汽車車身設(shè)計-第一章

1、第一章、緒論提綱一、汽車車身結(jié)構(gòu)性能概述二、振動分析基礎(chǔ)三、優(yōu)化設(shè)計理論基礎(chǔ)四、數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)五、汽車產(chǎn)品開發(fā)流程和設(shè)計方法 現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計過程特點(diǎn) 并行的、協(xié)同的、面向全生命周期的模式 要求合理安排產(chǎn)品開發(fā)流程 戰(zhàn)略類產(chǎn)品開發(fā)項目流程 產(chǎn)品管理 概念開發(fā) 批量開發(fā) 批量準(zhǔn)備一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法實例 計算機(jī)輔助造型技術(shù) 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 空氣動力學(xué)模擬 人機(jī)工程技術(shù) 數(shù)字樣機(jī)技術(shù) CAE數(shù)據(jù)驅(qū)動和驗證技術(shù) 模塊化設(shè)計技術(shù)一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 計

2、算機(jī)輔助造型技術(shù) 將造型膠帶圖由三維掃描儀直接輸入計算機(jī)，經(jīng)過逆向建模和CAS造型，得到三維可加工的數(shù)學(xué)模型 相對于傳統(tǒng)的仿形法造型具有如下優(yōu)點(diǎn)： 省略比例模型的制作環(huán)節(jié)，縮短造型周期 擺脫了手工模型制作和三坐標(biāo)測量造成的誤差鏈的影響，提高了數(shù)據(jù)精度 CAS階段生成的內(nèi)外表面三維數(shù)據(jù)，可以為后序工程和工藝分析提供共享的數(shù)學(xué)模型一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 是國際上各大汽車廠商展示自身實力及進(jìn)行輔助造型設(shè)計的一種手段，同時為方案評審提供了準(zhǔn)確的依據(jù) 采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計師不再局限于固定的油泥模型，突破了傳統(tǒng)的

3、功能決定形式的束縛，而能充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性，使得設(shè)計中滲入了更多實用性、更多藝術(shù)性和更多綜合的因素一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 數(shù)字樣機(jī)技術(shù) DMU（Digital Mock-Up）數(shù)字樣機(jī)技術(shù)作為目前世界汽車行業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的主流技術(shù) DMU技術(shù)在車身開發(fā)中的應(yīng)用：1. 白車身焊接過程模擬2. 車門玻璃裝配模擬3. 運(yùn)動干涉分析一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 空氣動力學(xué)模擬 空氣動力學(xué)原理在車身造型設(shè)計中的應(yīng)用已經(jīng)成為造型構(gòu)思的重要依據(jù) 轎車：減少空氣阻力

4、和空氣升力，提高整車的經(jīng)濟(jì)性和操縱穩(wěn)定性 商用車：改進(jìn)駕駛室的流線型設(shè)計，降低車輛的風(fēng)阻和油耗，改善經(jīng)濟(jì)性一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 人機(jī)工程技術(shù) 改善駕駛員和乘員在駕駛和乘坐狀態(tài)下的舒適性、視野性、手伸及性、操縱方便性等一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 CAE數(shù)據(jù)驅(qū)動和驗證技術(shù) 白車身和部件的靜態(tài)、動態(tài)、安全、疲勞分析 空間和管路的CFD分析 鈑金件的沖壓成形可行性分析 塑料件注塑過程的模擬分析和優(yōu)化設(shè)計等一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車

5、工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 模塊化設(shè)計技術(shù) 是在系列化設(shè)計和平臺設(shè)計的技術(shù)概念背景下提出的 零部件供應(yīng)商的自主開發(fā)能力的不斷提高，總成開發(fā)的技術(shù)革新和產(chǎn)品開發(fā)的職責(zé)向供應(yīng)商轉(zhuǎn)移，模塊化的程度和趨勢日益明顯 目前：車門模塊化、儀表板（加副儀表板）模塊化、頂后側(cè)內(nèi)飾模塊化、白車身模塊化 未來：兩個主要的模塊，即白車身模塊（B.I.W.）和座艙模塊（COCKPIT）一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 略一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 一輛

6、全新轎車的開發(fā)，從項目開始到最終新產(chǎn)品批量投產(chǎn)，大約需要50個月的時間 在整個開發(fā)流程中，對每一個階段的開發(fā)進(jìn)程都設(shè)有一個審查、驗收的關(guān)鍵里程碑，從項目開始、戰(zhàn)略意向、到設(shè)計完畢、批量投產(chǎn)，在每個里程碑對新車型的所有指標(biāo)都必須經(jīng)過嚴(yán)格考核一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 產(chǎn)品設(shè)計的重要性一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 （一）車身開發(fā)階段（一）車身開發(fā)階段 1產(chǎn)品策劃 是車身產(chǎn)品開發(fā)的第一階段 目的是規(guī)劃和定義車身產(chǎn)品開發(fā)的指導(dǎo)原則、開發(fā)內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)、性能指

7、標(biāo)、實施路線、風(fēng)險分析等 需要經(jīng)過領(lǐng)導(dǎo)層評審，通過后形成后續(xù)開發(fā)活動的指導(dǎo)性文件，作為造型、設(shè)計、試制、試驗階段的輸入條件 重要的工作內(nèi)容重要的工作內(nèi)容 APQP QFD SWOT分析一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 車身開發(fā)階段車身開發(fā)階段 2概念設(shè)計 主要確定方案和參數(shù)，在產(chǎn)品開發(fā)周期中占的時間較長 包括車身總布置、車身造型、結(jié)構(gòu)可行性研究三大方面 車身硬點(diǎn)尺寸參數(shù)確定 主要結(jié)構(gòu)斷面和分塊確定 人機(jī)工程布置 造型效果圖、CAS數(shù)據(jù)、造型模型制作、測量和線圖 前期CAE分析、結(jié)構(gòu)和工藝可行性分析一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)

8、計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 車身開發(fā)階段車身開發(fā)階段 3技術(shù)設(shè)計 在汽車造型評審?fù)ㄟ^并凍結(jié)后，進(jìn)行的結(jié)構(gòu)方面的詳細(xì)設(shè)計工作 包括三維結(jié)構(gòu)設(shè)計和二維工作圖設(shè)計兩大方面 4 試制 是開發(fā)過程中相當(dāng)重要的一個驗證環(huán)節(jié) 分為三個階段：設(shè)計試制、實驗試制和生產(chǎn)前階段試制一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 車身開發(fā)階段車身開發(fā)階段 5試驗 試驗是產(chǎn)品驗證的重要環(huán)節(jié)一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法分類按試驗對象 整車試驗 白車身試驗

9、 系統(tǒng)試驗 零部件試驗按試驗對象的制造狀態(tài) A樣車（件）試驗 B樣車（件）試驗 C樣車（件）試驗按驗證目的 性能試驗 可靠性試驗 6生產(chǎn)準(zhǔn)備 經(jīng)過若干輪產(chǎn)品試制和試驗后，設(shè)計最終凍結(jié)，意味著產(chǎn)品生產(chǎn)準(zhǔn)備全面啟動 生產(chǎn)準(zhǔn)備主要完成制造確認(rèn)和批量生產(chǎn)確認(rèn)兩大方面工作 制造確認(rèn)要求生產(chǎn)部門對所有生產(chǎn)設(shè)備調(diào)試完成并確認(rèn)合格 批量生產(chǎn)確認(rèn)要求生產(chǎn)部門確認(rèn)生產(chǎn)能力可滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)。在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段進(jìn)行試生產(chǎn)，完成所有試生產(chǎn)車輛的生產(chǎn)，并解決遺留的生產(chǎn)問題，為全面批量生產(chǎn)做好充分的生產(chǎn)準(zhǔn)備一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法（二）車身開發(fā)內(nèi)容（二）

10、車身開發(fā)內(nèi)容1. 車身造型2. 車身結(jié)構(gòu)可研3. 三維結(jié)構(gòu)設(shè)計4. 二維圖設(shè)計5. CAE計算及驗證6. 車身試制7. 車身試驗8. 工藝支持一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 （一）性能設(shè)計（一）性能設(shè)計 （二）精益設(shè)計（二）精益設(shè)計 （三）并行工程（三）并行工程 （四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)（四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法（一）性能設(shè)計（一）性能設(shè)計現(xiàn)代設(shè)計是以CAE技術(shù)為支撐的性能設(shè)計從概念設(shè)計開始，貫穿整個產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計階段，直

11、到后序的產(chǎn)品試驗驗證，都以目標(biāo)性能為指導(dǎo)一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法（一）性能設(shè)計（一）性能設(shè)計三大要素三大要素 產(chǎn)品設(shè)計前期的對標(biāo) 設(shè)計過程中的CAE分析驗證 實行閉環(huán)控制模式，產(chǎn)品驗證環(huán)節(jié)捆綁于各個階段，既是各個階段的評審節(jié)點(diǎn)，又是性能設(shè)計的主線，整個項目的運(yùn)作始終處于閉環(huán)控制中一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法（二）精益設(shè)計（二）精益設(shè)計通常被應(yīng)用于制造活動，致力于通過規(guī)定產(chǎn)品在工廠內(nèi)部的流動方式，消除瓶頸和采取節(jié)約的措施，不斷提高制造效率。隨著產(chǎn)品推

12、陳出新越來越快、成本差異變小、品牌忠誠度不斷下降，精益原則的擁護(hù)者正將這一理論深入擴(kuò)展到設(shè)計、市場和新產(chǎn)品引入等新興領(lǐng)域以前在產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，工程師通常可以不計成本地追求自己的夢想，而不會受到來自生產(chǎn)部門的壓力，也不用與這些部門的人員進(jìn)行接觸。但隨著產(chǎn)品利潤的不斷下降，各家公司希望能最大程度地降低成本創(chuàng)造更多的價值和減少浪費(fèi)，是精益設(shè)計的主要內(nèi)容如何跟蹤項目或產(chǎn)品進(jìn)展如何有效地管理開發(fā)預(yù)算和計劃，以降低差錯、減少變動和節(jié)約時間一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 （三）并行工程（三）并行工程并行工程是集成并行地設(shè)計產(chǎn)品及其相關(guān)的各種

13、過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)方法組織跨部門多學(xué)科的開發(fā)小組，并行協(xié)同工作，對產(chǎn)品設(shè)計工藝制造等上下游各方面進(jìn)行同時考慮和并行交叉設(shè)計，及時地交流信息，使各種問題盡早暴露，并共同加以解決使產(chǎn)品開發(fā)時間大大縮短，同時新產(chǎn)品質(zhì)量和成本都得到改善設(shè)計階段的并行工程主要在以下三個方面：開發(fā)流程的并行設(shè)計方案的并行項目團(tuán)隊的協(xié)同工作一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 （四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)（四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)基于知識的工程基于知識的工程 KBE是一種工程設(shè)計方法學(xué)，它通過對設(shè)計方案、設(shè)計過程進(jìn)行知識的捕捉和構(gòu)造，并對設(shè)

14、計方法和設(shè)計過程進(jìn)行定義，根據(jù)功能要求、部件信息和處理過程的描述，快速生成新的設(shè)計方案，從而高效地指導(dǎo)設(shè)計一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 （四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)（四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā) KBE的應(yīng)用價值的應(yīng)用價值 提高設(shè)計的自動化程度，降低設(shè)計迭代次數(shù)，縮短設(shè)計周期 使CAD設(shè)計融入領(lǐng)域?qū)＜业闹R與經(jīng)驗，提高設(shè)計品質(zhì) 設(shè)計早期就能檢查設(shè)計方案對于制造性、工藝性、成本等要求的可行性，便于并行工程的實現(xiàn)，降低設(shè)計成本一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 （四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)（四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)KBE的總體結(jié)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 （四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)（四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)虛擬產(chǎn)品開發(fā)虛擬產(chǎn)品開發(fā)VPD也稱虛擬設(shè)計制造，是產(chǎn)品設(shè)計制造的真實過程在虛擬環(huán)境中的映射一現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)流程二現(xiàn)代車身設(shè)計技術(shù)三我國汽車工業(yè)的車身設(shè)計水平四現(xiàn)代車身開發(fā)流程五現(xiàn)代車身設(shè)計方法 （四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)（四）基于知識的虛擬產(chǎn)品開發(fā)VPD關(guān)鍵技術(shù)關(guān)