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          汽車設計論文

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          汽車設計論文

          汽車設計論文:汽車沖壓件模具設計論文

          1CAE軟件的優點

          CAE軟件實現了計算機與設計人員相互作用,計算機技術發揮其高效率的特長,設計人員發揮其靈活性特點,這樣就使模具的制作流程更加靈活,并且提高了模具的生產效率。CAE軟件采用計算機技術把設計方案優化,使模具在制作過程中結構合理,工藝參數。CAE軟件可以提高企業的生產率,節省時間。CAE軟件實現了設計計算的自動化和圖樣繪制的化,這樣就大大節省了設計人員的時間,而且使設計的度提高。CAE的使用使設計到制作的時間減少,從而降低了勞動力和材料的成本。計算機的運轉提高了繪圖的效率,計算機進行設計的優化時考慮到原材料的使用問題,確保原材料得到充分利用,節省了企業成本,提高了企業的經濟效益。

          2散熱器罩的工藝分析

          2.1覆蓋件沖壓工藝的主要特征

          在進行覆蓋件的沖壓過程中,盡量運用一道工序就可以完成任務,使覆蓋件的輪廓清晰,如果覆蓋件在兩次工藝才成形的話,會導致成形不完整的問題,使覆蓋件的質量降低。當覆蓋件的形狀確定后,盡可能使覆蓋件表面平滑均勻,使各個部位的變形程度能夠達成統一,在不同的工序完成時,能夠確保各個工序能夠相互調整,使工序的狀態良好。覆蓋件上的孔是在各個工藝完成后再制作,以免在孔的形成過程中產生畸變問題。當覆蓋件成型以后,就可以進行翻遍等工作,先確定好工料的形狀和尺寸,然后對成形的工藝進行分析,對模具的結構進行分析,然后分析在模具成形過程中需要的零部件。

          2.2散熱器罩沖壓工藝分析

          2.2.1結構工藝介紹

          散熱器罩在形狀設計的過程中是對稱的,在覆蓋件的制作中,在水平面上形成X和Y兩個方向,這兩個方向在制作的過程中設計的深度是不一樣的,這就導致了在設計覆蓋件的時候,確定形狀會存在很多的問題,按照覆蓋件制作的特點,為了能夠提高制作的效率,就要減少相關的工序,可以將沖孔與兩邊的工藝在統一的模具中完成,運用水平修邊的方法,使修邊與側壁的沖孔工藝同步進行。散熱器罩是沿著Y方向對稱的,而且其頂部形成一個較為平緩的面,在沖壓的時候可以運用正裝的方式,這樣就不會出現凸模的死角,使模具的形狀可以順利地形成,X邊的深度比較大,在制作的過程中需要進行壓邊操作。

          2.2.2沖壓方案的確定

          在進行沖壓的過程中,一般都會經過成形、修邊這兩個步驟,在成形的過程中,在X方向因為深度比較大,因此要采用拉伸的方式,在修邊的過程中一般會采用單工序的方式,在拉伸成形的時候,在覆蓋件的制作中一定要注意,一定要在一副磨具中完成,這樣才能夠確保拉伸的質量。

          3散熱器罩拉伸成形的CAE分析

          3.1CAE仿真分析的功能

          在對汽車的覆蓋件進行設計時,運用CAE軟件,實現了軟件的制作的仿真,在運用CAE軟件進行仿真的過程中,首先要運用三維建模的方法,建立一個曲面的模型,然后將零部件的模型放到仿真軟件中,分析二者是否可以匹配。按照沖壓設備在設計中拉伸的效果,從而對接觸的方式進行確定。在模具沖壓的過程中,可以在參考力學模型的基礎上,運用有限元的相關知識,建立有限元的模型,加入零部件的曲面模型中沒有確定補充面,這時,就要運用CAE軟件進行模型表面的設計,從而能夠運用軟件自動生成補充面。在CAE軟件中,由于網格的自動劃分功能并不能很好地實現求解器的需求,當網格被劃分完成后,就可以運用CAE對網格進行檢測,將那些不合格的網格檢查出來。通過對模具的類型進行分析,從而建立分析模型。通過對零部件的分析,從而能夠計算出毛坯的尺寸,運用CAE軟件對毛坯的尺寸進行進一步的計算,從而確定毛坯的形狀,運用CAE軟件分析毛坯的主要輪廓,從而能夠制作出毛坯的主要模型。在對拉伸筋進行定義的過程中,可以分析出金屬的流動狀況,能夠在制作模具的時候防止起皺問題的發生,從而能夠制作出更加平整的模具,運用拉伸筋能夠將成形的數據進行模擬和分析,運用拉伸筋建立幾何模型,這種方法在計算數據時度比較高,但是,這種方法在建立拉伸筋模型時需要耗費很多時間,而且在建立拉伸筋模型的過程中容易出錯。也可以運用建立等效的拉伸筋模型的方法,這種方法能夠按照尺寸建立出等效的模型,比較靈活,能夠對數據進行地分析,被廣泛地應用。

          3.2散熱器罩的CAE仿真分析

          在散熱器罩的CAE仿真分析的過程中,在對單元進行劃分的時候一定要格外注意,一般都是運用四邊形單元,而且要根據模型,設計合理的劃分方法,在對自動的網格進行劃分后,其中四邊形單元占單元總數的大部分。在分析沖壓方向的時候,一般都會運用CAE來確定,確保沒有死區的產生,而且盡量可以使拉伸的深度減小。為了能夠使拉伸成形更加得成功,就必須要對模具的工藝進行完善,要對補充面進行設計,并且要分析壓料面的問題,在對壓料面進行設計的時候,不能出現凹凸不平的問題,要使壓料面保持平整,而且要盡量簡化壓料面制作的流程。對壓料面的工藝進行完善,要確定好壓料面的拉伸方向和位置,從而能夠使壓料面的各個部位都能夠均勻分布。在進行壓邊設計后,確定了拉伸筋的結構后,運用CAE的分析,對模具的起皺問題進行考量,模具的內部如果出現了起皺的問題,可以發現,模具出現起皺的部分幾乎都在模具的中心部分,在模具的中間部分,在壓邊的過程中由于受力不足,而且,在拉伸筋設計的環節存在一定的問題,因此,在解決這種問題的時候,可以運用強化壓邊力度,或者是增加拉伸筋的數量,對拉伸筋的位置進行調整,將拉伸筋調整到模具的中間部位,也可以通過使用潤滑劑,從而能夠減小摩擦系數。在對模具進行計算的過程中,一般來說,模具的厚度在0.8毫米的時候,能夠形成一個較大的節點,這時不會發生模具起皺的問題,而且不會影響模具的美觀度,也不會出現模具出現局部開裂,給汽車帶來安全隱患的問題。

          4結語

          CAE是借助計算機軟件,對人們對于模具的生產起到輔助作用,有助于技術人員可以可以采用計算機技術對模具的結構、模具的加工進行制作和設計。隨著計算機技術的高速發展,計算機強大的軟件和硬件系統為促進了CAE的進一步完善,為模具行業提供了強有力的保障。在運用CAE進行散熱器罩進行制作的過程中,能夠實現對制作流程的仿真分析,能夠實現對模型表面的設計,從而能夠運用軟件自動生成補充面,確保沖壓方向沒有死區的產生。

          作者:張晨 夏禹 單位:沈陽金杯汽車模具制造有限公司

          汽車設計論文:工作任務新能源汽車課程設計論文

          一、課程學情分析

          1.學生與教材分析

          新能源汽車檢修課程需要學習者有較強的汽車理論基礎和動手實踐能力,授課對象是五年制(高級)汽車運用與維修專業的學生。該類學生已經在校學習三年,掌握了基本的汽車理論以及常見車輛故障診斷技術。授課教材是《新能源汽車技術》(崔勝民主編,北京大學出版社2009年出版),該教材系統論述新能源汽車技術,重點介紹電動汽車用動力電池、電動機,油電混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池電動汽車的結構、原理及設計方法等,比較適合高年級汽車運用與維修專業的學生使用。

          2.課程目標分析

          在新能源汽車檢修課程的培訓過程中,教師采用“行動引導型教學法”中的“任務驅動教學法”,讓學生了解新能源汽車發展趨勢,重點掌握油電混動汽車和純電動汽車關鍵技術,提高學生對新能源汽車的整體認識和動手實踐能力。

          二、教學方案設計

          筆者以豐田普銳斯油電混合動力汽車動力系統的電路故障診斷為例,介紹如何應用工作任務引導學生學習油電混合動力汽車動力系統電路項目。

          1.課程任務制定

          教師事先用三組線束將豐田普銳斯教學車與其配套的油電混合動力系統電路測試面板相連,一組學生利用故障設置盒在原車設置故障,另一組學生在電路測試面板上找出故障點并排除。具體要求學生做到如下幾點:

          (1)排除豐田普銳斯油電混合動力系統兩個故障點;

          (2)實車診斷故障在20分鐘之內完成;

          (3)查閱豐田普銳斯油電混合動力系統維修手冊;

          (4)使用豐田汽車專用檢測儀(型號IntelligentTesterⅡ)和萬用表等設備;

          (5)實車操作動作符合人身、車輛的安全規范。

          2.課程組織實施

          在課堂上,教師依據教學流程,充分利用課堂時間。該課程一體化教學按任務驅動、分層教學、小組合作以及評價總結等學習法來組織教學。

          (1)復習課程,引出項目。教師在布置工作任務之前,利用汽車零部件實物、PPT課件,向學生講解豐田普銳斯汽車動力系統中的驅動橋機械組成和工作原理,回顧上一節課的內容,同時引出動力系統的控制電路,研究其組成、工作特點。

          (2)分組定崗,布置任務。教師依據學生學習情況,將學生分成多個小組,每一小組4~5人。每輛教學車配2組人員,老師向小組派發工作任務書。設置故障組人員通過討論后,利用故障設置盒設置2個故障點,同時評價另一組成員在實車排除故障的實操行為。而排除故障小組接到任務書后,查閱動力系統電路圖,分析電路的工作原理,準備車輛保護五件套、豐田汽車專用檢測儀、萬用表和常用工具等。

          (3)任務驅動,分工合作。故障排除組:①檢查車輛的安全狀況,拉手剎,掛空擋,安裝保護五件套。②根據任務書的要求,觀察教學車的故障現象并記錄。經過小組成員大腦風暴,分析可能引起故障的原因。③利用豐田汽車專用檢測儀檢測故障碼,讀取油電混合動力汽車動力系統的數據流。④使用萬用表檢測動力系統線路的斷路或短路,在規定的時間內排除故障,認真填寫工作任務書。⑤在工作任務完成后或由于時間關系結束實操行為,恢復車輛的整體原貌,清潔車輛和場地,整理專用設備和工具。故障設置組:通過小組討論設置故障點,并保持車輛的清潔,不準故意破壞有關車輛安全性能的零部件;在旁邊觀察故障排除組成員的每一個細節動作,把優缺點認真記錄在工作任務書上,如果出現違規操作要立刻制止;根據故障排除組成員在排故過程中的具體表現,綜合評價每一位故障排除組成員學習情況,并給予合理的建議。

          (4)檢查控制,排憂解難。學生在實車排除故障過程當中,記錄重要的實操步驟和檢測結果。教師時刻監督實習場地的變化,排除一些影響教學進度的因素,發現違規操作,特別是安全問題要立刻要求學生改正。

          (5)相互評價,取長補短。學生在規定時間內完成實車故障排除后,開展組內成員自評、小組間互評和教師點評。成員自評主要是提高學生對油電混合動力汽車動力系統電路的認識。小組互評可以使得學生在動力系統電路排故的操作過程中,明白自己的不足。老師點評學生動力系統電路排故的思路、步驟,避免學生走彎路。三種評價有效理順每位學生的知識結構,學生聽取別人的建議,彌補自己的薄弱環節,優化完成項目的方案,靈活掌握新能源汽車的新知識和新技能。

          三、課程成績評定

          該門課程的成績評定由過程性評定和終結性評定組成,二者分值各占50%。過程性評定通過小組成員自評、小組互評和教師點評三種方式共同完成,整個過程必須公正和公開。終結性評定通過平時課后作業和期末閉卷筆試成績兩種方式共同完成。過程性評定是重視學生電路檢測、總成拆裝的實操行為,而終結性評定是重視學生理論知識的掌握水平,兩者結合提高學生的汽車維修專業能力。

          四、課程設計體會

          1.學生收獲

          任務驅動是該課程實施的主干,學生主動,教師引導,將“教、學、做”適當地融為一體。學生可以在模擬的汽車維修情境中學習,激發學習興趣,快速掌握新能源汽車維修技術。個別學生學習能力較差,通過小組成員的通力合作,互幫互帶來完成任務,增強其自信心。

          2.師資要求

          教師在整個課程設計過程中要做大量的工作,例如車輛、工具和設備準備,設計工作任務書和理論課件用的PPT。該課程要求教師有較高的操作技能,及時在教學過程中排除影響教學的因素。

          3.存在的不足新能源汽車檢修課程是新開課程,教具和設備數量少,而學生多,例如在學習油電混合動力汽車驅動橋結構的項目中,很難開展驅動橋總成的拆裝。由于汽修專業學生未進行高壓電工(380V)的技術培訓,維修新能源汽車高壓電部件的技能尚欠缺。

          作者:王朝帥 單位:廣州市交通技師學院

          汽車設計論文:問題管理下汽車設計論文

          1問題管理需要貫穿汽車設計開發全過程

          汽車設計開發粗略地分為造型、詳細設計和樣車試制這三個階段。通用汽車專家團隊總結出:“在汽車設計開發中,如果問題提出越早越多,則開發成本越低、周期越短,如果問題提出越晚越多,則開發成本越高、周期越長。”例如,在設計階段,利用三維尺寸分析軟件以及RSS(RootSumSquare)計算建立尺寸分析模型,將DTS(DimensionalTechnicalSpecifi-cation)的公差合理地分配到各個總成、分總成、單件,并體現在GD&T(GeometryDimension&Tolerance)上,各零件廠家依照標準加工。此種方式在設計階段對后期可能出現的問題預警,并且在設計初期解決,使得后期多次的設計變更、模具更改、夾具調整得以規避,從而降低了研發費用,縮短了開發周期,保障了產品的質量,增加了產品的競爭力。又如,人機工程導入產品虛擬設計階段實時地、并行地進行評估,及時發現問題,盡早地優化產品設計,實現產品開發的同步進行驗證產品設計。反之,人機工程不參與虛擬制造的開發,在零件開模之后實車進行驗證,發現問題再由產品工程進行必要的更改,如此的開發過程相比同步開發,開發質量明顯降低,成本顯著提高,并且會帶來更長的開發周期。如果能夠讓汽車開發團隊盡量早并盡量多地提出問題,將能夠降低汽車設計開發的成本和縮短開發周期,這就要求問題管理貫穿到汽車設計開發全過程當中,特別是造型階段和詳細設計階段需要鼓勵大家盡早地多提問題和快速解決問題,防止問題落到樣車試制階段才發現和提出來,這樣解決問題的費用就高,解決的時間周期就比較長。對應汽車設計開發每個階段的工作內容,汽車開發團隊需要及時和盡早地提出問題、處理問題和解決問題。例如在造型階段,大家需要針對造型的整體風格、造型分縫的大小、造型圓角的工藝可行性、造型零件分區的合理性等等作出評審,并提出和解決問題;在詳細設計階段,大家需要對零件結構的合理性、總布置的可行性、結構剛度等的CAE分析合理性、公差分析通過率等進行評價,并提出和解決問題;在樣車試制階段,大家需要對工裝與零件的合格率及匹配度、工藝布局的合理性等進行現場驗證和評估,并提出和解決問題。因此,問題管理需要貫穿到汽車設計開發全過程中,才能為快速解決問題提供地保障。如果在某個階段忽略問題管理,則會使問題提出和解決的速度下降,勢必造成汽車設計開發工作遲緩,從而導致汽車設計開發成本的增加和周期的延長。

          2問題管理的系統化、體系化、流程化

          汽車設計開發的問題管理是如此重要,大家需要把它系統化體系化流程化,這樣才能確保來自不同專業領域的工程師人員能夠按照統一的規則來完成相應的工作,盡早并快速地提出問題和解決問題。問題管理系統化是指針對某個專業領域的問題管理需要系統化,這樣可以防止由于主觀因素等原因造成問題的遺漏。例如鈑金件設計沖壓成型性分析過程中需要考慮哪些要點,沖壓成型性問題的提出和解決需要有一套系統化的管理辦法,這樣不會因為年輕工程師經驗不足而遺漏掉某個分析環節的問題。問題管理體系化是指在某個設計開發階段的問題管理需要體系化,這樣可以防止整個開發團隊問題管理進度不一致造成問題解決效率低下。例如在詳細設計階段,造型、感知質量、總布置、沖壓、尺寸、總裝、涂裝、車身工藝和工裝等問題都會形成問題清單進行管理,但是如果整個項目組沒有對這些問題管理進行體系化地管理,會造成某些區域問題解決周期較長,從而影響到整個開發的進度。進一步說,在詳細設計階段,假如只重視了造型、感知質量、總布置、沖壓、尺寸、總裝、涂裝、車身工藝和工裝問題這些清單的解決效率,忽略了沖壓清單的解決效率,會形成整個車型開發項目進度的短板,延誤項目的進程。因此,在某個設計開發階段有必要對各專業提出的問題清單進行體系化的管理,整體推進問題解決狀態,尤其是推動低狀態問題的快速決策和解決,確保整個開發周期滿足項目的要求。具體做法可以如下:對所有這個清單的總體狀態做出把控,并在整個開發團隊內共享相關的信息,例如及時該車型開發項目問題解決總體狀態表,對低狀態問題予以推動等等。問題管理流程化是指問題提出、問題解決、問題關閉需要形成相應的流程,這樣可以使團隊成員遵循既定的工作規則,避免因為流程不清晰而造成工作的推諉,影響工作效率,從而導致項目延誤。對于汽車產品,它的特點非常明顯,比如零件眾多、特征復雜及材質多樣等。這些特點會導致各種感知質量問題。其中,《整車靜態感知質量工作流程》就對靜態感知質量問題跟蹤管理等進行了詳細的定義,如在某個開發階段由靜態感知質量工程師進行問題狀態管理,問題響應需要問題責任區域在問題清單后3個工作日內完成等等。這樣其中的各種角色就能夠明確工作的時間節點和工作內容,對于問題提出、解決和關閉都按照這個統一的流程來執行,分工與合作都有章可循,有法可依,工作效率高,問題解決的速度快,從而縮短汽車設計開發的周期。

          3問題管理需要專人負責制并常態化

          汽車設計開發過程中,各階段的問題側重點各不相同,各專業模塊各有特點,這就需要針對不同的問題進行專人負責制地管理,并使其常態化,進行常規化、持續化管理,直到項目完成。例如沖壓同步分析問題清單就需要有沖壓工程背景的沖壓工程師來管理,從及時個問題提出到一個問題關閉期間,都需要專人跟蹤推動,并在汽車設計開發團隊里形成常態化的管理模式。這樣做的好處是能夠使問題一提出來就能夠傳遞到對應的產品工程師處,并且由提出問題的沖壓工程師與該產品工程師密切溝通,共同討論問題解決的對策,產品工程師再將達成共識的對策落實到具體的產品結構中,沖壓工程師再次分析產品數據,驗證其沖壓成型性,直到問題關閉。例如,沖壓工程師做沖壓成型性分析后,發現左/右前輪罩外板加強板鈑件成形時,在拐角處有開裂現象,立刻將此問題納入沖壓同步分析問題清單跟蹤。他找到對應的產品工程師,并一起尋找問題解決的對策,經過雙方溝通達成“在此拐角處增加缺口,向內凹5mm,并局部修改產品特征”的修改意見。產品工程師修改此零件3D數模,落實該措施,形成新的產品數模,提供給沖壓工程師再次分析,結果滿足沖壓成型性分析,問題關閉。

          4問題管理需要分散與集中并行

          在汽車設計開發過程中,對于某個專業領域提出的問題,我們以單一問題清單的形式來管理,由問題提出區域來跟蹤管控問題的進度和狀態,這就是分散管理。但是由于在整個汽車設計開發過程中,不僅僅涉及到某個專業領域,而是跨多個專業領域,這樣的問題就相對比較復雜,需要集中管理。例如,總布置遇到的問題大多數是跨專業科室的,需要集中管理和決策。進一步舉例如下,發動機艙布置作為整車開發過程中重要的組成部分,匯集了整車各專業設計因素,集材料、性能、安全、加工、裝配、維修、成本及美觀等諸方面于一體,充分展示了整車的設計水平,尤其需要多個科室協同進行相關問題的處理和決策。又如,產品工程師在設計開發某個零部件時會遇到與下游科室零件搭接的問題,也需要集中協調和管理。再如,產品設計不滿足制造需求,屬于跨產品工程和制造工程區域的問題,也需要集中管控,召開專題會議上升決策等,避免由于專業角度不同而無法達成一致意見,妨礙問題的快速決策和解決。另外,在某個設計開發階段,同時會存在有多個專業領域的單一問題清單,這些清單即使有專人管理,也需要集中匯總狀態和做總體控制,這樣才能確保整個汽車設計開發的進度不因為某個專業領域問題解決效率低下而拖后腿。

          5問題管理需要發揮人的主觀能動性

          以上措施再,離開了人的主觀能動性,也無法發揮作用。因此,在汽車設計開發過程中,必須要發揮開發團隊每個人的主觀能動性,這樣問題管理才能夠卓有成效。要發揮人的主觀能動性來解決問題,首先就是要形成一致的目標,以解決問題的結果為導向,把大家的意識統一起來,這樣行動起來大家參與解決問題的主動性和創造性才能發揮出來。例如為解決“輪罩與裙板圖示處配合不美觀”這個感知質量問題,感知質量工程師、造型工程師、產品工程師形成一致的目標,就是要徹底解決該問題,使輪罩與裙板圖示處的配合能夠滿足感知質量的要求。這樣大家目標一致之后,無論是在討論方案、實施方案的過程中,大家心無雜念,都積極主動地參與到問題解決當中,一心一意做好各自的工作,直到問題關閉,目標實現。其次要發揮人的主觀能動性,我們需要在整個汽車設計開發團隊里倡導出一種相互學習相互欣賞共同提升的工作氛圍。只有這樣,大家才會主動提出問題來共同討論,知無不言,言無不盡,大家一起集思廣益,共同促進問題的解決,從而推動整個汽車設計開發項目向著既定的時間節點和成本目標、質量目標邁進。

          6結束語

          要使問題管理在汽車設計開發中發揮作用是一個很系統很龐大的工作,本文所述為實際汽車設計開發過程中項目管理實踐與應用經驗的積累。在中國汽車業設計和創造更多更優的整車產品過程中,我們還需要繼續摸索和探尋更加有效可行的問題管理工作模式,使問題管理在汽車設計開發中形成系統和可控制,從而發揮出更大的作用,為縮短項目周期、節約項目成本、達到項目質量而貢獻力量。

          作者:藍先 單位:上汽通用五菱汽車股份有限公司

          汽車設計論文:汽車造型設計論文

          一、汽車造型設計職業需求

          筆者對汽車造型設計人才的職業能力的研究,從汽車行業近十年來造型設計職業崗位的發展入手,對“企業—部門—崗位—工作內容”的層次進行細分,總結出汽車造型設計人才的具體職業崗位的具體工作內容。文章中的汽車行業人才需求信息主要從三個渠道獲得:一是對合資、國企、民營、私企以及汽車設計服務等不同類別企業的調查;二是歷年來高校招聘和社會招聘的需求信息;三是網絡、文獻對國際上汽車企業機構構成和人員配備的介紹。

          其一,汽車行業造型設計人才的需求企業。隨著汽車保有量的迅速增長,市場對汽車個性化產品和服務的需求,為整個汽車產業鏈帶來了新的發展機遇,整車企業、設計研發企業、零部件制造企業,甚至汽車資訊企業都需要造型設計人員的參與。筆者通過調查了解到,以下類型企業需要聘用汽車造型設計人才:汽車整車開發及生產、汽車零部件開發及生產企業、汽車設計服務企業、汽車銷售企業等。

          其二,汽車行業造型設計人才的需求崗位和工作內容。在所有企業中,汽車整車企業的設計開發環節最完整,因此文章以整車企業為研究對象,分析其部門設置和人員分布。雖然各個汽車企業的造型部門在結構和組織上有一定的差別,但其對產品策劃和工程開發所起到的作用是相同的。文章提出了一個虛擬的具有普遍意義的汽車造型設計部門的基本構架和人員組織。零部件開發企業的造型設計人員,承擔了與整車企業造型創意部門人員類似的職責,兩者在人才能力需求上比較相似。下面將對不同類型企業的造型設計具體崗位的工作內容進行總結:整車開發及生產企業、汽車設計服務企業與設計造型設計的部門、崗位及工作內容如下:

          一是汽車產品策劃部門,崗位:汽車產品開發前期研究及開發策劃人員(偏向造型策劃)。工作內容:包括汽車品市場需求調研、流行趨勢調研、競爭品牌及車型調研、品牌前瞻性的研究、市場定位、產品概念的提出等,并具備與設計管理和造型設計以及技術部門的溝通能力。二是設計管理部門,崗位:設計管理人員。工作內容:負責汽車造型設計統籌管理、時間節點控制、情報管理以及設計人員人事、設備及物品的管理,并與相關部門進行溝通。三是造型創意部門,崗位:車身造型設計師、汽車內飾造型設計師。工作內容:理解汽車產品定位,以草圖和效果圖的形式,分別負責車身或內飾設計項目的造型創意,并與油泥模型師和數字模型師進行一定程度的溝通,在設計時須考慮空氣動力學和人機工程學等問題,并與相關部門進行溝通。四是色彩紋理設計部門,崗位:色彩紋理設計師。工作內容:應具有獨立的色彩紋理創意的能力,明確產品的整體思路,具有對材質、花紋、色卡的管理能力,以及與其他部門的溝通能力。五是數字模型部門,崗位:Casc表面制作設計師。工作內容:對工程和造型創意有深刻的認識,通過正向C面三維建模,地表現設計意圖,并與相關部門進行溝通。A-CLASS表面制作設計師,工作內容:通過逆向A面三維建模,實現模具基礎,并與相關部門進行溝通。六是實體模型部門,崗位:油泥模型師。工作內容:透徹地理解造型設計師的設計創意,具有強大的三維模型塑造能力,并向數字模型師傳達分面方式。七是設計試制部門,崗位:設計試制工作人員。工作內容:負責樣車設計制作、內飾仿真件以及部分表面零部件的制作,并與相關部門進行溝通。汽車零部件開發及生產企業與設計造型設計的部門、崗位及工作內容如下:造型創意部門,崗位:汽車座椅、儀表盤輪轂、數字設備、進氣隔柵、車身保險杠、方向盤、車燈造型設計師。工作內容:主要從事具體零部件的造型創新,須熟悉不同車型的造型特點,并能在零部件創新設計中把握其與整車的關系。由于零部件企業的部門設置沒有整車企業龐大,往往要求造型設計師向上兼顧產品策劃能力,向下兼顧工程協調能力。汽車后市場與設計造型設計的部門、崗位及工作內容如下:一是汽車造型改裝部門,崗位:改裝造型設計師。工作內容:從事汽車車身造型的局部改裝造型創新設計,如轎車翼子板改裝設計、貨車車頭擾流罩加裝等,須熟悉不同車型的造型特點,并能在局部的改裝中實現特定的改裝功能,以及能與工程合作,保障改裝后汽車性能。二是汽車車身及內飾美容部門,崗位:汽車美容設計師。工作內容:從事汽車車身貼花、貼膜裝飾,汽車內飾的軟裝改造、內飾裝飾品的選配等工作。

          二、汽車造型設計人才的職業能力

          通過以上分析可以看出,不同企業、部門、崗位的汽車造型設計人才雖然工作內容、難度和綜合性各有不同,但從中不難總結出汽車行業中造型設計人才的職業能力需求。

          其一,設計把握能力。由于汽車產品開發的復雜性和汽車造型設計部門分工的細化,要求汽車造型設計人員在把握能力方面必須做到:明確汽車整車項目目標與崗位工作目標之間的關系;對崗位工作進程和成果進行把控;并能與其他相關崗位和部門進行良好的協調、溝通。

          其二,設計調研能力。因為汽車產品系統層次豐富,開發社會關聯度大,周期長,風險大,因此汽車造型設計人員在調研能力方面應做到:通過不同手段實時把握、跟蹤與汽車設計相關的社會、經濟和技術等資訊,并分析其內在聯系,形成獨到的設計見解;能夠把握汽車造型流行趨勢;能夠從各種事物及相關設計領域中提煉美、創造美;能夠從人的生活方式、城市發展和交通方式等變化中發掘汽車造型設計創意。

          其三,設計操作能力。在具體的汽車造型設計操作中,設計師應做到:將抽象的整車設計概念轉換成視覺化的造型設計定位;運用汽車草圖及效果圖清晰地表現造型設計定位中的車身比例、線型特征、功能件排布、材質質感等設計信息;能夠用汽車油泥模型對設計進行推敲、展示、評價;并能運用計算機輔助三維設計軟件構建汽車造型設計的精細模型。文章通過對汽車行業發展、企業類型及與造型設計相關的部門、崗位和工作內容進行調查、分析,總結出汽車造型設計人才的特定職業能力需求。筆者希望通過對快速發展的汽車行業的人才職業需求和人才職業能力的研究,促進對現有汽車造型設計人才培養方案的制訂,以及課程設置、教學內容、教學方法等方面的改革,以適應汽車行業對造型設計人才的需求。

          作者:秦燕 單位:重慶理工大學車輛工程學院

          汽車設計論文:報警器電路設計汽車電子論文

          一、汽車電子防盜報警器的發展歷程概述

          隨著科學技術的迅猛發展,汽車盜竊技術與日俱增,已成為全世界汽車領域包括我國在內的重要問題。所以,汽車防盜設計研究不管是對汽車生產商來說,還是對社會保險業以及個人來說都具有非常重要的意義與價值,怎樣研制出更為安全、有效以及性極高的汽車防盜設備,較大程度地降低車主的財產損失是當前汽車領域應該加以解決的迫切問題。針對當前世界性的汽車盜竊發展趨勢,所有的汽車生產商都在努力研發、改進汽車防盜技術,特別是微電子技術的大踏步前進,更是推動著汽車防盜技術的自動化與智能化發展。截至目前,汽車防盜設備從最初的機械控制,發展到現在運用電子密碼、使用遙控呼救、利用信息報警,早期階段的防盜設備主要是應用在門鎖、窗戶、啟動器、供油、制動器等聯鎖器件的控制,同時還有專為預防盜竊而設計出的專用型套筒扳手。伴隨著科學技術的發展,汽車防盜設備可以說是日益進步與完善,最主要功能就是防護車輛,并持續推出全新的產品。現代化高科技的快速發展促使產品的各個功能不斷強大,產品的設計過程與生產過程也更為復雜,這就促使產品的專業性更為重要,汽車電子防盜報警器當然也包含在內。另外,產品的性已經成為當前測量產品性能及質量的核心標準之一,這主要是由于性不但是產品質量的反映,更是產品安全性與維護性等多種性能的代表,因此提升汽車電子防盜報警器性是增強產品市場競爭力與擴大產品市場占有率的重要手段與途徑。

          二、汽車電子防盜報警器電路性設計的必要性

          汽車電子防盜報警器對于保護汽車安全起著至關重要的作用,其性直接決定著汽車的安全性能。因此,針對汽車防盜報警器電路的性設計研究,可以降低汽車電子防盜報警器出現問題的幾率,整體提升汽車自身的安全性。下面從五方面具體分析汽車電子防盜報警器電路性設計的必要性:一是能夠預防發生故障,特別是降低了誤報或者被盜等特殊故障發生的幾率,從而確保汽車的安全與長期的使用時間。二是能夠從整體上減少電子防盜器的費用成本,因為提升產品的性,就需要質量更有保障的元部件,對一些多余功能的部件調整以及其他部件的性設計、研究、實驗等,都需要大量的經費支撐,因此首先就是在費用方面得到保障。但是,產品一旦性得到提升,就能將花費在修費與停機檢查費用方面的費用降到低。根據美國某相關公司的實際調查發現,在提升汽車性和維修性研制階段所花費的每一美元,將會在之后的使用與后勤方面節省至少30美元,即產生30:1的實際效益。同時,性所產生的直接經濟效益不但表現在未來實際運用方面,而且在研制過程中還會降低樣機研制的所需次數,每減少一個樣機,不僅僅能夠節省很多資金,而且可以節約大量時間。三是能夠大大縮減停機時間,提升產品的可用率,降低汽車發生故障或者被盜的概率。四是可以大幅提升產品的性,增強企業的信譽,提高市場競爭力,拓展產品的銷路,實現經濟效益的提升。五是性的提升能夠直接降低汽車發生其他事故的幾率,這樣就能降低因多種事故所造成的費用支出,從而避免其他不必要的損失。提升產品的性需要從生產的每個環節著手,但最為重要的是產品設計階段,因為缺乏合理性的設計,如果想在之后的環節中加以維修并達到預期的性,其幾率微乎其微。所以,產品設計者必須具備扎實的性設計基礎知識與技能,并能夠運用多種方法與手段進行設計,從多個途徑尋求產品性的突破。

          三、汽車電子電路系統性的設計方案

          預計、分析、分配以及改進等一系列產品性研發活動就是所謂的汽車電子電路系統性研發設計,結合產品技術文件與圖樣,對汽車某個電子電路系統的性進行定量設計,進而促進產品的性更加穩固。這一過程包括確定的性指標、構建的性模型、預計法加速檢驗性指標、分配的性、分析檢驗電路的性、篩選元器件等。

          (一)建立性指標。

          我國在1997年加以修訂的《汽車報廢標準》,規定凡是非營運類轎車大于等于10年(經過申請通過最多研制15年)或者達到50萬公里之后要進行強制性報廢,這一規定可以說是汽車電子電路系統性指標的確定范圍。盡管當前新出臺的汽車報廢標準有所改動,但是此規定依然是檢測機車各個部件功能性指標的主要參考。依據報廢指定標準的15年計算,汽車報廢的時間長度約為129,600個小時(按照24小時/天計算),與轎車共計行駛里程達到50萬公里的報廢標準,把這兩種汽車報廢標準的大約值視為同等效率,同國軍標準規定的不能低于5,000千米的汽車電子系統故障發生的平均間隔里程數,計算得出汽車電子系統的性指標即MTBF是1,296小時。

          (二)確定性模型。

          在設計產品的最初時期,通常要依據產品的性指標與其功能,確定具體的性模型,從而為分配性指標作準備。汽車系統一般包括貯備系統、復雜系統與非貯備系統。其中,貯備系統又分為工作貯備系統與非工作貯備系統,而工作貯備系統又分為并聯、混聯與表決這三個系統,非工作貯備系統又稱之為旁聯系統;而貯備系統就是串聯系統。對于普通的電子電氣系統,又可分為并聯系統、串聯系統與混聯系統。并根據具體系統的模塊功能確定框圖與性模型。構建汽車電氣系統的性模型的常規條件是:在整個汽車電氣系統之中,除去電子的元器件之外,還包括其他部件部分(例如機械元件、系統軟件、同電子的元器件相關的PCB板和連線等)的性都是徹底的;而所有電子元器件的使用時間則是服從分布的指數與故障形式的相互獨立。

          (三)分配性指標。

          分配性指標就是把各個系統中的性指標依照原有的規則分配給各個單元,并把分配所得的結果當做各個單元性的定量要求通過設計加以實現。實際操作中的分配性的方法多種多樣,例如評分型的分配閥、層次型分析法以及工程加權型的分配法等,就當前而言,最為簡單且容易操作的方法就是工程加權型的分配法,并且涵蓋的面積比較廣,因此應用愈來愈廣泛。所以,針對汽車電子電路系統的性指標分配也是采用工程加權型的分配法進行的。

          四、結語

          總而言之,一旦汽車防盜器產生故障,車主就很有可能遭受損失,或者是出現錯誤報警,從而影響到人們的日常生活,因此必須確保汽車電子報警器長期無故障的工作。所以,對汽車電子防盜報警器電路的性設計分析與研究擁有很重要的實際意義。

          作者:杜迎麗 單位:南陽農業職業學院

          汽車設計論文:企業信任論文:汽車行業信任模型的設計

          本文作者:鄒松林 單位:江西科技學院

          汽車制造企業不僅要有上游的供應商,更需要大量的下游供應商,通過分銷商將整車銷售給顧客,對銷售的車輛進行售后服務,并對顧客提出的問題和建議進行反饋,對便于企業的進一步發展。隨著我國生活水平的提高,人們對于汽車的需求量越來越大,同時對于汽車制造企業也提出了更高的要求,企業之間的競爭越來越激烈,汽車從零件的采購、組裝和銷售到顧客的手中,其周期越來越短。當前,我國汽車制造企業雖然取得了長足的進步,但是和國際上先進的企業相比還有一定的差距。其中在售后服務這一方面,與國外的差距更大,需要發揮分銷商的優勢,進一步的完善。

          汽車行業的進入,需要投入大量的資金,并且要有相關的技術資源,這就造成了該行業的進入和退出的成本都相對高,加強汽業制造企業與相關企業的協作關系,可以降低風險,提高效率。

          當前,各個汽車制造企業都將汽車的發展與信息技術的發展緊密結合,如條形碼技術、EDI技術都得到了廣泛的應用推廣,從而保障了企業對所售車輛的售后服務質量,提高了工作效率。對于汽車行業的信任模型,國內外的很多專家學者也提出了不同的理論。對于當前研究來看,一般都采用信任的前因及后果兩方面的研究來進行評價。在企業信任模型中,信息的有效共享是非常重要的,圖2為企業信任的簡易模型。

          上個世紀,對于企業信任的要素,主要還是以企業領導人的品格進行研究,無法通過科學的數據進行測定。進入21世紀以來,研究人員對于企業信任的研究越來越細致,對于其影響因素的劃分也更加具體,其可測性更強了。

          (1)與供應商的協作信任。當前,一個企業的能力不僅指的是企業自身的科研、生產等方面的能力,更主要的是指企業與各個供應商的關系。同時企業的聲譽在企業的發展中,也占據著十分重要的角色,是一個無形的資產,當企業之間的產品質量相差不大的情況下,聲譽在社會上好評的企業將會決定著銷售的成敗。在汽車供應鏈中,汽車制造是最重要的,在對零件的采購活動中,當前基本上都是采用競標的形式進行采購。當生產企業與供應商的關系越密切,表明其彼此之間的信任關系越高。

          (2)關系要素。在整個供應鏈中,汽車制造企業與各個供應商之間的信息進行共享,其內容主要包括:銷售量、庫存、訂單、返修及回收等內容。盡可能縮短汽車在流通環節的時間,提高服務質量,可以使企業之間的關系更加緊密。當兩個企業進行合作,通過交易可以使雙方不斷地加深了解,逐步形成共同的目標和價值觀,在相互學習中提高自身的能力,提高雙方的滿意度,其信任度也越高。在企業交流的過程中,企業的邊際人員,如技術人員、業務人員或中層管理人員的相互交流,也可以讓企業的信任度得到進一步的提高。

          (3)環境因素。對于企業來說,要想在某個國家或地區得到發展,就要考慮其當地的風俗和文化,減少不必要的誤解和分歧。當一個企業融入到某個文化中,可以讓彼此之間建立起更強的信任關系。

          (4)合作績效。當企業雙方進行合作,當彼此之間獲得越多的經濟利潤越多,對于企業間的信任關系也有著積極的作用。

          (5)長期合作。當企業之間建立長期的合作關系時,可以讓雙方協商建立共同的發展目標和遠景計劃,從而讓合作雙方建立信心。

          本文針對汽車供應鏈的信任模型展開研究,首先分析了汽車供應鏈的含義和特征,其次對信任模型展開研究,分析了信任關系中的要素,并建立了對應的理論模型。由于篇幅所限,本文對理論模型的實踐并沒給出,希望讀者進一步的驗證。

          汽車設計論文:汽車電源模擬測試系統設計論文

          1測試系統架構

          汽車電源模擬測試系統的原理如圖1所示,分為波形采集與波形模擬和測試輸出兩部分。波形采集部分:由于汽車在研發過程中,需經歷樣車的不同的階段,在這些過程中,車載電器件的開發也不是一蹴而就的。通常車載電器件根據階段性被分成C樣件、B樣件以及A樣件(最終穩定狀態)。也就是說在樣車各階段時,不能保障每種車載電器件的狀態都是A類樣件,因此,各階段時,存在汽車啟動瞬間電源電壓變化的不同。而啟動瞬間電源電壓波形的獲取較為簡單(見圖1中波形采集部分),利用示波器,采集汽車蓄電池正負兩端在啟動瞬間的電壓即可。對于波形模擬及輸出測試部分,使用NI工控機和程控電源的USB通信,同NI-VISA(virtualinstrumentsoftwarearchitecture)建立連接,通過LabVIEW軟件編程錄入采集的啟動電壓波形,并對程控電源進行實時控制,模擬輸出,對被測樣件實時測試。

          2測試系統軟件設計

          2.1NI-VISA調用程控電源功能的實現

          在本測試系統中,工控機采用NI公司的PX-I-8110,可編程直流電源采用TOELLNER公司生產的TOE8815-64。工控機與可編程直流電源之間的通信利用Agilent公司的USB/GPIB轉換模塊實現[1]。在利用LabVIEW軟件設計控制程序時,需要使用LabVIEW軟件中的[VISAOpen]子VI,并指定程控交流電源的GPIB地址,例如在本測試系統中程控直流電源的GPIB地址為GPIB0:1:IN-STR,通過這樣的設置就可以建立起工控機與直流電源之間的聯系[1]。

          2.2可編程直流電源的控制指令的實現

          在測試系統進行模擬輸出時,最重要的是將采集到的波形進行提煉,并通過控制程控直流電源進行輸出。在這里,需要設置的參數為電壓、電流、時間以及起始和結束地址等。在GPIB模式下,TOE8155的控制可被設置為“聽”模式和“說”模式。TOE8155的指令架構符合IEEE-488.2標準,除了上述標準中通用的指令外,TOE8155還具有專門的控制指令集,可通過工控機對直流電源進行參數設置和輸出控制,且需要向直流電源傳送符合TOE8155語法格式的控制指令[2]。其中,在本測試系統中需要用到的TOE8155特定的部分主要指令有[3]:(1)FBbbb將程序設置為觸發模式,循環次數設置為bbb(=0...255);(2)FCVaaa,eee初始地址為aaa,終止地址為eee間的電壓值線性計算;aaa=0...999,eee=0...999;(3)FCCaaa,eee初始地址為aaa,終止地址為eee間的電流值線性計算;aaa=0...999,eee=0...999;(4)FCTaaa,eee初始地址為aaa,終止地址為eee間的時間值線性計算;aaa=0...999,eee=0...999;由于這些特定指令,在LabVIEW中并無現成的控件可供使用,因此,在程序設計時,相當一部分的工作量為針對特定指令控件子VI的編程。以FCV指令為例,其子VI的LabVIEW編程見圖2和圖3。汽車啟動瞬間的電源電壓波形不是一個周期性、規律的電壓波形,見圖4(某汽車啟動瞬間的因此,在進行模擬電壓的設定時,這種電壓信號是由幾段不同狀態的電壓信號組成的,程序定義時不僅要設置每段電壓信號的電壓幅值、持續時間,和起始終止地址位等信息,還有設置兩端相鄰電壓信號之間的過渡時間[4]。在本設計中,是利用LabVIEW軟件中的簇和條件結構實現這一過程的[3]。寫入波形程序編輯見圖5。

          2.3自動測試的實現

          前面提到,測試系統中很重要的一部分是波形采集,這個需要針對不同的車型,以及各不同車型的不同階段。這意味著需要進行大量的模擬波形的調用并輸出。因此,采用自動測試的方式可以有效地降低測試人員的勞動強度,更能提高測試系統的效率。在本測試系統中,利用Test-stand與sequenc系列調用測試程序的子VI,其架構見圖6[5]。由于成本的考慮,車載電器件往往多為平臺產品,但是也存在個別車載電器件是專用件的情況。因此在技術人員選擇測試波形的分類時,參考圖7的測試流程進行操作。測試系統的操作時,首先選擇被測DUT所應用的車型,其次,導入該車型的電源曲線,并進行模擬測試。在測試完成后,判斷該DUT是否為平臺化產品,如果判定結果為“是”,則導入該DUT所應用的各車型電源曲線,并進行模擬測試;如果判定結果為“否”,則再次進行是否隨即抽取模擬波形并測試的判定。若判定結果為“是”,則隨機導入電源曲線,并進行模擬測試,若判定結果為“否”,則完成測試,退出程序。

          3驗證及總結

          實現了對汽車在不同研發階段的起動瞬間的整車電源的采集,利用了LabVIEW以及GPIB總線,實現了對可編程程控直流電源的控制,最終利用NI的TestStand技術,實現車載電器件對模擬采集波形的自動測試,不僅提高了測試效率,而且針對平臺化的車載電器件,更能提早并地識別出問題和解決問題。目前該測試系統在某主機廠的娛樂系統的測試中得到了很好的應用。

          作者:唐程光 周奇文 李娟 劉成厚 單位:安徽江淮汽車股份有限公司

          汽車設計論文:汽車殼體優化設計論文

          1建模與受力分析

          門蓋在工作時與汽車殼體之間的接觸過程非常復雜,不僅涉及到接觸、大位移、大變形等非線性問題,而且由于不同車型的汽車外殼結構不同,選用的材料也不同,所以研究時必須考慮汽車殼體模型.由于研究的主體是門蓋,而推動門蓋的主動力已知,汽車殼體只是力傳遞的邊界條件,所以引入汽車殼體的簡化模型.汽車殼體采用一般小轎車大小4500×1750×1300的簡化模型,其材料模型采用線彈性模型,彈性模量取相比結構鋼較小的值,這樣既可以模擬在壓縮過程中出現的較大變形,又避免引入材料非線性影響計算效率,同時對門蓋的應力和變形計算影響很小..根據門蓋的結構形式和特點,CAE建模時采用殼單元(ShellElement)來劃分網格.在不影響分析結果的前提下對門蓋進行了必要的簡化,如忽略了螺紋孔、圓角及倒角等特征,從而提高有限元模型的質量、減小模型的計算規模.分析模型如圖2所示.

          2有限元分析

          門蓋閉合過程中,門蓋與汽車殼體之間存在接觸非線性.同時,工作過程中汽車殼體的剛度不是恒定的,它隨著變形的大小而變化,即存在幾何非線性.因此本文作SOL601,106高級非線性靜力學分析.非線性分析和線性分析相比,非線性分析的計算時間和計算機存儲量要大得多,而且在數值計算方法和求解參數的設定上有較大區別[2].邊界條件包括載荷、約束和仿真對象[3].在門蓋的左右軸套上分別施加軸承力,力的大小為800KN,方向為沿著油缸的軸向,指向門蓋.在汽車殼體的底部作固定約束、門蓋的旋轉軸處作銷釘約束.同時,忽略門蓋組件各結合面之間的接觸變形,近似將各接觸部分看作剛性接觸,在FEM下為門蓋的各邊、面之間添加1D連接[4-5].門蓋與汽車殼體之間的接觸是非線性的,在仿真模型下,定義高級非線性接觸,汽車殼體作為“源區域”,門蓋底板作為“目標區域”,“接觸參數”保持默認.有限元計算模型如圖3所示,分析結果如圖4所示(只顯示門蓋).根據圖形可知門蓋較大等效應力為170.76MPa.應力主要集中在門蓋的左右軸套上,即油缸與門蓋連接處.門蓋的材料為Q235號鋼,屈服強度為235MPa,可見在該工況下門蓋滿足強度要求.

          3優化設計

          有限元分析的最終目的是進行優化設計,現在需要對門蓋結構進行優化,優化的目標是模型的重量最小[6-7].約束條件是在不改變門蓋模型網格劃分、邊界約束和載荷大小,并能滿足強度要求的前提下,控制較大等效應力值不超過材料屈服強度的70%(約165MPa).

          3.1筋板的布置

          根據分析結果可知,應力主要分布在左右軸套處,大部分的筋板受力極小,因此,可通過布置筋板的分布進行優化設計.為便于加工和裝配,門蓋筋板布置采用均勻分布的方式.設計變量為筋板的數量,原結構中單行設置的筋板數量為10,考慮減重的目標及結構的穩定性,取筋板數量為3-7.圖5為筋板數量與門蓋較大應力和位移關系,圖6為不同筋板數量對應底板的應力分布圖.結果表明筋板數量對門蓋的較大應力(軸套處)影響較小,對門蓋底板的應力分布位置影響較大.底板較大應力發生在門蓋油缸軸線方向上的臨近筋板與主橫筋板接觸處,較大應力為N=4時σmax=61.52MPa.綜合考慮較大應力、較大位移和底板的應力分布,以及實現減重的目的,確定新結構的筋板數量為4.

          3.2筋板厚度的優化

          3.2.1靈敏度分析

          靈敏度分析是為優化設計做鋪墊.通過靈敏度分析可以確定模型各參數對輸出結果影響的大小.在模型校正過程中重點考慮對輸出結果影響較大的參數,排除那些對輸出結果影響很小的參數,這將在很大程度上減小模型校正的工作量,提高優化設計的效率[8-9].NX高級仿真中幾何優化模塊下提供了全局靈敏度解算方案.設計目標為門蓋的重量最小,約束條件為門蓋的較大應力,設計變量為筋板厚度.為便于加工與安裝,門蓋結構中相同結構的尺寸應保持一致.筋板厚度參數主要包括底板厚度T1、主橫筋板厚度T2、橫筋板厚度T3、豎筋板厚度T4、軸套厚度T5、前板厚度T6、門蓋耳套幫板厚度T7和其他筋板厚度T8.對上述筋板厚度進行全局靈敏度分析,獲得各參數對設計目標影響的全局靈敏度曲線,將所有靈敏度曲線調整到一幅圖表中進行比較,根據各參數的全局靈敏度曲線的斜率大小判斷設計參數對設計目標的靈敏程度,最終確定T1、T2、T3、T4.根據各參數對約束條件的影響曲線,確定T5.全局靈敏度曲線如圖7所示.由圖7(a)可知底板、主橫筋板、橫筋板及豎筋板的厚度對門蓋的重量影響較大,其中底板的影響較大.由圖7(b)可知軸套的厚度對約束條件的影響較大.為提高門蓋強度以及減輕門蓋的重量,主要對底板、主橫筋板、橫筋板、豎筋板厚度進行減小,同時適當增加軸套的厚度.

          3.2.2尺寸優化

          尺寸優化是建立在數學規劃論的基礎上,在滿足給定條件下達到經濟技術指標[10].NX高級仿真結構優化的解算器采用的是美國Altair公司的AltairHyperOpt,它擁有高效、強大的設計優化能力.結合以上分析結果,進行筋板數量等于4時筋板厚度的優化分析.在“幾何優化”對話框中作如下設置:①定義目標:重量定為最小;②定義約束:門蓋上的較大等效應力為165MPa;③定義設計變量見表1;④控制參數:選擇較大迭代次數為20.經解算,找到方案:底板厚度由原來的52mm修改為45mm,主橫筋板厚度由原來的50mm修改為45mm,橫筋板厚度由原來的25mm修改為20mm,豎筋板厚度由原來的20mm修改為16mm,軸套厚度由原來的34.5mm修改為35.2mm,為了便于生產,將軸套的厚度圓整為35.5mm.優化后與優化前的分析結果對比見表2.從計算結果可看出,優化后的門蓋強度得到明顯提高.另外,重量由原來的10496kg降低為8786kg,減重17.2%,取得了優化設計的預期效果.

          4結論

          通過對汽車打包機門蓋的有限元計算模型進行非線性分析,得出了門蓋在額定載荷下的應力和位移情況.從門蓋的應力云圖的動態顯示過程可直觀地找出門蓋的薄弱環節,為門蓋的結構優化提供了依據.通過對門蓋主要設計參數的全局靈敏度分析,給出了對門蓋重量影響較大的參數,提高了優化設計的效率.通過對門蓋結構的優化設計,提高了門蓋的強度,減輕了重量,降低了生產成本,取得了優化設計的預期效果.

          作者:張婷 章泳健 戴國洪 單位:江蘇理工學院 常熟理工學院 江蘇省機電產品循環利用技術重點建設實驗室

          汽車設計論文:汽車冷卻器緩沖罩工藝設計論文

          1沖壓工藝性分析計算

          根據零件的結構特點,沖壓工序包括拉深、沖孔、翻邊、整形、落料、切邊。需要通過計算來確定汽車冷卻器緩沖罩的拉深次數。對錐形件進行拉深計算[5]。相對厚度:t/d2=0.021>0.02(1)相對錐頂:d1/d2=0.665>0.5(2)相對高度:h/d2=0.376<0.43(3)從以上計算結果可以看出該錐形件可一次拉深成形[5]。考慮到錐形件拉深時側壁易產生皺褶的問題,故在拉深工序之后添加整形工序[6]。

          2排樣圖設計

          采用單排排樣,引導孔定位,有切口的級進模設計方案。考慮到翻邊時孔會產生變形,工藝排樣的原則是底部預沖孔,再拉深、翻邊、整形、然后落料、切斷。該零件成形共分為12個工步,條料寬度為114mm,步距為110mm。排樣圖見圖2。

          3多工位成形工藝的數值模擬

          3.1多工位級進模排樣條料模型建立

          對于切邊、沖孔、落料等相關的工序,在Dynaform里沒有實際的模擬過程[7],故模擬從第4工步拉深開始。簡化后工序最終確定為拉深-整形-沖孔-翻邊-整形共5個工序。初始的毛坯條料形狀設置為第3工序完成之后的形狀,其5工位的排樣如圖3所示,毛坯材料為304不銹鋼。為了得到的模擬結果,需將前一步模擬結果作為后一步工序的毛坯導入,圖4所示為完成全工序模擬之后的條料排樣圖。

          3.2有限元模型建立及數值模擬

          從第4工位拉深開始建立有限元網格模型,如圖5所示。根據工藝分析計算,將其主要工藝參數設置如下[8-10]:凸凹模間隙為1.1t,根據理論計算,拉深時壓邊力為26~35kN之間,取壓邊力為31kN,凹模、壓邊圈速度為3000mm?s-1,凹模行程為28mm,壓邊圈行程為25.5mm,壓邊圈行程滯后時間為0.00083s。第4工位的拉深模擬結果包括拉深極限圖和厚度云圖,如圖6所示。由成形極限云圖6a可以看到,拉深件所有單元的應變均在安全域以內,其拉深區域沒有出現拉裂,在其邊緣位置和側壁上部分區域出現輕微的起皺現象。從厚度云圖6b可以看出,拉深件的較大減薄區域為底部過渡圓角區,其最小厚度1.291mm,較大減薄率為14%。由于邊緣區域要作落料切邊處理,不影響零件質量,故只對零件側壁處起皺區域采樣,發現其較大厚度為1.548mm,較大增厚率為3.2%。對于板料拉深成形而言,一般認為變薄率在20%以內,增厚率在7%以內都是可行的[11],所以該零件在拉深成形之后厚度分布合理。圖7為第5工位的拉深整形模擬結果,可以看到經過整形之后側壁的起皺現象已經基本消失。零件的較大減薄率保持不變,只是底部減薄的區域有所增大。圖8和圖9分別為翻邊及整形工序模擬結果,由于零件翻邊底部倒角處最小直徑為Φ1.1mm,無法一步成形,故在翻邊和整形工序時分別設置此處的凸凹模間隙為1.15和1.1mm,通過擠壓方式使其變薄。從模擬結果,該厚度基本達到要求,翻邊處沒有出現破裂和起皺現象。通過對簡化后的多工位級進模進行全工序模擬,其結果如圖10a所示,由圖可見,零件的成形區域沒有出現拉裂現象,起皺情況在整形之后基本消除,模擬結果與實際級進沖壓得到的條料(圖10b)成形情況比較吻合。以上結果表明,該零件成形工藝方案和工藝參數的設置在實際的生產應用中是合理可行的。

          4多工位成形工藝方案試驗驗證

          根據上述有限元數值模擬得出的零件成形工藝方案和工藝參數,生產出汽車冷卻器緩沖罩多工位級進模。從圖11可以看出,模具主要成形部件采用鑲塊方式加工,閉合高度為540.5mm,送料高度為34.2mm,在3150kN的壓力機上安裝試模。圖12所示為試模所獲得汽車冷卻器緩沖罩,可以看出零件的表面光滑,無起皺、破裂的現象發生。利用超聲波儀器進行產品的厚度測量,并將其與模擬的結果進行比較,其結果見圖13。考慮到產品的對稱性,選取了中心截面右側零件沿Z軸方向的厚度變化值進行比較。從圖中可以看出,模擬值與實測值厚度變化趨勢一致,實測值小于模擬值,其較大差值為0.043mm,較大相對誤差為2.87%。實際零件底部1.1mm處最小厚度為1.091mm,滿足產品在此處的厚度要求。目前,該級進模已用于生產實際,每年可生產150萬件。

          5結論

          (1)分析汽車冷卻器緩沖罩的結構及其沖壓工藝特性,根據級進模設計原則,確定其拉深、整形、沖孔、翻邊、落料等12工序的成形方案。(2)利用Dynaform軟件對其主要工序拉深-整形-沖孔-翻邊-整形進行全工序數值模擬,得到了每步成形工序的板料成形極限圖(FLD),零件壁厚分布圖,模擬結果與零件成形要求一致。(3)按照模擬結果得出的成形工藝方案和工藝參數,設計模具并進行了汽車冷卻器緩沖罩的試沖試驗,數值模擬和試沖結果相吻合,表明利用DYNAFORM軟件能為零件多工位成形工藝方案設計和工藝參數設置提供了有效的理論依據。

          作者:蔡丹云 丁明明 單位:浙江水利水電學院

          汽車設計論文:汽車座椅靠背注塑模具設計論文

          圖1為某汽車座椅靠背零件,該零件屬于薄壁平板型塑料零件,外形尺寸為545mm×408mm×2.5mm,外側(背面)要求光滑,而內側的結構比較復雜,有五個定位卡槽和兩處掛鉤,這些地方都需要設計側向抽芯,如圖1所示。另外,為了加強靠背的強度,內側還設計了網狀加強筋。該零件的成型難度主要體現在以下兩個方面:(1)零件屬于大型薄壁平板類產品,如何控制其成型精度、防止翹曲變形是一大難度。從模具結構角度來看,澆口的數量及位置分布起著關鍵作用;從成型工藝的角度看,溫度、速度以及注射壓力是影響成型質量的關鍵因素。筆者利用Moldflow軟件強大的模流分析功能模塊[1–2],對汽車座椅靠背模流過程進行了模擬分析,為模具設計和工藝優化提供指導。(2)在脫模過程中,有12處需要側向抽芯,側抽型數量多,空間位置小。

          1工藝說明

          零件的精度等級要求為MT4級,表面粗糙度符合使用要求。選材要求:抗彎能力強、疲勞強度較高、無毒無害,無輻射,流動性等成型性能好。根據這些要求,選擇常用的工程塑料丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(ABS)作為零件的材料。通過Pro/E軟件對零件的三維造型,特性分析得到塑料件體積、件重[3]。單個塑料件總體積:V單=770.32cm3,單個塑料件的質量:m單=ρV單=1.06×770.32=816.54(g)。由于塑料件的外形尺寸較大,模具采用一模一腔設計,初步估算澆注系統體積為產品體積的8%,即:V澆=61.6cm3,因此,一個注射周期需要注射的塑料熔體體積為:V=V單+V澆=770.32+61.6=831.92(cm3)。

          2模具設計

          2.1總體結構設計

          該塑料產品的尺寸較大,外側表面要求光滑,因此設計一模一腔的模具結構,采用點澆口進澆,由于主流道末端不便于設置拉料桿,所以利用分流道板拉出主流道凝料。產品內側需要設計多個側向型芯,采用滑槽機構完成側向抽型動作,推桿頂出。模具結構如圖2所示。

          2.2澆注系統設計

          澆注系統是注塑模中從主流道始端到型腔入口之間的熔體進料通道。正確設計澆注系統對獲得品質的塑料制品極為重要[4–5]。(1)主流道設計。主流道是連接注塑機的噴嘴與分流道的一段通道,由于與注塑機的噴嘴直接相連,因此將主流道與噴嘴設計在同一軸線上[6]。采用圓形截面,為了提高塑料熔體的流動狀態,并且便于凝料的拔出,主流道設計成錐形,錐角α=4°,內表面光滑,經研磨后粗糙度Ra=0.4μm。為防止主流道與噴嘴處溢料,主流道的對接制成半球凹坑,凹球直徑取19mm(選定注塑機XS–Z–1000的噴嘴球直徑為18mm)。在設計時,選擇A型澆口套,其具體尺寸如圖3所示。614159174544°R9.5圖3澆口套的相關尺寸(2)澆口設計。由于在該產品的內側需要設計多個側型芯,而且內側還有網狀加強筋,澆口不宜設置在內側[7],所以本設計將澆口放置在產品的外側,但產品外側要求光滑,因此,該模具采用點澆口,以減小澆口痕跡對產品外觀的不良影響。該產品屬于大型平板類零件,一個周期內的塑料注射量大,流程長,澆口的數量和位置分布非常重要,如果澆口設計不合理,極易造成充模不足或產品翹曲變形等缺陷。近年來,Moldflow軟件在模具設計與成型工藝優化方面得到了較好的應用[8],在實際生產中取得了良好的經濟效益。筆者在設計時,利用Moldflow軟件對塑料熔體的流動充模過程進行了模擬分析,如圖4所示。圖4a是在塑料件中心處設置一個澆口的情況,由于塑料件投影面積大,流程長,料流末端的拐角處容易出現短料(澆不透)現象;如采用兩個澆口,充模情況得到明顯改善,如圖4b所示。(a)(b)a—一個澆口;b—兩個澆口圖4澆口數量和位置設計(3)分流道設計。雖然本模具是一模一腔結構,由于采用兩個澆口,主流道到澆口之間需要分流,因此需要設計分流道。它是澆注系統中熔融狀態的塑料由主流道流入型腔前,通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩流態的過渡段,應滿足良好的壓力傳遞和充填狀態,并使流動過程中壓力損失盡可能小些,能將熔體均勻地分配到各個型腔。該模具的主流道末端不便于設置拉料桿,筆者采用分流道板來拉出主流道凝料,同時在分流道的末端設計拉料桿,以便在脫模時拉斷澆口。該模具中,分流道取圓形斷面形狀,直徑為5mm,開設在分流道板上,如圖5所示。

          2.3脫模機構設計

          模具中采用點澆口設計,需要雙分型面分別脫出產品和澆注系統凝料,另外本產品屬于薄壁平板型零件,分型面上的投影面積較大,塑料件平均厚度較小(2.5mm),而且有7處需要長距離(32mm)側抽芯機構,脫模頂出面不是簡單平面,無法利用推板脫模,因此,采用推桿頂出。產品脫模時需要頂出的距離較小,利用Moldflow軟件對頂出過程進行綜合分析,選用56根Φ12×225mm的推桿以及8根Φ6×225mm的推桿。

          3模具工作過程

          該模具為三板模結構,設計兩個分型面分別取出塑料件和澆注系統凝料,另外,在分流道板和定模座板之間設計了一個輔助分型面,用于拉出主流道凝料。開模過程中需要在分型機構的控制下實現依次順序分型。首先,當注塑機帶動動模座板23向右運動時,動模板15與定模板13之間的分型面I–I打開,同時,點澆口被拉斷。當分型到設定距離后,拉環限位螺栓16開始工作,定模座板12與定模板13之間的分型面II–II打開,此時,由于拉料桿9的作用,澆注系統凝料將從定模板13內拉出(停留在定模座板一側)。繼續分型,分流道板拉桿5將開始工作,使分流道板10與定模座板之間的輔助分型面打開,從而將凝料從主流道中拉出,實現凝料的脫出。隨后,注塑機頂桿帶動推出裝置向前移動,推桿將塑料產品從下模板中推出。

          4結語

          汽車座椅靠背零件外型尺寸較大,采用一模一腔的模具結構。由于零件屬于大型薄壁平板類產品,容易發生翹曲變形,運用Moldflow軟件對塑料熔體的填充過程進行模擬分析,確定澆口的數量和位置分布,采用兩個點澆口進澆,并利用分流道板拉出凝料,實現了澆注系統凝料的自動脫模。經大批量生產驗證,塑料件質量符合要求。

          作者:吳曉 單位:武漢紡織大學機械工程與自動化學院

          汽車設計論文:多元智能理論汽車英語課程設計論文

          21世紀是創新的時代,隨著經濟全球化步伐的加快,英語課程在指導思想、教學目標、教學內容、練習、實踐、操作方法和手段的選擇等方面都必須不斷推陳出新。我國為了實現工業化和現代化的目標,對汽車技術應用型人才的需要更趨多樣化。而良好的外語溝通能力已成為汽車人才的需要具備能力。汽車英語課程設計是各類學校重點關注的課程,如何把知識和能力結合的更好,是體現其創造力和競爭力的重要表現。因此,本文把多元智能理論引入汽車英語課程設計,為探討其可行性及策略開辟新的視角,提供新的思路和方法。

          一、多元智能理論

          多元智能理論(MultipleIntelligencesTheory)由美國哈佛大學發展心理學家、教育學家霍華德?加德納教授于1983年在《智能的結構》一文中提出后,在世界范圍內引發了教育的“革命性”變革。我國于20世紀90年代引進多元智能理論,國內有專家認為,多元智能理論無疑是我們長期以來一直在努力推崇的“素質教育的好全釋”;還有人指出:多元智能理論與建構主義理論一道,構成了我國新課程改革的強大理論支撐。多元智能理論指出人類內涵的能力至少有八種:包括語文智能;音樂智能;邏輯—數學智能;空間智能;肢體—運作智能;人際智能;自省智能;自然觀察智能。加德納認為,相對于過去的一元智力理論,多元智能理論能夠更地描繪和評價人類的智力能力。加德納還指出,人類智能還包含有次級智能和多種次級構成要素。

          二、基于多元智能理論的汽車英語課程設計

          (一)汽車英語課程設計的基本條件

          Posner(1994)認為,課程設計的基本條件包括:了解學生的需求、興趣、能力、知識水平等例如:學生需要什么、需要的原因、已有的能力、待補的能力、已有的基礎或條件,缺乏什么等等。熟悉課程情況例如,有能力識別和解釋該課程的基本概念和技能,和細致的有關知識,目前這個課程的開設情況等。擅長聽說讀寫譯五項必備能力,具有豐富教學經驗,而不是簡單的拼湊、復制、模仿依據以上課程設計的基本條件,做好高職英語課程設計就要求教師進行問卷調查或訪談學生已經完成的課程標準或已經具備的語言知識,要求通過參考有關著作、論文、同類課程、教材等,與同行交流,收集積累案例或經驗等等。

          (二)汽車英語課程設計的標準

          根據Furey提出的標準,高職英語課程設計必須把握下列標準:

          1.是否有足夠的理論依據英語課程設計必須基于什么樣的科學理論基礎,是否遵照其本身的科學性和社會性?

          2.是否適合學生目標在從事高職英語教學中,教師要因材施教。不但熟悉、掌握學生的自身學習情況、學習興趣,也注重培養學生的實際效果性。

          3.是否具有成功實施的可能性和效果的可評性在從事高職英語教學中,教師要不斷自評課程設計的真實效果。

          (三)汽車英語課程設計的內容

          汽車英語課程設計的內容取決于授課的理念。針對英語語言,如果認為語言是符號系統,課程設計就由語音、詞匯、語法、句型構成,強調語言形式的正確性;如果視語言為交際工具,課程設計要考慮的是交際的人,交際發生的條件、交際的目的等。英語課程設計關注的不僅是語言形式的正確性,還有社交的適當性。在教學研究過程中,在多元智能理論的指導下,根據調研結果對課程教學內容進行逐步更新,教材從最初的純英文閱讀形式的到單獨開發學生的專業英語閱讀能力,從聽、說、讀、寫等能力的平行拓展,汽車專業英語校本教材內容新穎,圖文并茂,根據主題確定教學內容、重點及難點,融專業英語聽、說、讀、寫訓練于一體,重點突出,實用性強,有利于開發學生的多元英語語言智能,改善課堂教學氛圍,提高教學效果。

          三、多元智能理論下汽車英語課程設計需注意的問題

          首先,汽車英語以提高口語交際能力為本位,突出應用性本課程在對汽車企業英語應用能力需求深入調研的基礎上,按確定工作任務模塊、同時突出語言技能的要求制訂教學大綱和授課計劃,明確了教學應達到的知識標準和技能標準。其次,課程體系整合突出性、邏輯性、典型性和實用性本課程以國際汽車行業近期的知識體系為基礎,以市場為導向,將傳統汽車英語課程的以訓練專業英語閱讀能力為主體的教學內容,整合成為汽車構成的4大部分分別為發動機、底盤、車身、電氣設備以及發動機的兩大機構五大系統和底盤的傳動系統、行駛系統、轉向系統和制動系統等各個任務模塊以系統的知識主題構成課程內容體系。,教學手段優化,突出多元英語智能培養在教學實踐中,注重將互動教學、角色扮演、案例教學、多媒體聽力、課件加視頻等教學手段相結合,增加學生的學習興趣,提高其用英語分析和理解專業知識的能力和用英語進行專業領域的交際能力,并結合具體課程內容指導學生進行延伸性思考,以增強學生的創新能力,促進學生多元智能的發展。

          總結

          多元智能理論可以說是治療教學中片面性的一劑特效藥,也是尋求教學策略的一個突破口。它對于激發課堂活力、激活學生智能起著舉足輕重的作用,為廣大教師改革教學方法、創新教學途徑、提高教學質量指明了方向。在汽車英語課程設計方面,還將繼續改進整體規劃,加強課程結構分析和學習領域設計,優化教材內容、形式和課程考核方式,豐富教學情境設計與課堂教學活動,將專業英語教學改革推向一個新的階段,提高學生多元英語智能培養的實效性。

          作者:宋敏 單位:長春汽車工業高等專科學校公共教學部外語教培室

          汽車設計論文:轉換器汽車設計論文

          一、汽車系統中的瞬變

          盡管汽車的標稱電池總線電壓為12V,但是視交流發電機充電時間的不同而不同,該電壓可能在9~16V范圍內變化。此外,鉛酸電池電壓在出現各種臨時情況時,會有很大變化。冷車發動和停啟情況可能將電池電壓拉低至3.5V,而拋載可能使電池總線電壓升高到36V。因此,電源IC必須能夠地調節輸出,以平穩應對各種輸入電壓變化。冷車發動/停啟和拋載時,使用單節鉛酸電池的多種臨時電壓擺幅如圖2所示。請注意,恰當的電源IC(此處是LT8616)可調節3.3V輸出,平穩應對這兩種臨時情況。

          二、高效率工作

          在汽車應用中,電源管理IC以高效率工作很重要,這主要有兩個原因。首先,電源轉換效率越高,以熱量形式浪費的能量就越少。因為熱量是任何電子系統實現長期性的天敵,所以必須有效管理熱量,這一般需要散熱器以提供冷卻,從而增大了總體解決方案的復雜性、尺寸和成本。第二,在混合動力或電動汽車中,電能的任何浪費都會直接減少可行駛里程。直到不久前,高壓單片電源管理IC和高效率同步整流設計還是相互獨立的,因為各自所需IC工藝不可能同時支持這兩種功能。以前,效率較高的解決方案是高壓控制器,這類控制器用外部MOSFET實現同步整流。然而,與單片解決方案相比,對于低于15W的應用而言,這類配置相對復雜、笨重。幸運的是,現在市場上已經有新型電源管理IC,能夠通過內部同步整流同時提供高壓(高達42V)和高效率。

          三、始終保持接通系統需要超低電源電流

          很多電子子系統需要以“備用”或“保持有效”模式工作,在這種狀態時以穩定電壓吸取低限度的靜態電流。在大多數導航、行車安全、車輛安全以及發動機管理電子電源系統中,可以看到這類電路。此外,這些子系統都可能使用幾個微處理器和微控制器。最豪華的汽車上有超過150個這類DSP,其中約20%需要始終保持接通工作。在這類系統中,電源轉換IC必須以兩種不同的模式工作。首先,當汽車行駛時,給這些DSP供電的電源轉換電路一般會以電池和充電系統饋送的滿標度電流工作。然而,當汽車點火裝置關閉時,這類系統中的微處理器必須保持有效,從而需要其電源IC提供恒定電壓,同時從電池吸取低限度的電流。既然可能有超過30個這類始終保持接通的處理器同時運行,那么即使點火裝置關閉,對電池的功率需求也是非常大的。因此,可能總共需要數百毫安(mA)電源電流給這些始終保持接通的處理器供電,這有可能在幾天時間內徹底耗盡電池電量。所以,這些電源IC的靜態電流必須極大地降低,以在不增大電子系統尺寸或復雜性的前提下,延長電池壽命。直到不久前,就DC/DC轉換器而言,高輸入電壓和低靜態電流要求還是相互排斥的。為了更好地管理這些要求,10年前幾家汽車制造商設定了低靜態電流目標,即每個始終保持接通的DC/DC轉換器<100μA,但是今天的是低于10μA。幸運的是,新一代電源IC已經推出,可在備用模式提供低于5μA的靜態電流。

          四、尺寸更小的電源轉換電路

          有幾種方法減小電源轉換電路的尺寸。一般而言,這種電路中較大的組件不是電源IC,而是外部電感器和電容器。通過將這類IC的開關頻率從400kHz提高到2MHz,就可以極大地減小這些外部組件的尺寸。但是為了有效達到這一目的,電源IC必須能夠在這類較高頻率上提供非常高的效率,以前這是不可行的。不過,采用新的工藝和設計方法,已經開發出能夠以2MHz頻率切換同時提供超過92%效率的同步電源IC。高效率工作較大限度降低了功耗,因而無須散熱器。高效率工作還有一個額外的好處,即保持開關噪聲位于AM頻段以外,這一點在任何噪聲敏感電子產品中都是很重要的。另一種顯著減小電源轉換電路尺寸的方法是,當需要兩個單獨的電壓軌時,采用雙通道轉換器而不是兩個單獨的器件。因為一個雙通道轉換器IC的尺寸僅略大于相同的單通道轉換器,因此其解決方案占板面積可以僅為兩個單獨轉換器合起來所占面積的一半。此外,雙通道轉換器可較大限度減小不想要的通道間串擾,而兩個相鄰單個轉換器的串擾可能造成問題,除非它們同步至一個共同的時鐘。如果包括外部時鐘和同步功能,會增大電路的尺寸、復雜性和成本。五、新型解決方案LT8616是一個多輸出、高壓同步降壓型穩壓器系列的首款器件。其3.4~42V輸入電壓范圍使該器件非常適合汽車應用,因為這類應用既會遇到冷車發動或停啟情況導致的低壓瞬態,又會遇到拋載情況導致的高壓瞬態。其雙通道通道具備1.5A和2.5A連續輸出電流能力,同時提供0.8V至略低于VIN的輸出,因此非常適合用來提供多種直接由車輛電池總線而來的汽車電壓軌。該器件是一款占板面積非常緊湊和簡單的雙輸出解決方案,無須任何外部二極管。其原理圖如圖3所示。LT8616的同步整流設計包括用于每個通道的內部頂部和底部MOSFET,每個通道都提供高達95%的效率。圖4顯示,當用標稱12V輸入給5V負載供電時,該器件可提供超過95%的效率,當同時給3.3V負載供電時,效率為94%,甚至在開關頻率相對較高的700kHz時。這種高效率工作較大限度減小了功率浪費,同時甚至在空間最受限的應用中,也無須散熱器。在電動汽車和混合動力汽車中,這種特點的直接作用就是,延長了電池一次充電的可行駛里程。此外,LT8616的突發模式(BurstMode)工作將兩個通道的無負載靜態電流降至僅為5μA,從而使該器件非常適用于始終保持接通應用,因為這類應用即使在無負載時也必須保持恒定電壓調節,以較大限度延長電池壽命。這一點尤其重要,因為始終保持接通的系統越來越多。另外,紋波非常低的突發模式工作拓撲將輸出噪聲較大限度減小至低于10mVPK-PK,從而使該器件適合用于噪聲敏感應用。如果應用需要外部同步,那么可以用脈沖跳躍頻率模式取代突發模式。LT8616非常低的壓差電壓特性也很有益,尤其對必須在停/啟或冷車發動時調節輸出的應用而言。圖4顯示,一旦輸入超過2.9V,即使當輸入電壓降至低于設定的輸出電壓時,在本圖情況下為5V,輸出也始終為2A且比輸入電壓低500mA。這一點很重要,因為很多電子控制模塊(ECM)需要一個或多個微處理器/微控制器。盡管這些微處理器/微控制器設計為用標稱5V電壓工作,但是電源低至3V時,它們仍然繼續工作。而在冷車發動情況下,輸入可能降至3.4V,所以微處理器仍然可以繼續工作,從而使電子控制單元(ECU)在冷車發動情況下一直無縫運行。另外,LT8616的最短接通時間僅為非常短的30ns,這允許以2MHz恒定頻率從24V輸入提供1.5V輸出,從而使設計師能夠優化效率,同時避開關鍵的噪聲敏感頻段,例如,AM收音機頻段。即使在輸入電壓高于16V時,LT8616也將提供低至1V、良好穩定的輸出電壓。由于以較高開關頻率工作可減小外部組件尺寸,所以LT8616的2MHz開關頻率允許實現占板面積非常緊湊的解決方案。此外,也已經有了較大限度減輕潛在EMI/EMC問題的特殊設計方法。LT8616采用了雙通道設計。每個通道都有內部集成的上管和下管高效率電源開關以及必要的升壓二極管。它們的振蕩器、控制和邏輯電路都是共享的,并集成到單個芯片中。兩個通道以180°反相工作,以較大限度減小輸入和輸出紋波。特殊設計方法和一種新的高速工藝在很寬的輸入電壓范圍內實現了高效率,LT8616的電流模式拓撲實現了快速瞬態響應和的環路穩定性。其他特點包括內部補償、電源良好標記、堅固的短路保護輸出軟啟動/跟蹤和過熱保護。28引線3mm×6mmQFN或28引線耐熱增強型TSSOP封裝與高開關頻率相結合,允許使用尺寸很小的外部電感器和電容器,從而提供了占板面積非常緊湊和高熱效率的解決方案。

          五、結論

          汽車中復雜電子系統的快速增加導致對電源管理IC出現了更高的要求。通過使用雙輸出電源IC,汽車設計可以顯著減少電源轉換電路所需空間。再加上2MHz開關頻率,還可以顯著減小外部組件(即電感器和輸出電容器)的尺寸,從而可提供占板面積非常緊湊的雙軌解決方案。這類緊湊型設計非常堅固,能夠承受停啟、冷車發動和拋載情況導致的瞬態變化,同時調節兩路輸出。此外,超低靜態電流使兩個通道非常適合始終保持接通系統。隨著越來越多的電子系統添加到日益縮小的空間中,較大限度減小解決方案占板面積同時較大限度提高效率也變得至關重要了。幸運的是,滿足這些要求的新一代電源IC已經上市,從而為未來汽車中增加更多電子產品創造了條件。

          作者:JeffGruetter單位:凌力爾特公司

          汽車設計論文:純電動汽車設計論文

          1驅動系統參數匹配

          驅動系統是純電動汽車的核心,其基本特性參數的選配必須滿足整車動力性能要求。通過計算,合理選擇動力系統各部件的參數,并將其進行有效匹配,才能設計出高性能的純電動汽車。

          1.1電機較大功率計算

          為滿足純電動汽車整車性能,通過3種方法計算電機較大功率Pnmax,即:根據汽車較高車速確定的功率即額定功率Pne;爬坡度確定的功率Pna;加速性能確定的功率Pnc。根據整車設計參數,可計算出上述3個功率值,取其中較大者作為電機較大功率選取參考值,即Pnmax≥maxPne,Pna,P[]nc。根據表1、2所給出的參數,由以上公式(1)—(3),計算求得Pne為22.64kW,在坡度為20°,以35km/h的車速爬大坡時,Pna為55.66kW,同時求得Pnc為45.78kW。因此,取Pna的值作為電機較大功率選取的參考值。

          1.2電機功率與轉矩選擇

          電機在工作時,其性能分為連續工作性能和短時工作性能。電機的額定值決定了其連續工作特性,短時工作特性是電機過載一定倍數之后的轉矩功率特性。在電機轉速與轉矩選擇時,通常以純電動汽車的常規車速來確定電機的額定轉速(電機通常運行的轉速),再通過電機的額定功率和額定轉速求出電機的額定轉矩。

          1.3電池組參數設計

          動力電池是純電動汽車的動力源,其攜帶的總電量是整車動力性和續駛里程的基本保障。電池組的總電量與電池單體的容量和組合形式有關,而動力電池的單體電壓和組合形式又直接決定了其為電機提供總電壓的大小。動力電池參數匹配主要包括電池類型的選擇、電池組電壓和容量的選擇。根據純電動汽車對目標性能的要求,綜合考慮整車所需的動力電池總電量、動力電池單體類型以及其組合形式后,計算確定動力電池單體數量。

          2底盤系統設計

          在純電動汽車底盤系統中,動力系統需要重新架構,因此總布置方案改變較大。目前,電動汽車底盤設計主要運用2種方式,即:根據設計需求,在傳統車平臺基礎上進行局部改制;開發“電動化、模塊化、智能化、集成化”全新理念的底盤系統。本文采用的方式是基于原有車型平臺進行局部改制。底盤系統中,大部分子系統的工作原理沒有發生變化,改制后需對底盤及整車進行重新總布置,重新計算軸荷分配對懸架系統性能造成的影響,然后對懸架系統做出相應調整。

          2.1電機、減速器布置

          電機、減速器的布置在原發動機前艙布置的基礎上進行,布置時應考慮如下幾個因素(以下X、Y、Z方向為車輛坐標系坐標軸方向,即當車輛在水平路面上處于靜止狀態,坐標原點與質心重合,X軸平行于地面指向正前方,Y軸指向駕駛員右側,Z軸通過汽車質心指向正上方):1)電機、減速器外輪廓距離左右縱梁的空間寬度應一致,以便于安裝懸置;2)減速器輸出軸中心線布置在滿載前輪中心線附近,差速器輸出軸與前輪中心連線盡量接近;3)減速器后部應與副車架、轉向機構都留有安全距離;4)電機三相線進線與控制器出線方向位置相協調;5)半軸在YZ平面內與Y方向夾角,空載時應小于15°,滿載時小于7°;6)電機布置位置應在整車滿載條件下確定。確定減速器輸出軸位置后,電機定位可繞減速器輸出軸旋轉,電機的輪廓上限不超過縱梁上平面,電機右側為3相線接口,電機控制器放置于電機正上方;電機位于減速器右側,如圖2所示(以下示意圖均是通過對各元件的簡化建模后得到)。差速器中心平面相對XZ平面偏左200mm,電機減速器集成體外輪廓距左側縱梁最小170mm,距右側縱梁最小60mm。該設計方案中,根據電機減速器集成體的尺寸分布,將差速器中心平面布置與整車中心平面基本重合,左右半軸通過萬向節將車輪與減速器的輸出軸連接起來,在YZ平面上,左右半軸與前輪中心線的夾角相等,在核算半軸與前輪中心線夾角時計算一側即可,如圖4所示。裝配時電機、減速器集成體與車架的連接點一共有3個,分別位于左側縱梁、右側縱梁、副車架。左側縱梁懸置軸線平行于Y方向,限制X和Z方向運動;右側縱梁懸置軸線平行于X方向,限制Y和Z向運動;副車架上的懸置軸線平行于Y方向,限制X和Z方向運動。

          2.2前后艙元件布置

          如上所述,將電機、減速器布置在原發動機前艙位置,同時DC/DC、電機控制器、空調壓縮機等相應電氣裝置均布置在前艙。可利用各元件的外形尺寸將各元件簡化為長方體模型進行布置,從車輛前艙上方往下俯視,如圖5所示。原車的后艙容積約為0.43m3,將車載充電器、電源管理器、配電箱、直流空氣開關布置在后排座椅背后,并且設計拱形支架,使其不影響備胎的放置,布置示意圖如圖7所示。同時,可設計一個大蓋板,將這幾個器件蓋住,以達到從后面看車內美觀的效果,后艙電器蓋板采用塑料件制成,以減輕整車質量。

          2.3動力電池布置

          本設計將電池單體集中布置于一個電池包中,動力電池包中共布置了100個電池單體,包內電池單體總共分為6排,沿車輛X方向,前部3排電池臥放,后部3排電池立放,以保障其與后排座椅地板形狀相統一,同時通過串聯形式將所有單體進行連接,如圖8所示。電池包采用無上蓋結構,利用車身地板及四周安裝板和加強板形成電池包的上蓋。電池包外殼可采用鈑金件折彎和焊接的工藝形成箱體,翻邊形成安裝板,可實現在安裝孔定位時與車身地板的模具統一起來。同時,電池排布上充分利用車身地板下方空間,與車身地板的形狀一致,以較大程度節省空間,為避開后輪擺臂安裝座和后輪罩在電池包后部兩邊開有2個缺口,如圖9所示。動力蓄電池布置在座椅地板下方,并且盡量保留了車身地板形狀,該布置的電池包是車輛的最小離地間隙位置,如圖10所示。該布置保障了駕乘人員安全,給貨倉和備胎留下了一定的空間,同時還考慮了電池包整體快速更換原則,方便電池包的整體更換。該動力電池單體質量為3.1kg,電池單體共310kg,加上電池包殼體及加強等附件結構,電池包總質量約385kg。該布置后電池包重心位置距離前軸水平距離為1558mm,前、后軸軸荷比例分別為49.4%和50.6%,滿足GB7258—2012中關于軸荷的要求。

          3車身設計

          純電動汽車車身設計是整車設計的重點之一,其設計效果對整車性能(如續駛里程、加速時間、爬坡性能等)的影響顯著。同時,車身必須達到足夠的結構強度以及滿足其他性能指標(如安全、耐久性、NVH、工藝等)。國內外對純電動汽車車身設計研究較多,目前主要是應用多種輕量化材料,同時集成結構設計優化和先進制造技術及工藝等手段進行設計[8]。基于以上所述,本例中電池包安裝在車身地板下方,其外殼設計及電池單體布置時盡量與車身地板的形狀一致。同時,電池包布置時考慮了整體快換原則,根據設計需要及電動汽車相關安全規定,上車體可直接由原傳統車平臺提供,但原車身地板在結構上必須做出相應更改。

          3.1更改因素

          為滿足要求,設計地板時考慮的因素如下:1)電池包安裝于車身地板下方,根據電池實際布置,為達到電動汽車安全法規相關要求,需抬高地板高度;2)車身地板下方要根據電池包外殼的形狀設計密封的加強梁,用于安裝電池包,并且與電池包共同形成電池包空間;3)車身地板下方需焊接3個支撐桿,該支撐桿用于支撐電池包中部變形產生的載荷,同時也用于安裝時的定位;4)車身地板上方需設計螺孔,用于安裝中央通道蓋板;5)設計中后排地板高度升至與前座椅安裝支架一致,需在車身地板上重新設計凸臺結構用于座椅安裝;6)車輛地板結構發生變化,側碰剛度發生變化,需重新校核,車身地板的承載能力同時也需要校核;7)新設計車身地板與周圍鈑金件的連接與原車不同,需重新設計。

          3.2結構設計

          根據以上設計需求,從車身底部右后邊向上斜看改進后的車身地板結構如圖12所示,其側面剖視示意圖如圖13所示。圖13中的臺階面從左至右依次表示:后排座椅安裝面、后排座椅腳地板及前排座椅安裝面、前排座椅腳地板。車身地板與電池包安裝梁通過車身焊裝構成車身的一部分,而中央通道蓋板在整車裝配線束后,再通過螺釘或螺栓固定在地板上,用于構成線束的通過空間。本例中由于車身地板在電池包的基礎上進行了抬高和展平,使得后排座椅的H點與腳地板的垂直距離減小,從原車的400mm以上減少至250mm左右,但是仍然符合一般乘用車布置設計要求。座椅下方安裝板展平后,重新設計了小的安裝支架結構,使得坐墊底座輕微改動。本設計在適當的地方加強了車身地板設計剛度,以滿足整車碰撞法規要求和承載要求。綜上所述,前后艙、動力電池包及與車身地板之間的布置關系如圖14所示。

          4整車性能

          改制后的純電動汽車整車基本性能可通過理論計算求得。將以上計算選取的各項參數導入Matlab軟件,并通過編程獲得部分相關性能曲線,結果如圖15—18所示。圖15是不同車速電機需求功率曲線。可知,在整車運行過程中,電機的需求功率隨整車車速變化,其大小隨車速增加而增大。其中,車速為50km/h時,電機滿足整車基本要求的需求功率為6.02kW;當車速為80km/h時,電機的需求功率達到13.41kW。圖16所示是不同爬坡度的電機功率曲線。圖16是在35km/h的車速勻速爬坡情況下獲得,曲線反映出電機需求功率與爬坡度成正比例關系。在爬坡度為零時,電機功率為0.47kW;當爬坡度為14.05%(8°)時,電機功率為24.63kW;當爬坡度達到36.40%(20°)時,電機需求功率較大,達到55.66kW。圖17是在電機額定功率、整車空載狀態下,整車的百千米加速時間曲線。由圖可見,車輛從原地起步加速至50km/h時,時間為5.66s;(50~80)km/h所用時間為6.16s;整車車速達到100km/h時,共用時為19.34s。圖18是不同條件的加速度與時間的關系曲線。可以看出,車輛在實驗質量-電機額定功率、車輛空載狀態、車輛滿載狀態下,其起步加速度大小不同。在車輛起步時,加速度的值較大,圖中3種條件下分別為2.63、2.41和0.84m/s2。在車輛起步后的一定車速范圍內,加速度大小基本保持不變;當車速達到一定值后,加速度開始逐漸減小,變為零,此時車速達到較大。其他數據,如等速(60km/h)續駛里程大于260km,最小轉彎半徑小于11m,整車滿載時最小離地間隙為147mm等。這些理論計算數據均達到了前期設計的性能目標要求。

          5結束語

          純電動汽車在能源利用率、減少排放污染、降低噪聲方面所具備的顯著優勢,對目前能源危機、環境污染問題均可起到有效緩解作用。本文針對基于傳統汽車平臺的純電動汽車改制進行了重新設計,各總成布置合理,將選配的數據導入matlab程序獲得了相應的車輛性能曲線。結果顯示,所有性能數據能夠滿足本文所提出的整車目標性能要求,將為該純電動汽車下一步整車優化提供有效參考。

          作者:何勇彭憶強王子江王海單位:西華大學交通與汽車工程學院四川汽車工業股份有限公司新能源汽車研究院

          汽車設計論文:汽車電子信息系統設計論文

          汽車電子信息系統的基本結構,主要包括通訊系統、車載嵌入系統以及外部系統,在對電子信息系統進行設計和實現時,需要引起設計人員的充分重視。

          1通訊系統

          通訊系統可以說是汽車電子信息系統的核心和中樞,同時也是車輛內部系統和外部網絡實現信息交互和重要橋梁,對于實現系統的各項功能而言有著不可替代的作用。從目前來看,在汽車電子信息系統中,最為常用的是GPRS無限數據傳輸系統,按照相應的網絡協議,利用傳統GSM網絡的相關資源,進行數據的傳輸工作,可以保障數據傳輸的速度和質量。不僅如此,在不斷的發展過程中,全球的運營商都針對商用GPRS系統進行了研發,為車載通訊系統提供了必要的網絡支持,也使得汽車電子信息系統有了一個接入時間短、傳輸速率高、安全的信息交互平臺。

          2車載嵌入系統

          在科技發展的帶動下,車載系統的嵌入技術愈發成熟,逐漸成為汽車信息網絡的控制中心。車載嵌入系統可以對車輛內部設備的運行狀況進行檢測,一旦發現異常,可以立即向駕駛人員發送相應的警報信息,如語音提示或燈光信號等,同時針對故障進行前面細致的分析,向駕駛員提出合理化建議,如停車檢修或者調整路線前往維修點等,對安全事故進行規避,保障行車安全。在車載嵌入系統中,利用相應的處理器、GPS接收機、GPRS模塊以及人機交互接口等,可以構建出一個具備強大通信能力和信息處理能力的平臺,利用無線通訊、藍牙數據交互等網絡通訊技術,實現信息的交互和共享。系統的標準化和模塊化設計不僅便于系統功能的實現和維護,也使得其具備良好的拓展性,可以實現車輛定位、動態導航等功能。

          3外部系統

          從目前的發展情況看,外部系統包括一個專業的門戶網站,可以為每一位用戶提供個性化的服務,滿足用戶不同的使用需求,同時還可以根據相應的情況,進行動態更新,為用戶提供完整、合理、、的信息。需要進行動態更新的情況包括:汽車自身的地理位置,或者用戶指定的道路路況圖;用戶的具體需求;與汽車服務供應商服務協議的相關內容;汽車在行駛過程中遇到的特殊狀況。

          汽車電子信息系統功能的實現,不僅需要相應的硬件資源,還需要良好的軟件支持,因此,做好系統軟件的設計工作是非常重要的,應該重視以下兩個方面的內容:

          (1)軟件的結構模式。汽車電子信息系統的軟件架構,可以利用UML的Component框圖進行描述。用戶可以通過因特網,連接到門戶網站,對相應的數據信息進行查詢,也可以對系統網絡服務進行擴展。之前也提到,門戶網站可以為用戶提供良好的個性化服務,結合用戶的位置信息,在比較特殊的情況下,可以對用戶需要的數據信息進行動態更新。不僅如此,用戶可以通過移動通訊設備,利用Web搜索服務,查詢自己需要的信息,如旅店和車票、機票等的預定,必要的車輛維修信息等。同時,系統中的個性化管理模塊可以根據每一個用戶的基本情況,為門戶網站的動態更新提供必要的數據信息;事物管理模塊可以對數據的流通、交易等進行監控,對數據庫故障以及數據沖突進行處理和恢復,保障數據的訪問和使用安全。另外,在系統中,信息數據庫的功能是非常重要的,不僅可以對地理信息進行存儲,也可以為用戶提供必要的地址信息,確保數據的性和合理性是極其關鍵的,必須得到軟件設計人員的充分重視。

          (2)系統的功能實現。汽車電子信息系統的功能眾多,這里主要針對最為常用的電子導航功能進行分析和闡述。電子導航系統可以通過與GPRS網絡的相互連接,隨時對車輛進行定位,實現對于車輛的監控和導航。電子導航系統的工作過程主要包括兩個環節。目的地輸入。在出發前,用戶可以向導航系統輸入目的地的相關信息,系統會根據車輛的位置以及與目標的距離,對道路信息進行分析,制定出最為恰當的行車路線,為用戶提供導航。在行駛過程中,車輛可以通過GPS接收設備,獲得車輛的位置信息,在人機交互界面顯示出來,保障行駛路線的合理性。

          作者:周振單位:攀枝花學院交通與汽車工程學院

          汽車設計論文:汽車車身設計論文

          摘要:汽車工業飛速發展,越來越多的人對汽車的追求不僅僅停留在速度方面了,對外觀的要求也越來越高。汽車車身技術是汽車制造的重要組成部分。車身造型設計是將科學和藝術相結合的工作。在科學方面包括了流體學,人機工程等學科。本次困論文主要介紹車身造型對安全和動力的影響。

          關鍵詞:汽車車身;汽車安全;汽車動力

          汽車工業飛速發展,越來越多的人對汽車的追求不僅僅停留在速度方面了,對外觀的要求也越來越高。汽車車身技術是汽車制造的重要組成部分。車身造型設計是將科學和藝術相結合的工作。在科學方面包括了流體學,人機工程等學科。本次困論文主要介紹車身造型對安全和動力的影響。

          緒論

          1.汽車的誕生加速了人類文明的進程,汽車是現代科技的重要載體之一,是衡量一個國際科技水平和經濟水平重要的指標之一。汽車車身是汽車的四大組成部分之一,也是我們了解汽車的及時步。現在的汽車領域更新換代速度越來越快,汽車換代又在很大程度上是車身的更新。車聲設計不僅僅是美學,同樣包括了空氣動力學、環境學、材料和化工等眾多學科。隨著人類生活水平的提高和科技的發展,汽車車身設計朝著虛擬化、個性化、人性化和綠色安全方向發展。

          2.國外汽車行業起步早,水平高。在國外車身設計是被極為重視的一個環節。車身是保護乘客重要的部分。科學的設計可以極大地提高安全性能。汽車行業在經歷了馬車型、箱型汽車后步入了流線型汽車時代。隨著空氣動力學的發展,人們了解到車速的提升不僅僅是增加動力這么簡單。流線型車身將空氣阻力因素從0.5降到了0.3以下,這意味著能節省14%的燃油,空氣阻力每降低百分之十燃油節省百分之七左右。然而車身的設計師減小空氣阻力因素的重要手段。石油危機爆發以來,油耗成了普通百姓選擇車輛的一個重要參考數據,為了達到節油減排的目的,汽車生產商基本都是采用減小整車質量來達到目的,這樣一來輕質合金材料和復合材料在優化車身方面將得到極大應用。寶馬高端轎車正在大量采用碳纖維材料,來減輕整車質量和提高車身硬度。

          3.汽車車身設計對安全也有極大影響,這是影響現代人買車的重要參考數據之一。IIHS在安全性報告中的數據表明,其2011年進行了相關數據統計,以上牌行駛1-3年的乘用車為樣本統計,大型車平均每100萬臺車中發生嚴重事故造成的死亡人數為24人,而同樣本中的微型車和小型車的死亡人數則為65人。同時IIHS也給出了2000年時候的數據統計,可以發現,車輛安全性帶來的好處是非常明顯的,無論是大型車還是小型微型車,相比十年前發生事故的死亡率明顯降低,但是尺寸不同車輛之間的死亡率依舊有明顯的差異。此外,IIHS以及E-NCAP的碰撞測試數據也可以看出,大型車普遍碰撞表現更好,而小型車則相對較差,在引入小面積重疊碰撞試驗甚至很多時候小型、微型車的得分實在慘不忍睹,這也是我們可以從公開數據中看到的。這樣看來車身的大小會對安全有極大影響。車身不管厚薄只要滿足工藝和性能要求的前提下,車身越輕越好,即可以降低油耗還可以減少成本。如某系車的前翼子板也是采用非金屬材料,但性能標準即能達到使用要求又降低成本。汽車發展至今較大的問題不是汽車越重越安全,而是汽車重量既輕又安全。汽車加重100KG很簡單,但是要減少100KG所依靠的就是汽車精尖制造工藝和技術,不過不管是車子的厚度還是大小對車輛安全的影響都不是較大的,較大的還要算是車身所用材料。以前的高強度鋼板,拉延強度雖高于低碳鋼板,但是延伸率只有后者的50%,所以只適用于形狀簡單、延伸深度不大的零件。現在的高強度鋼板是在低碳鋼內加入適當的微量元素,經各種處理軋制而成,其抗拉強度高達420N/mm2,是普通低碳鋼板的2~3倍,深拉延性能極好,可軋制成很薄的鋼板,是車身輕量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。含磷高強度冷軋鋼板:含磷高強度冷軋鋼板主要用于轎車外板、車門、頂蓋和行李箱蓋升板,也可用于載貨汽車駕駛室的沖壓件。主要特點為:具有較高強度,比普通冷軋鋼板高15%~25%;良好的強度和塑性平衡,即隨著強度的增加,伸長率和應變硬化指數下降甚微;具有良好的耐腐蝕性,比普通冷軋鋼板提高20%;具有良好的點焊性能;與汽車鋼板相比,鋁合金具有密度小(2.7g/cm3)、比強度高、耐銹蝕、熱穩定性好、易成形、可回收再生等優點,技術成熟。德國大眾公司的新型奧迪A2型轎車,由于采用了全鋁車身骨架和外板結構,使其總質量減少了135kg,比傳統鋼材料車身減輕了43%,使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奧迪A8通過使用性能更好的大型鋁鑄件和液壓成型部件,車身零件數量從50個減至29個,車身框架閉合。這種結構不僅使車身的扭轉剛度提高了60%,還比同類車型的鋼制車身車重減少50%。又因為所有的鋁合金都可以回收再生利用。當然還有比之更好的還有纖維材料。高強度纖維復合材料,特別是碳纖維復合材料(CFRP),因其質量小,而且具有高強度、高剛性,有良好的耐蠕變與耐腐蝕性,因而是很有前途的汽車用輕量化材料。碳纖維復合材料在汽車上的應用,美國開展的好。

          4.通過這篇論文,我們可以知道車身對安全和動力方面的些許影響,也能了解些許關于車身設計方面的知識。了解到車身不僅僅是一堆鋼材,更是藝術和科學的結晶

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