(現(xiàn)代汽車新技術(shù)概論)第十一章汽車設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)課件

現(xiàn)代汽車新技術(shù)概論第11章汽車設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代汽車新技術(shù)概論第11章汽車設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

【教學(xué)目標(biāo)】

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的基本原則及現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)方法。了解虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)，綠色設(shè)計(jì)，并行工程的基本概念、設(shè)計(jì)方法及其在汽車行業(yè)的應(yīng)用。了解汽車CAE、NVH在汽車業(yè)的應(yīng)用。上一頁(yè)下一頁(yè)【教學(xué)目標(biāo)】

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的基本原則☆11.1現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)的特征（1）以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心

計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了巨大影響，表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①設(shè)計(jì)手段更新

②產(chǎn)品表示從基于投影原理的二維轉(zhuǎn)變到三維“產(chǎn)品模型(ProductModel)”

③有限單元法、優(yōu)化設(shè)計(jì)、逆工程設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、模態(tài)分析、計(jì)算機(jī)仿真，以及以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊方法為代表的智能設(shè)計(jì)方法等先進(jìn)設(shè)計(jì)與分析方法的涌現(xiàn)和發(fā)展④隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)方法從傳統(tǒng)的串行方式發(fā)展到并行方式⑤實(shí)現(xiàn)CAD,CAPP,CAM,CAE一體化⑥依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展以及管理信息系統(tǒng)(MIS)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)等系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，企業(yè)管理水平大大提高⑦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，縮短了企業(yè)之間的聯(lián)系，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和資源共享，使得企業(yè)生產(chǎn)組織模式呈現(xiàn)較大的開放空間（2）以設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)上一頁(yè)下一頁(yè)☆11.1現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)的特征上一頁(yè)下一頁(yè)現(xiàn)代設(shè)計(jì)的原則（1）功能滿足原則（2）質(zhì)量保證原則（3）工藝優(yōu)良原則（4）經(jīng)濟(jì)合理原則（5）社會(huì)使用原則上一頁(yè)下一頁(yè)返回現(xiàn)代設(shè)計(jì)的原則上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車設(shè)計(jì)的方式（1）傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)（2）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（3）計(jì)算機(jī)全程設(shè)計(jì)上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車設(shè)計(jì)的方式上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)過(guò)程1)整車總布置設(shè)計(jì)2)整車結(jié)構(gòu)與性能分析(CAE)現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)的要求現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)1)汽車設(shè)計(jì)的新概念2)汽車設(shè)計(jì)全程無(wú)人化3)計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)返回上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.2虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR，VirtualReality)，又稱靈境技術(shù)，是人的想象力和電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相結(jié)合而產(chǎn)生的一項(xiàng)綜合技術(shù)，是20世紀(jì)90年代為科學(xué)界和工程界所關(guān)注的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)是一種可以創(chuàng)造和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，虛擬世界由計(jì)算機(jī)生成，通過(guò)視、聽、觸覺(jué)等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境的沉浸感、交互感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)際上是包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖形處理與模式識(shí)別、智能接口技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感器技術(shù)、語(yǔ)言處理與響應(yīng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.2虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)上一頁(yè)下一頁(yè)返回虛擬設(shè)計(jì)1)虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)構(gòu)造2)虛擬環(huán)境生成系統(tǒng)上一頁(yè)下一頁(yè)返回虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖虛擬設(shè)計(jì)上一頁(yè)下一頁(yè)返回虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車開發(fā)中的應(yīng)用（1）汽車設(shè)計(jì)的概念驗(yàn)證（2）虛擬風(fēng)洞（3）汽車虛擬設(shè)計(jì)（4）虛擬維修上一頁(yè)下一頁(yè)返回Flash虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車開發(fā)中的應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)返回Fl☆11.3綠色設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)的概念1）綠色設(shè)計(jì)的定義綠色設(shè)計(jì)GD(GreenDesign)，通常也稱為生態(tài)設(shè)計(jì)ED(EcologicalDesign)、環(huán)境設(shè)計(jì)DFE(DesignforEnvironment)、生命周期設(shè)計(jì)LCD(LifeCycleDesign)或環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)ECD(EnvironmentalConsciousDesign)等，出于這些方法的目標(biāo)基本相同，都是設(shè)計(jì)和制造生命周期對(duì)環(huán)境影響為最小的產(chǎn)品。綠色設(shè)計(jì)也可以被認(rèn)為是以綠色技術(shù)為原則所進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。所謂綠色技術(shù)(EnvironmentalSoundTechnology)，或簡(jiǎn)稱EST，西方稱之為“環(huán)境友善技術(shù)”，是減輕環(huán)境污染或減少原材料、自然資源使用的技術(shù)、工藝或產(chǎn)品的總稱上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.3綠色設(shè)計(jì)上一頁(yè)下一頁(yè)返回綠色設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（1）擴(kuò)大了產(chǎn)品的生命周期（2）綠色設(shè)計(jì)是并行閉環(huán)設(shè)計(jì)（3）綠色設(shè)計(jì)有利于保護(hù)環(huán)境，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡（4）綠色設(shè)計(jì)可以防止地球上礦物資源財(cái)富的枯竭（5）綠色設(shè)計(jì)的結(jié)果是減少了廢棄物數(shù)量及其處理的棘手問(wèn)題上一頁(yè)下一頁(yè)返回上一頁(yè)下一頁(yè)返回綠色設(shè)計(jì)方法→綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段劃分綠色設(shè)計(jì)過(guò)程一般需要經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：需求分析、提出明確的設(shè)計(jì)要求、概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)實(shí)施。上一頁(yè)下一頁(yè)返回綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段劃分綠色設(shè)計(jì)方法上一頁(yè)下一頁(yè)返回綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段劃分環(huán)境方面的總體設(shè)計(jì)要求主要包括以下幾個(gè)方面：（1）自然資源使用的最少化；（2）能源的消耗最少化；（3）廢棄物的產(chǎn)生減量化；（4）對(duì)生態(tài)系統(tǒng)平衡的危害最小化；（5）人類健康和安全性的危害最小化。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目定性或定量地表達(dá)這些要求。上一頁(yè)下一頁(yè)返回環(huán)境方面的總體設(shè)計(jì)要求主要包括以下幾個(gè)方面：上一頁(yè)下一頁(yè)返綠色設(shè)計(jì)的過(guò)程模型

綠色設(shè)計(jì)的過(guò)程模型綠色設(shè)計(jì)的過(guò)程模型

綠色設(shè)計(jì)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用汽車工業(yè)是綠色設(shè)計(jì)的先導(dǎo)，也是目前綠色設(shè)計(jì)應(yīng)用比較深入的行業(yè)。過(guò)去，汽車設(shè)計(jì)人員總是設(shè)法將汽車設(shè)計(jì)的時(shí)髦豪華，但現(xiàn)在這一概念已經(jīng)改變，取而代之的是把符合環(huán)境保護(hù)、小巧玲瓏、節(jié)省燃料和適合家用作為新的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想。這就意味著世界汽車制造業(yè)將出現(xiàn)“綠色”行動(dòng)，致力于綠色汽車的開發(fā)。綠色汽車必須具備兩個(gè)標(biāo)志，即廢舊汽車能夠回收利用及汽車的生產(chǎn)使用對(duì)環(huán)境無(wú)害或危害最小。上一頁(yè)下一頁(yè)返回綠色設(shè)計(jì)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)返回

☆11.4并行工程并行工程的概述一般產(chǎn)品成本在很大程度上是在產(chǎn)品開發(fā)早期階段即：概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì)階段決定的，而這一階段本身所占有的費(fèi)用僅為產(chǎn)品全部成本的很少一部分(如圖11.6所示)。由于現(xiàn)代產(chǎn)品的客戶化要求大大增強(qiáng)，使產(chǎn)品開發(fā)周期相對(duì)增長(zhǎng)；然而隨著用戶對(duì)功能的要求逐步提高，使得產(chǎn)品使用周期越來(lái)越短(如圖11.7所示)。這種形勢(shì)迫切要求企業(yè)采用新的產(chǎn)品開發(fā)手段，以保證產(chǎn)品開發(fā)早期階段能做出正確的決策，從而進(jìn)一步縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本。上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.4并行工程上一頁(yè)下一頁(yè)返回上一頁(yè)下一頁(yè)返回產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程成本曲線產(chǎn)品開發(fā)使用周期相關(guān)曲線上一頁(yè)下一頁(yè)返回產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程成本曲線產(chǎn)品開發(fā)使用并行設(shè)計(jì)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用1）開發(fā)過(guò)程2）過(guò)程建模與仿真3）團(tuán)隊(duì)建設(shè)與管理上一頁(yè)下一頁(yè)返回并行設(shè)計(jì)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)返回1）開發(fā)過(guò)程（1）采用CAD，CAM，CAPP，DFA以及虛擬焊裝等仿真技術(shù)，在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段就充分了解新產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)以及車身覆蓋件和車架等零部件的可制造性問(wèn)題。盡量減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)增加DFX的使用，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就考慮產(chǎn)品加工、裝配和工藝等問(wèn)題，提高設(shè)計(jì)一次成功的可能性。（2）采用IPT工作模式，該公司根據(jù)實(shí)際情況，組建四級(jí)團(tuán)隊(duì)，采用預(yù)發(fā)布和反饋的辦法，并逐步使之制度化。在方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一定階段，向后期設(shè)計(jì)階段提前進(jìn)行信息預(yù)發(fā)布。一方面，及時(shí)得到信息反饋，以提高工藝性、可加工性，另一方面，由于后期設(shè)計(jì)的提前，使后期設(shè)計(jì)人員及時(shí)體會(huì)設(shè)計(jì)意圖，進(jìn)行工藝和生產(chǎn)準(zhǔn)備。（3）健全設(shè)計(jì)評(píng)審和工藝評(píng)審制度。評(píng)審的優(yōu)點(diǎn)在于它增加了過(guò)程的質(zhì)量控制，提高上下游設(shè)計(jì)人員之間的信息交流，使下游設(shè)計(jì)人員獲得足夠的信息以開展他們的工作，有利于設(shè)計(jì)過(guò)程的并行和及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷。（4）實(shí)現(xiàn)工藝、工裝和材料的并行開發(fā)和準(zhǔn)備，可精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程，使制造系統(tǒng)與產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)不構(gòu)成大循環(huán)，從而縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。上一頁(yè)下一頁(yè)返回1）開發(fā)過(guò)程上一頁(yè)下一頁(yè)返回2）過(guò)程建模與仿真過(guò)程模型后勤模型協(xié)同模型數(shù)據(jù)模型上一頁(yè)下一頁(yè)返回2）過(guò)程建模與仿真上一頁(yè)下一頁(yè)返回3）團(tuán)隊(duì)建設(shè)與管理（1）組織結(jié)構(gòu)（2）管理模式（3）工作方式（4）過(guò)程執(zhí)行與管理上一頁(yè)下一頁(yè)返回3）團(tuán)隊(duì)建設(shè)與管理上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.5汽車CAE工程分析CAE應(yīng)用于車身開發(fā)上成熟的方面主要有：剛度、強(qiáng)度（應(yīng)用于整車、大小總成與零部件分析，以實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)）、NVH分析（各種振動(dòng)、噪聲，包括摩擦噪聲、風(fēng)噪聲等）、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析等；而車輛碰撞模擬分析、金屬板件沖壓成型模擬分析、疲勞分析和空氣動(dòng)力學(xué)分析的精度有進(jìn)一步提高，已投入實(shí)際使用，完全可以用于定性分析和改進(jìn)設(shè)計(jì)，大大減少了這些費(fèi)用高、周期長(zhǎng)的試驗(yàn)次數(shù)；虛擬試車場(chǎng)整車分析正在著手研究，此外還有焊裝模擬分析、噴涂模擬分析等?！?1.5汽車CAE工程分析CAE應(yīng)用于車身開發(fā)上成熟的方CAE工程在汽車上的應(yīng)用

1）剛度和強(qiáng)度分析（1）車架和車身的強(qiáng)度和剛度分析（2）齒輪的彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力分析（3）發(fā)動(dòng)機(jī)零件的應(yīng)力分析

上一頁(yè)下一頁(yè)返回前部受壓內(nèi)板應(yīng)力前部受壓外板應(yīng)力CAE工程在汽車上的應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)返回前部受壓NVH分析近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)汽車提出了更高要求。為此，國(guó)際汽車界制定NVH標(biāo)準(zhǔn)，即噪音(Noise)、振動(dòng)(Vibration)、平穩(wěn)(Harshness)三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，通俗稱為乘坐轎車的“舒適感”。上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車中易產(chǎn)生振動(dòng)部位NVH分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車中易產(chǎn)生振動(dòng)部位機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析就是根據(jù)原動(dòng)件的已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求該機(jī)構(gòu)其他構(gòu)件上某些點(diǎn)的位移、軌跡、速度和加速度，以及這些構(gòu)件的角位移、角速度和角加速度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析車輛碰撞模擬分析汽車的安全性是汽車廠商、消費(fèi)者、政府部門高度關(guān)注的問(wèn)題。交通事故原因的統(tǒng)計(jì)分析表明，以預(yù)防事故發(fā)生的主動(dòng)安全性只能避免5％的事故，因此提高汽車被動(dòng)安全性日趨重要。上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車的模擬碰撞有限元模型車輛碰撞模擬分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車的模擬碰撞有限金屬板沖壓成型模擬分析

沖壓成型過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)的出現(xiàn)為改變這種傳統(tǒng)模式提供了強(qiáng)有力的工具。通過(guò)對(duì)沖壓過(guò)程模擬分析得到最佳模具結(jié)構(gòu)和工藝條件，并能通過(guò)對(duì)板材沖壓過(guò)程數(shù)值模擬，在計(jì)算機(jī)上觀察到模具結(jié)構(gòu)、沖壓工藝條件（如壓邊力、沖壓方向、摩擦潤(rùn)滑等）和材料性能參數(shù)（如皺曲、破裂）的影響，還可以提供最佳板料形狀、合理的壓料面形狀、最佳沖壓方向、以及分析卸載和切邊后的回彈量，并補(bǔ)償模具尺寸以得到尺寸和形狀精度良好的沖壓件。該技術(shù)使試模時(shí)間大大縮短，從而減少制模成本。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回金屬板沖壓成型模擬分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回疲勞分析

根據(jù)疲勞理論，疲勞破壞主要由循環(huán)載荷引起。從理論上說(shuō)，如果汽車的輸入載荷相同，那么所引起的疲勞破壞也應(yīng)該一樣。因此，可以在試車場(chǎng)上按一定的比例混合各種路面及各種事件（如開門、關(guān)門、剎車等），重現(xiàn)這一載荷輸入。這一載荷重現(xiàn)通?？赡茉谳^短的時(shí)間里完成，因此，可以達(dá)到試驗(yàn)加速的目的上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車路譜的疲勞分析疲勞分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車路譜的疲勞分析空氣動(dòng)力學(xué)分析汽車空氣動(dòng)力學(xué)主要是應(yīng)用流體力學(xué)的知識(shí)，研究汽車行駛時(shí)，即與空氣產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車周圍的空氣流動(dòng)情況和空氣對(duì)汽車的作用力（稱為空氣動(dòng)力），以及汽車的各種外部形狀對(duì)空氣流動(dòng)和空氣動(dòng)力的影響。此外，空氣對(duì)汽車的作用還表現(xiàn)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻、車廂里的通風(fēng)換氣、車身外表面的清潔、氣流噪聲、車身表面覆蓋件的振動(dòng)、甚至刮水器的性能等方面的影響。上一頁(yè)下一頁(yè)返回用于CFD仿真和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的車輛模型尾部流場(chǎng)空氣動(dòng)力學(xué)分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回用于CFD仿真和風(fēng)洞虛擬試車場(chǎng)整車分析

CAE技術(shù)的飛速發(fā)展、軟硬件功能的大幅度提高使得整車系統(tǒng)仿真已經(jīng)成為可能。美國(guó)工程技術(shù)合作公司（ETA）在ANSYS/LS-DYAN軟件平臺(tái)上二次開發(fā)推出的虛擬試驗(yàn)場(chǎng)技術(shù)（virtualprovinggroundVPG）就是一個(gè)對(duì)整車系統(tǒng)性能全面仿真實(shí)用軟件的代表。VPG技術(shù)是汽車CAE技術(shù)領(lǐng)域中一個(gè)很有代表性的進(jìn)展。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車非線性分析模型虛擬試車場(chǎng)整車分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車非線性分析模焊裝模擬分析

現(xiàn)代車身焊裝模擬分析結(jié)合虛擬制造技術(shù)，在仿真環(huán)境下，運(yùn)用相應(yīng)的優(yōu)化算法對(duì)車身焊裝工位的機(jī)器人加工路徑進(jìn)行離線規(guī)劃，并通過(guò)仿真加工進(jìn)行驗(yàn)證，從而達(dá)到指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的目的。虛擬制造的基礎(chǔ)是采用計(jì)算機(jī)支持的技術(shù)，應(yīng)用數(shù)字建模和仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等來(lái)模擬生產(chǎn)、加工和裝配等過(guò)程，在計(jì)算機(jī)上將產(chǎn)品“制造”出來(lái)，實(shí)現(xiàn)將工藝過(guò)程轉(zhuǎn)為數(shù)字化操作，再由數(shù)字化操作指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。通過(guò)建立生產(chǎn)加工的仿真模型研究制造活動(dòng)，使用戶在設(shè)計(jì)階段能夠了解產(chǎn)品未來(lái)制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)性能有效的預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)。在仿真環(huán)境下的試運(yùn)行，有利于進(jìn)行多工藝方案比較，更有利于多機(jī)器人焊接軌跡的選取與優(yōu)化。上一頁(yè)下一頁(yè)返回焊裝模擬分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.6NVH開發(fā)流程

汽車NVH特性是指在車室振動(dòng)、噪聲的作用下，乘員舒適性主觀感受的變化特性。它是人體觸覺(jué)、聽覺(jué)以及視覺(jué)等方面感受的綜合表現(xiàn)。汽車的NVH研發(fā)可分為以下幾個(gè)階段：（1）車輛的前期NVH研究（2）NVH技術(shù)指標(biāo)(Targets)的設(shè)定（3）優(yōu)化設(shè)計(jì)(車輛結(jié)構(gòu)，子系統(tǒng)，以及mount/bushings)，達(dá)到NVH指標(biāo)（4）裝配線的調(diào)試上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.6NVH開發(fā)流程汽車NVH特性是指在車室振動(dòng)、車輛的前期NVH研究汽車公司的車輛生產(chǎn)開發(fā)計(jì)劃（VehicleCyclePlan)，對(duì)各種汽車產(chǎn)品的主要功能、外觀、潛在購(gòu)買群體及成本和下線時(shí)間有詳細(xì)的規(guī)劃。但對(duì)具體子系統(tǒng)（Subcomponentsystem)的搭配并沒(méi)有最終確認(rèn)。例如，懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇，引擎?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)連接器（Mount）選擇,底盤設(shè)計(jì)的選擇，阻尼減振器（Shock)的安置方位等等。這些子系統(tǒng)的優(yōu)化組合將在很大程度上決定該車的成本及NVH性能。上一頁(yè)下一頁(yè)返回車輛的前期NVH研究上一頁(yè)下一頁(yè)返回NVH技術(shù)指標(biāo)的設(shè)定

NVH技術(shù)指標(biāo)設(shè)定一般從整車開始，然后才延推至子系統(tǒng)。但這一推演過(guò)程有許多未知因素，不是確定的因果關(guān)系。市場(chǎng)現(xiàn)有同類車型的NVH性能，及其在下一研發(fā)周期內(nèi)的可能改善，以及開發(fā)新車型時(shí)可承受的成本，構(gòu)成整車NVH技術(shù)指標(biāo)設(shè)定的基本要數(shù)。但子系統(tǒng)NVH指標(biāo)的設(shè)定就要復(fù)雜得多。除了遵從模態(tài)分析的基本準(zhǔn)則外，CAE分析是主要可以依賴的方法。由于研發(fā)成本和時(shí)間的限制，子系統(tǒng)實(shí)測(cè)只能輔助進(jìn)行，并提供數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行模型驗(yàn)證。

上一頁(yè)下一頁(yè)第三章電容式傳感器返回NVH技術(shù)指標(biāo)的設(shè)定上一頁(yè)下一頁(yè)第三章電容式傳感器返優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到指標(biāo)

車內(nèi)噪音的來(lái)源非常復(fù)雜：發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪音、排氣系統(tǒng)的噪音、風(fēng)扇噪音、傳動(dòng)系統(tǒng)噪音、內(nèi)飾系統(tǒng)噪音、路/胎振動(dòng)、胎噪、制動(dòng)噪音以及風(fēng)噪等都是車內(nèi)噪音的根源。通常，人們習(xí)慣于按傳播路徑將車內(nèi)噪音區(qū)分為兩大類，即：由結(jié)構(gòu)傳遞的中、低頻噪音，它們通常由動(dòng)力系統(tǒng)的振動(dòng)、車身懸置系統(tǒng)的振動(dòng)以及路/胎振動(dòng)而引起，并通過(guò)車身結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳播到車內(nèi)；由空氣傳遞的中、高頻噪音，涉及：動(dòng)力系統(tǒng)噪音、路/胎摩擦噪音以及風(fēng)噪等。這些錯(cuò)綜復(fù)雜的車內(nèi)噪音來(lái)源表明，改善汽車的NVH性能是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及了汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及制造過(guò)程的方方面面。上一頁(yè)下一頁(yè)返回優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到指標(biāo)上一頁(yè)下一頁(yè)返回首先，必須從源頭著手進(jìn)行“主動(dòng)降噪”。其方法包括：優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)和車身結(jié)構(gòu)、提高車身剛度、改進(jìn)懸置系統(tǒng)，以及提高零部件的加工精度和裝配質(zhì)量，如此等等，以將噪音源和噪音傳播路徑最小化。人們都期望通過(guò)主動(dòng)降噪的實(shí)施，來(lái)獲得最佳的NVH性能。然而，諸多的復(fù)雜因素表明，主動(dòng)降噪措施很難做到盡善盡美。作為主動(dòng)降噪的必要補(bǔ)充，被動(dòng)降噪不可或缺。被動(dòng)降噪措施的應(yīng)用范圍廣泛，涉及發(fā)動(dòng)機(jī)部件、車身結(jié)構(gòu)部件、內(nèi)飾部件和外飾部件等，其方法主要包括：采用吸音、隔音材料和密封技術(shù)來(lái)降低空氣傳遞的中高頻噪音；采用阻尼材料來(lái)設(shè)置屏障以隔斷振動(dòng)，以及采用加強(qiáng)材料增強(qiáng)結(jié)構(gòu)部件的剛性來(lái)改變激振形態(tài)和激振頻率，以此降低結(jié)構(gòu)傳遞的低頻噪音。上一頁(yè)下一頁(yè)返回首先，必須從源頭著手進(jìn)行“主動(dòng)降噪”。其方法包括：優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)（1）吸音材料和技術(shù)通常，處于不同工作環(huán)境下的汽車部件，對(duì)吸音、隔音材料的要求也不盡相同。例如，除了要求具有良好的吸音隔音性能外，發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋要求材料要具有較高的耐高溫性，發(fā)動(dòng)機(jī)底盤和車輪罩則要求材料具有良好的耐腐蝕性和抗磨損性，而內(nèi)飾部件則更關(guān)注材料的環(huán)保性能。上一頁(yè)下一頁(yè)返回引擎罩隔音隔熱棉成型件吸音棉制成的車頂棚（1）吸音材料和技術(shù)上一頁(yè)下一頁(yè)返回引擎罩隔音隔熱（2）密封材料和技術(shù)

除了吸音和隔音外，密封技術(shù)同樣非常重要。焊接完成后的白車身側(cè)圍上存在一些封閉的箱體加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)，即所謂的“旁路空腔結(jié)構(gòu)”，如A、B、C柱，門檻、前圍和側(cè)圍等。空腔除了會(huì)傳遞車外噪音，如發(fā)動(dòng)機(jī)噪音、排氣管噪音、風(fēng)噪和胎噪外，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，這些空腔中還會(huì)產(chǎn)生高速氣流。高速氣流通常會(huì)引發(fā)兩大問(wèn)題：首先，由于空腔不均勻，管阻大，導(dǎo)致高速氣流與空腔障礙物之間發(fā)生摩擦，從而在空腔壁處形成渦流，最終產(chǎn)生湍動(dòng)氣流噪音；其次，湍動(dòng)氣流會(huì)引起空腔鈑金件共振，從而產(chǎn)生共振噪音。目前，采用密封技術(shù)來(lái)封堵空腔是解決旁路噪音問(wèn)題較理想的方法。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回空腔填充預(yù)成型件（2）密封材料和技術(shù)上一頁(yè)下一頁(yè)返回空腔填充預(yù)成型（3）結(jié)構(gòu)加強(qiáng)和阻尼技術(shù)

汽車本身就是一個(gè)彈性振動(dòng)系統(tǒng)，不平的路面，以及發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)都會(huì)引起車身振動(dòng)，甚至引發(fā)共振。共振不僅使車內(nèi)乘員產(chǎn)生不舒適感，還會(huì)帶來(lái)噪音和部件的早期疲勞損壞，并破壞車身的密封性。為解決此類問(wèn)題，可以采用結(jié)構(gòu)加強(qiáng)材料，用以提高車身鈑金件和結(jié)構(gòu)件的剛性，改變局部共振點(diǎn)，以達(dá)到抑制振動(dòng)的目的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回結(jié)構(gòu)加強(qiáng)材料在汽車上的應(yīng)用（3）結(jié)構(gòu)加強(qiáng)和阻尼技術(shù)上一頁(yè)下一頁(yè)返回結(jié)構(gòu)加強(qiáng)材整車道路模擬試驗(yàn)

道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)是處理分析NVH的一種有效手段，該系統(tǒng)綜合機(jī)械、液壓、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)及機(jī)電等一體化的高科技產(chǎn)品。它主要由全數(shù)字電液伺服控制系統(tǒng)、液壓伺服油源、電液伺服作動(dòng)器和分流器與管路系統(tǒng)等4大部分組成。汽車在道路上行駛時(shí)，實(shí)測(cè)的信號(hào)（加速度、位移及應(yīng)變等）經(jīng)計(jì)算機(jī)處理以后可以形成一個(gè)道路譜驅(qū)動(dòng)信號(hào)供模擬試驗(yàn)用。模擬控制系統(tǒng)根據(jù)信號(hào)發(fā)生器或計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)和放大后通過(guò)伺服閥控制作動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)接受作動(dòng)器反饋的位移或力信號(hào)進(jìn)行比較和控制，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制回路，以實(shí)現(xiàn)波形再現(xiàn)控制。上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車道路模擬試驗(yàn)上一頁(yè)下一頁(yè)返回上一頁(yè)下一頁(yè)返回試驗(yàn)系統(tǒng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)上一頁(yè)下一頁(yè)返回試驗(yàn)系統(tǒng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)期待您的指導(dǎo)?。?！期待您的指導(dǎo)?。?！現(xiàn)代汽車新技術(shù)概論第11章汽車設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代汽車新技術(shù)概論第11章汽車設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

【教學(xué)目標(biāo)】

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的基本原則及現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)方法。了解虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)，綠色設(shè)計(jì)，并行工程的基本概念、設(shè)計(jì)方法及其在汽車行業(yè)的應(yīng)用。了解汽車CAE、NVH在汽車業(yè)的應(yīng)用。上一頁(yè)下一頁(yè)【教學(xué)目標(biāo)】

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的基本原則☆11.1現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)的特征（1）以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心

計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了巨大影響，表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①設(shè)計(jì)手段更新

②產(chǎn)品表示從基于投影原理的二維轉(zhuǎn)變到三維“產(chǎn)品模型(ProductModel)”

③有限單元法、優(yōu)化設(shè)計(jì)、逆工程設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、模態(tài)分析、計(jì)算機(jī)仿真，以及以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊方法為代表的智能設(shè)計(jì)方法等先進(jìn)設(shè)計(jì)與分析方法的涌現(xiàn)和發(fā)展④隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)方法從傳統(tǒng)的串行方式發(fā)展到并行方式⑤實(shí)現(xiàn)CAD,CAPP,CAM,CAE一體化⑥依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展以及管理信息系統(tǒng)(MIS)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)等系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，企業(yè)管理水平大大提高⑦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，縮短了企業(yè)之間的聯(lián)系，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和資源共享，使得企業(yè)生產(chǎn)組織模式呈現(xiàn)較大的開放空間（2）以設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)上一頁(yè)下一頁(yè)☆11.1現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)的特征上一頁(yè)下一頁(yè)現(xiàn)代設(shè)計(jì)的原則（1）功能滿足原則（2）質(zhì)量保證原則（3）工藝優(yōu)良原則（4）經(jīng)濟(jì)合理原則（5）社會(huì)使用原則上一頁(yè)下一頁(yè)返回現(xiàn)代設(shè)計(jì)的原則上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車設(shè)計(jì)的方式（1）傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)（2）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（3）計(jì)算機(jī)全程設(shè)計(jì)上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車設(shè)計(jì)的方式上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)過(guò)程1)整車總布置設(shè)計(jì)2)整車結(jié)構(gòu)與性能分析(CAE)現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)的要求現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)1)汽車設(shè)計(jì)的新概念2)汽車設(shè)計(jì)全程無(wú)人化3)計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)返回上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.2虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR，VirtualReality)，又稱靈境技術(shù)，是人的想象力和電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相結(jié)合而產(chǎn)生的一項(xiàng)綜合技術(shù)，是20世紀(jì)90年代為科學(xué)界和工程界所關(guān)注的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)是一種可以創(chuàng)造和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，虛擬世界由計(jì)算機(jī)生成，通過(guò)視、聽、觸覺(jué)等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境的沉浸感、交互感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)際上是包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖形處理與模式識(shí)別、智能接口技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感器技術(shù)、語(yǔ)言處理與響應(yīng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.2虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)上一頁(yè)下一頁(yè)返回虛擬設(shè)計(jì)1)虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)構(gòu)造2)虛擬環(huán)境生成系統(tǒng)上一頁(yè)下一頁(yè)返回虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖虛擬設(shè)計(jì)上一頁(yè)下一頁(yè)返回虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車開發(fā)中的應(yīng)用（1）汽車設(shè)計(jì)的概念驗(yàn)證（2）虛擬風(fēng)洞（3）汽車虛擬設(shè)計(jì)（4）虛擬維修上一頁(yè)下一頁(yè)返回Flash虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車開發(fā)中的應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)返回Fl☆11.3綠色設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)的概念1）綠色設(shè)計(jì)的定義綠色設(shè)計(jì)GD(GreenDesign)，通常也稱為生態(tài)設(shè)計(jì)ED(EcologicalDesign)、環(huán)境設(shè)計(jì)DFE(DesignforEnvironment)、生命周期設(shè)計(jì)LCD(LifeCycleDesign)或環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)ECD(EnvironmentalConsciousDesign)等，出于這些方法的目標(biāo)基本相同，都是設(shè)計(jì)和制造生命周期對(duì)環(huán)境影響為最小的產(chǎn)品。綠色設(shè)計(jì)也可以被認(rèn)為是以綠色技術(shù)為原則所進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。所謂綠色技術(shù)(EnvironmentalSoundTechnology)，或簡(jiǎn)稱EST，西方稱之為“環(huán)境友善技術(shù)”，是減輕環(huán)境污染或減少原材料、自然資源使用的技術(shù)、工藝或產(chǎn)品的總稱上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.3綠色設(shè)計(jì)上一頁(yè)下一頁(yè)返回綠色設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（1）擴(kuò)大了產(chǎn)品的生命周期（2）綠色設(shè)計(jì)是并行閉環(huán)設(shè)計(jì)（3）綠色設(shè)計(jì)有利于保護(hù)環(huán)境，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡（4）綠色設(shè)計(jì)可以防止地球上礦物資源財(cái)富的枯竭（5）綠色設(shè)計(jì)的結(jié)果是減少了廢棄物數(shù)量及其處理的棘手問(wèn)題上一頁(yè)下一頁(yè)返回上一頁(yè)下一頁(yè)返回綠色設(shè)計(jì)方法→綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段劃分綠色設(shè)計(jì)過(guò)程一般需要經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：需求分析、提出明確的設(shè)計(jì)要求、概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)實(shí)施。上一頁(yè)下一頁(yè)返回綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段劃分綠色設(shè)計(jì)方法上一頁(yè)下一頁(yè)返回綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段劃分環(huán)境方面的總體設(shè)計(jì)要求主要包括以下幾個(gè)方面：（1）自然資源使用的最少化；（2）能源的消耗最少化；（3）廢棄物的產(chǎn)生減量化；（4）對(duì)生態(tài)系統(tǒng)平衡的危害最小化；（5）人類健康和安全性的危害最小化。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目定性或定量地表達(dá)這些要求。上一頁(yè)下一頁(yè)返回環(huán)境方面的總體設(shè)計(jì)要求主要包括以下幾個(gè)方面：上一頁(yè)下一頁(yè)返綠色設(shè)計(jì)的過(guò)程模型

綠色設(shè)計(jì)的過(guò)程模型綠色設(shè)計(jì)的過(guò)程模型

綠色設(shè)計(jì)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用汽車工業(yè)是綠色設(shè)計(jì)的先導(dǎo)，也是目前綠色設(shè)計(jì)應(yīng)用比較深入的行業(yè)。過(guò)去，汽車設(shè)計(jì)人員總是設(shè)法將汽車設(shè)計(jì)的時(shí)髦豪華，但現(xiàn)在這一概念已經(jīng)改變，取而代之的是把符合環(huán)境保護(hù)、小巧玲瓏、節(jié)省燃料和適合家用作為新的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想。這就意味著世界汽車制造業(yè)將出現(xiàn)“綠色”行動(dòng)，致力于綠色汽車的開發(fā)。綠色汽車必須具備兩個(gè)標(biāo)志，即廢舊汽車能夠回收利用及汽車的生產(chǎn)使用對(duì)環(huán)境無(wú)害或危害最小。上一頁(yè)下一頁(yè)返回綠色設(shè)計(jì)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)返回

☆11.4并行工程并行工程的概述一般產(chǎn)品成本在很大程度上是在產(chǎn)品開發(fā)早期階段即：概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì)階段決定的，而這一階段本身所占有的費(fèi)用僅為產(chǎn)品全部成本的很少一部分(如圖11.6所示)。由于現(xiàn)代產(chǎn)品的客戶化要求大大增強(qiáng)，使產(chǎn)品開發(fā)周期相對(duì)增長(zhǎng)；然而隨著用戶對(duì)功能的要求逐步提高，使得產(chǎn)品使用周期越來(lái)越短(如圖11.7所示)。這種形勢(shì)迫切要求企業(yè)采用新的產(chǎn)品開發(fā)手段，以保證產(chǎn)品開發(fā)早期階段能做出正確的決策，從而進(jìn)一步縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本。上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.4并行工程上一頁(yè)下一頁(yè)返回上一頁(yè)下一頁(yè)返回產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程成本曲線產(chǎn)品開發(fā)使用周期相關(guān)曲線上一頁(yè)下一頁(yè)返回產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程成本曲線產(chǎn)品開發(fā)使用并行設(shè)計(jì)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用1）開發(fā)過(guò)程2）過(guò)程建模與仿真3）團(tuán)隊(duì)建設(shè)與管理上一頁(yè)下一頁(yè)返回并行設(shè)計(jì)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)返回1）開發(fā)過(guò)程（1）采用CAD，CAM，CAPP，DFA以及虛擬焊裝等仿真技術(shù)，在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段就充分了解新產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)以及車身覆蓋件和車架等零部件的可制造性問(wèn)題。盡量減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)增加DFX的使用，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就考慮產(chǎn)品加工、裝配和工藝等問(wèn)題，提高設(shè)計(jì)一次成功的可能性。（2）采用IPT工作模式，該公司根據(jù)實(shí)際情況，組建四級(jí)團(tuán)隊(duì)，采用預(yù)發(fā)布和反饋的辦法，并逐步使之制度化。在方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一定階段，向后期設(shè)計(jì)階段提前進(jìn)行信息預(yù)發(fā)布。一方面，及時(shí)得到信息反饋，以提高工藝性、可加工性，另一方面，由于后期設(shè)計(jì)的提前，使后期設(shè)計(jì)人員及時(shí)體會(huì)設(shè)計(jì)意圖，進(jìn)行工藝和生產(chǎn)準(zhǔn)備。（3）健全設(shè)計(jì)評(píng)審和工藝評(píng)審制度。評(píng)審的優(yōu)點(diǎn)在于它增加了過(guò)程的質(zhì)量控制，提高上下游設(shè)計(jì)人員之間的信息交流，使下游設(shè)計(jì)人員獲得足夠的信息以開展他們的工作，有利于設(shè)計(jì)過(guò)程的并行和及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷。（4）實(shí)現(xiàn)工藝、工裝和材料的并行開發(fā)和準(zhǔn)備，可精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程，使制造系統(tǒng)與產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)不構(gòu)成大循環(huán)，從而縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。上一頁(yè)下一頁(yè)返回1）開發(fā)過(guò)程上一頁(yè)下一頁(yè)返回2）過(guò)程建模與仿真過(guò)程模型后勤模型協(xié)同模型數(shù)據(jù)模型上一頁(yè)下一頁(yè)返回2）過(guò)程建模與仿真上一頁(yè)下一頁(yè)返回3）團(tuán)隊(duì)建設(shè)與管理（1）組織結(jié)構(gòu)（2）管理模式（3）工作方式（4）過(guò)程執(zhí)行與管理上一頁(yè)下一頁(yè)返回3）團(tuán)隊(duì)建設(shè)與管理上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.5汽車CAE工程分析CAE應(yīng)用于車身開發(fā)上成熟的方面主要有：剛度、強(qiáng)度（應(yīng)用于整車、大小總成與零部件分析，以實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)）、NVH分析（各種振動(dòng)、噪聲，包括摩擦噪聲、風(fēng)噪聲等）、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析等；而車輛碰撞模擬分析、金屬板件沖壓成型模擬分析、疲勞分析和空氣動(dòng)力學(xué)分析的精度有進(jìn)一步提高，已投入實(shí)際使用，完全可以用于定性分析和改進(jìn)設(shè)計(jì)，大大減少了這些費(fèi)用高、周期長(zhǎng)的試驗(yàn)次數(shù)；虛擬試車場(chǎng)整車分析正在著手研究，此外還有焊裝模擬分析、噴涂模擬分析等?！?1.5汽車CAE工程分析CAE應(yīng)用于車身開發(fā)上成熟的方CAE工程在汽車上的應(yīng)用

1）剛度和強(qiáng)度分析（1）車架和車身的強(qiáng)度和剛度分析（2）齒輪的彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力分析（3）發(fā)動(dòng)機(jī)零件的應(yīng)力分析

上一頁(yè)下一頁(yè)返回前部受壓內(nèi)板應(yīng)力前部受壓外板應(yīng)力CAE工程在汽車上的應(yīng)用上一頁(yè)下一頁(yè)返回前部受壓NVH分析近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)汽車提出了更高要求。為此，國(guó)際汽車界制定NVH標(biāo)準(zhǔn)，即噪音(Noise)、振動(dòng)(Vibration)、平穩(wěn)(Harshness)三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，通俗稱為乘坐轎車的“舒適感”。上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車中易產(chǎn)生振動(dòng)部位NVH分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車中易產(chǎn)生振動(dòng)部位機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析就是根據(jù)原動(dòng)件的已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求該機(jī)構(gòu)其他構(gòu)件上某些點(diǎn)的位移、軌跡、速度和加速度，以及這些構(gòu)件的角位移、角速度和角加速度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析車輛碰撞模擬分析汽車的安全性是汽車廠商、消費(fèi)者、政府部門高度關(guān)注的問(wèn)題。交通事故原因的統(tǒng)計(jì)分析表明，以預(yù)防事故發(fā)生的主動(dòng)安全性只能避免5％的事故，因此提高汽車被動(dòng)安全性日趨重要。上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車的模擬碰撞有限元模型車輛碰撞模擬分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回汽車的模擬碰撞有限金屬板沖壓成型模擬分析

沖壓成型過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)的出現(xiàn)為改變這種傳統(tǒng)模式提供了強(qiáng)有力的工具。通過(guò)對(duì)沖壓過(guò)程模擬分析得到最佳模具結(jié)構(gòu)和工藝條件，并能通過(guò)對(duì)板材沖壓過(guò)程數(shù)值模擬，在計(jì)算機(jī)上觀察到模具結(jié)構(gòu)、沖壓工藝條件（如壓邊力、沖壓方向、摩擦潤(rùn)滑等）和材料性能參數(shù)（如皺曲、破裂）的影響，還可以提供最佳板料形狀、合理的壓料面形狀、最佳沖壓方向、以及分析卸載和切邊后的回彈量，并補(bǔ)償模具尺寸以得到尺寸和形狀精度良好的沖壓件。該技術(shù)使試模時(shí)間大大縮短，從而減少制模成本。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回金屬板沖壓成型模擬分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回疲勞分析

根據(jù)疲勞理論，疲勞破壞主要由循環(huán)載荷引起。從理論上說(shuō)，如果汽車的輸入載荷相同，那么所引起的疲勞破壞也應(yīng)該一樣。因此，可以在試車場(chǎng)上按一定的比例混合各種路面及各種事件（如開門、關(guān)門、剎車等），重現(xiàn)這一載荷輸入。這一載荷重現(xiàn)通?？赡茉谳^短的時(shí)間里完成，因此，可以達(dá)到試驗(yàn)加速的目的上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車路譜的疲勞分析疲勞分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車路譜的疲勞分析空氣動(dòng)力學(xué)分析汽車空氣動(dòng)力學(xué)主要是應(yīng)用流體力學(xué)的知識(shí)，研究汽車行駛時(shí)，即與空氣產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車周圍的空氣流動(dòng)情況和空氣對(duì)汽車的作用力（稱為空氣動(dòng)力），以及汽車的各種外部形狀對(duì)空氣流動(dòng)和空氣動(dòng)力的影響。此外，空氣對(duì)汽車的作用還表現(xiàn)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻、車廂里的通風(fēng)換氣、車身外表面的清潔、氣流噪聲、車身表面覆蓋件的振動(dòng)、甚至刮水器的性能等方面的影響。上一頁(yè)下一頁(yè)返回用于CFD仿真和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的車輛模型尾部流場(chǎng)空氣動(dòng)力學(xué)分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回用于CFD仿真和風(fēng)洞虛擬試車場(chǎng)整車分析

CAE技術(shù)的飛速發(fā)展、軟硬件功能的大幅度提高使得整車系統(tǒng)仿真已經(jīng)成為可能。美國(guó)工程技術(shù)合作公司（ETA）在ANSYS/LS-DYAN軟件平臺(tái)上二次開發(fā)推出的虛擬試驗(yàn)場(chǎng)技術(shù)（virtualprovinggroundVPG）就是一個(gè)對(duì)整車系統(tǒng)性能全面仿真實(shí)用軟件的代表。VPG技術(shù)是汽車CAE技術(shù)領(lǐng)域中一個(gè)很有代表性的進(jìn)展。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車非線性分析模型虛擬試車場(chǎng)整車分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回整車非線性分析模焊裝模擬分析

現(xiàn)代車身焊裝模擬分析結(jié)合虛擬制造技術(shù)，在仿真環(huán)境下，運(yùn)用相應(yīng)的優(yōu)化算法對(duì)車身焊裝工位的機(jī)器人加工路徑進(jìn)行離線規(guī)劃，并通過(guò)仿真加工進(jìn)行驗(yàn)證，從而達(dá)到指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的目的。虛擬制造的基礎(chǔ)是采用計(jì)算機(jī)支持的技術(shù)，應(yīng)用數(shù)字建模和仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等來(lái)模擬生產(chǎn)、加工和裝配等過(guò)程，在計(jì)算機(jī)上將產(chǎn)品“制造”出來(lái)，實(shí)現(xiàn)將工藝過(guò)程轉(zhuǎn)為數(shù)字化操作，再由數(shù)字化操作指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。通過(guò)建立生產(chǎn)加工的仿真模型研究制造活動(dòng)，使用戶在設(shè)計(jì)階段能夠了解產(chǎn)品未來(lái)制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)性能有效的預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)。在仿真環(huán)境下的試運(yùn)行，有利于進(jìn)行多工藝方案比較，更有利于多機(jī)器人焊接軌跡的選取與優(yōu)化。上一頁(yè)下一頁(yè)返回焊裝模擬分析上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.6NVH開發(fā)流程

汽車NVH特性是指在車室振動(dòng)、噪聲的作用下，乘員舒適性主觀感受的變化特性。它是人體觸覺(jué)、聽覺(jué)以及視覺(jué)等方面感受的綜合表現(xiàn)。汽車的NVH研發(fā)可分為以下幾個(gè)階段：（1）車輛的前期NVH研究（2）NVH技術(shù)指標(biāo)(Targets)的設(shè)定（3）優(yōu)化設(shè)計(jì)(車輛結(jié)構(gòu)，子系統(tǒng)，以及mount/bushings)，達(dá)到NVH指標(biāo)（4）裝配線的調(diào)試上一頁(yè)下一頁(yè)返回☆11.6NVH開發(fā)流程汽車NVH特性是指在車室振動(dòng)、車輛的前期NVH研究汽車公司的車輛生產(chǎn)開發(fā)計(jì)劃（VehicleCyclePlan)，對(duì)各種汽車產(chǎn)品的主要功能、外觀、潛在購(gòu)買群體及成本和下線時(shí)間有詳細(xì)的規(guī)劃。但對(duì)具體子系統(tǒng)（Subcomponentsystem)的搭配并沒(méi)有最終確認(rèn)。例如，懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇，引擎?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)連接器（Mount）選擇,底盤設(shè)計(jì)的選擇，阻尼減振器（Shock)的安置方位等等。這些子系統(tǒng)的優(yōu)化組合將在很大程度上決定該車的成本及NVH性能。上一頁(yè)下一頁(yè)返回車輛的前期NVH研究上一頁(yè)下一頁(yè)返回NVH技術(shù)指標(biāo)的設(shè)定

NVH技術(shù)指標(biāo)設(shè)定一般從整車開始，然后才延推至子系統(tǒng)。但這一推演過(guò)程有許多未知因素，不是確定的因果關(guān)系。市場(chǎng)現(xiàn)有同類車型的NVH性能，及其在下一研發(fā)周期內(nèi)的可能改善，以及開發(fā)新車型時(shí)可承受的成本，構(gòu)成整車NVH技術(shù)指標(biāo)設(shè)定的基本要數(shù)。但子系統(tǒng)NVH指標(biāo)的設(shè)定就要復(fù)雜得多。除了遵從模態(tài)分析的基本準(zhǔn)則外，CAE分析是主要可以依賴的方法。由于研發(fā)成本和時(shí)間的限制，子系統(tǒng)實(shí)測(cè)只能輔助進(jìn)行，并提供數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行模型驗(yàn)證。

上一頁(yè)下一頁(yè)第三章電容式傳感器返回NVH技術(shù)指標(biāo)的設(shè)定上一頁(yè)下一頁(yè)第三章電容式傳感器返優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到指標(biāo)

車內(nèi)噪音的來(lái)源非常復(fù)雜：發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪音、排氣系統(tǒng)的噪音、風(fēng)扇噪音、傳動(dòng)系統(tǒng)噪音、內(nèi)飾系統(tǒng)噪音、