部门也没有一套行之有效的工作思路,缺乏系统程序化,所进行的开发计划只是基于项目负责人对项目存有的整体把握及认识。这种管理模式不能使得整个项目执行团队进行有效融合,进而影响项目的进度,导致项目目标的落空,流失了项目管理的意义。②汽车音响产品开发中结构组织零散混乱,项目推进依赖职能部门。这主要是因为音箱产品开发过程中没有对项目管理达成共识,造成主要依靠职能部门推动的现象。项目负责人失却了推动项目的全力,不能有效的开展项目管理。而且项目组织职能分工模糊化更是造成组织与职能部门之间工作正负相抵情况的泛滥。③汽车音响产品开发的流程不规范。这是新产品开发过程中管理落后的一大表现,直接造成开发过程拖沓,投产时间未知,研发质量不明等问题。另外,没有行之有效的产品开发流程指导对影响各部门工作效率,进而对整个公司的经济效益和长远发展造成威胁。

2提高项目管理在汽车音响产品开发设计中的应用效率的策略

2.1在整个汽车企业管理层形成项目管理理念现阶段,中国汽车企业应该形成较为系统化、格局化的项目管理模式,以有效的抵制某些企业新产品开发过程中项目管理的自发形成与局部开展弊端。而且汽车企业高层应该担负着推动项目管理发展的责任,充分认识到当今社会项目管理在汽车音响产品开发乃至整个企业生存发展上的重要性,并在此基础上根据企业自身积极营造围绕项目管理的企业管理文化。而且,企业管理层不仅要形成项目管理理念,更要在实践中有效开展产品开发的项目管理,担当重大项目的指挥者和组织者。

2.2完善汽车音响产品开发的项目管理流程就目前而言,在产品开发中使用项目管理技术,并采用集成产品开发理论相关知识,充分完善汽车音响产品开发的项目管理流程(如图1所示)在企业产品开发中显得至关重要。它可以将一个原本比较模糊的产品设计方案进化成一个具体的、可实现的终端产品,并通过对产品开发流程的控制实现产品的开发性价比,确保整个开发流程的有序开展。

汽车设计论文范文第8篇

强化区域引导视觉流程

色彩在界面中的另外一个重要作用,就是配合网站版式结构,强化视觉区域,例如区分各个内容版块,如不同的频道、栏目。汽车门户网站是汽车互联网营销传播中的重要环节,汽车门户网站定位于综合性、信息密度高,受众广泛的站点,受众容易在繁杂的内容中迷失,因此更加需要利用色彩引导视觉流程。例如运用色彩主次关系来服务于不同层次的信息传达,控制浏览者关注点的变化的过程,用强调色来突出最重要的信息,用色彩的变化提醒浏览者页面或栏目的跳转等等。我们从国内主流的几个极高知名度的汽车门户网站如汽车之家、爱卡汽车等都可以体会到这些作用。

汽车之家、爱卡汽车整体界面以白色为主色,便于大量信息的展示和阅读。用蓝色来区分不同的板块,使得网站条理感较强,同时也突出了汽车的科技感。蓝色的深浅也不是一成不变的,蓝色的彩度和明度上面都根据网站内容版块做了不同深浅色调的调整。对于比较显眼的广告区域和重要信息上采用了视觉注目度很高的红色来强调。红色面积小但抓人眼球,在不破坏整体氛围的情况下又能凸显信息,担当强调色是再合适不过了。由此可见,优秀的配色方案能使得密集的信息通过色彩被很好地分层和归类,便于用户浏览和信息查找,极大地提高了网站的易用性。

汽车网站界面配色的原则

1.与企业形象相符、与整合营销传播相融

汽车企业把在互联网上设立自己的官方网站,作为自身品牌整合营销传播内容中的重要组成部分,官网如何与其他媒介的品牌传播很好地配合,形成合力,最重要的一点就是继承并强化已经通过时间的积累在消费者心目中留下了深刻的企业品牌印象。为了强化公司形象,在选择官方站点的网页配色时往往首选企业视觉识别系统中的色彩。

例如奥迪是中国市场上重量级的德系豪华车品牌之一。其网页中中明度的灰色主色调简洁、现代而又沉静内敛,用以传达德国汽车工业的先进技术与精良品质,以及中高端社会身份象征的奥迪品牌形象是非常恰当的,并和奥迪标志以及产品车身的金属灰相得益彰。页面中的广告图片构图用色俱佳,打破了大面积的灰色带给页面的沉闷感。再如大众汽车中国官网的界面上出现很多蓝色,首先蓝色是大众汽车品牌的标准色之一,加上配合大众汽车“ThinkBlue蓝•创未来”的品牌传播主题,充分运用蓝色就是十分自然的事情了。

2.用色彩表达品牌的社会文化内涵

设计是当下的艺术,网络艺术设计更是与当下的经济、社会、文化的产物。设计师需要懂得人们对色彩的感觉,除了色彩的直感效应,即生理上的感觉,更多是来自于色彩的社会感觉,即在不同时间、空间和国家、民族环境中,色彩在人们心目中的意义。

例如宾利车的网站主要是想突出“英伦汽车典范驾驶之巅”的品牌理念,主要是从汽车品牌的历史文化概念角度进行宣传,在配色上采用黄绿色来作为主色调,用橄榄绿为辅助色,再加上亮灰为强调色。在彩度和明度上面都是采用的中低色调来给人以怀旧、尊贵、高品位的联想。

3.用受众喜爱的色彩语言进行沟通

作为设计师我们要时刻牢记设计是一种沟通,是一种对话,而不是设计师自我表现和自我满足,设计师要通过色彩这一视觉语言和用户进行情感交流。良好的用户体验来源于对用户感觉的充分考虑,特别是从年龄、性别、族群等特征进行区分。宝马minicooper是宝马旗下一款个性十足的车型,产品周身散发着英国式的尊贵气息。其中文网站设计以黑色为主色,正是看中了黑色所代表的个性、酷感和时尚,以便能够赢得强烈地想表达独立、自我、自由的年轻人的心。

4.网站界面的配色由网站内容和类型具体决定

网站内容是决定界面色彩风格的基础。汽车类网站要根据其自身网站的内容和所要展现的汽车特征来挑选颜色。我们在做设计时千万不要忽视网站类型对网站色彩设计的限定和引导作用,不要因为过分追求所谓风格的独特而不考虑网站的具体内容。要牢记是产品第一,品牌为先,而不是设计师的个人秀。

汽车网站界面色彩设计的若干技巧

1.界面色彩不可过多过花

人同时感知色彩的数量是有限的,如果一个网页包含的色彩过多过杂,会使浏览者抓不住视觉中心。在一定的主色调下面,汽车站点首先选取好主色,主色一般可以是汽车车身颜色或者是品牌主题色,然后可以适当地加入一些辅助色和强调色,运用明度、纯度和色相上面的变化来取得和谐的效果。

2.考虑图片和网站色彩之间的关系

随着网速的提升,上网流量限制的减少,图片在网页中的比例越占越大,越来越多的网页开始使用精美的大图。俗话说一图胜千言,精美汽车图片本身就是一件艺术品,大大提高界面的冲击力和用户直观的体验。为了使图片能融入到网站的色彩氛围当中,通常会对使用的图片做一些修饰。让彩图的色调和界面的色调自然地搭配在一起有两个技巧。第一种技巧就是在彩色图片中选择一个核心色彩,作为界面的强调色或者网页菜单色彩。第二种技巧就是决定整体网站色彩后,相应制作出相配的照片和彩图。我们可以常常看到一些汽车产品图片使用很多的界面,其主色大多都是白色、灰色等无彩色,目的就是为了突出产品本身的形象。

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