汽车研发知识基础培训课件.ppt

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1、汽车开发造型、总布置、性能目标设计,前 言,造型设计主要工作的基本概念,造型设计的基本流程,第一部分 汽车造型,造型设计的基本流程,第一部分 汽车造型,造型定位,市场定位产品概念,车型资料的收集造型趋势分析概念草图造型定位,结论,第一部分 汽车造型,造型设计主要工作的基本概念,定义：确定希望产品在市场上的展现形象。用来表达造型定位的图，称为造型定位图,造型定位的输入 市场输入:产品类别、用途、目标用户、目标价格、市场区 域、年销售量、对造型特殊要求 技术输入：车型尺寸、主要参数、布置形式、发动机类型、制造工艺,造型定位分析工作 资料收集：选择与目标产品具有竞争性和可比性的同类产品造型（电子图片

2、）资料 造型风格的分类、分析 分析产品的共同性，按造型风格和发展方向进行分类（3-5类为宜）明确目标产品所处位置 造型定位的表达：以具象形式表述目标产品的定位，最好是造型参照车或其图片,造型定位,创意草图,造型定位配置参数借用件明细设计硬点初步总布置,创意构思（手绘草图）渲染（前、后透视及侧视）相同比例图形输出,评选（9选3）,第一部分 汽车造型,造型设计主要工作的基本概念,定义：为了寻找造型方案而绘制的初步平面造型图，仅用来初步表达造型理念和方向。也称为概念草图或草图,创意草图,效果图和最终效果图,创意草图借用件信息关键断面设计硬点总布置零部件技术方案,草图造型修改渲染及细节表现的效果图（6

3、个视图）相同比例图形输出,评选（3选1）,工程可行性分析布置检查,第一部分 汽车造型,造型设计主要工作的基本概念,定义：受总布置、可行性和设计输入条件的约束，详细表达造型方案而绘制的造型平面图，明确表达造型理念和方向,效果图和最终效果图,造型曲面（CAS）,最终效果图造型特征断面主断面总布置图借用件数据,相关数据及图形的调入构建各视图特征曲线基本曲面构建高光检查分块及细节处理,造型确认,工程可行性分析布置检查,第一部分 汽车造型,造型设计主要工作的基本概念,定义：指以最终评审得出的效果图方案为基础利用曲面制作软件（Alias、Catia、Icemsurf）制作的用来加工实物模型、验证造型的曲面

4、数据,造型曲面（CAS）,比例模型和全比例模型,CAS数据效果图,骨架搭建/敷料铣削加工手工修改表面处理细节表现零部件制作,评审,工程可行性分析,第一部分 汽车造型,造型设计主要工作的基本概念,定义：1，比例模型是按照一定比例缩小制作的实体模型，目的是用较短的时间和较低的成本进行造型方案的实体初步研究，根据车体的大小，选择1:5-1:3的比例2，全尺寸模型是（经过比例模型扫描点云，将原CAS数据与点云数据匹配，制作新CAS数据后）按照1:1比例制作的透视仿真或非仿真、具有真车细节结构和色彩的实体模型，目的是真实体现产品的最终造型效果，按照不同阶段分为可行性造型模型和造型模型,比例模型,全尺寸模

5、型,模型点云模型断面借用件数据,点云及借用件数据的调入断面线提取，比较判断基本曲面构建曲面光顺分块、断差、倒圆,冻结,A面制作,工程可行性分析,第一部分 汽车造型,造型设计主要工作的基本概念,定义：将扫描的造型模型表面点云数据用ICERMSURF等软件制作的满足汽车整体审美要求和工程、制造、装配和模具工艺要求的外表面数据。通常情况下要求达到G3连续,A面制作,A级曲面,骨架搭建/敷料铣削加工装配,评审,验证模型,第一部分 汽车造型,造型设计主要工作的基本概念,定义：为了检验A级曲面、结构、断差和间隙情况，用A级曲面来进行精细加工制作的实体模型,VR（虚拟现实）,CAS数据A级面,数据导入数据分

6、层材质、动画、光线、色彩设置,确认,第一部分 汽车造型,造型设计主要工作的基本概念,定义：虚拟现实是在投影设备和虚拟现实专用软件（如RTT软件）的帮助下，通过立体眼睛和大屏幕向人们展示汽车在不同状态下不同效果的一种技术，也是最近几年汽车行业普遍使用的一种汽车前期造型阶段评审的手段，能够直观立体的展示汽车的外观与内饰，对前期造型以及工程化能提供很大的帮助,VR（虚拟现实）,色彩方案,效果图模型样车,色彩效果图绘制制作色板选择色彩方案模型表现最终色板确认样车检验,确认,第一部分 汽车造型,造型设计主要工作的基本概念,外部涂装色研究,内饰色彩及面料的研究,总布置主要工作的基本概念,总布置的基本流程,

7、第二部分 汽车总布置,总布置是定义汽车内外几何尺寸概念和全部大型零部件位置的三维技术数据和二维图纸，是面向用户的整车品质属性之一。整车布置分为对机构的布置(Mechanical Package)和对驾乘人员(Occupant Package)的布置；前者决定量产可行性和制造成本，后者决定市场销售成绩，主要包括：定义汽车内外几何尺寸概念和全部大型零部件位置，设计合适的位置、可靠的安装方式 优化汽车内部空间，人车良好互动以避免出错和疲劳。基本要求是最便捷操纵零部件（快、准、力度合适、不疲劳、方便和安全），终产品（汽车）的外观受到布置决定性的影响 考虑零部件的可装拆性、零部件之间的相互干扰（温度辐射

8、、冷却区域、电磁兼容等）总布置需要在各系统之间把握均衡处或做出取舍，以确保整车得到最优化,总布置的基本流程,第二部分 汽车总布置,概念定位KO整车尺寸方案整车重量分析造型硬点图SI人机布置方案发动机舱布置方案下车体布置方案乘员舱布置方案整车后部&行李箱布置方案造型草图与硬点匹配分析整车布置图效果图可行性分析CAS数据可行性分析SC模型可行性分析OD工程布置检查法规符合性校核DRCP物理样车与电子样车对比分析LS,“OD之前完成核心工作”“优秀的前期布置将减少CC之前大量工程设计变更，确保开发时间节点，降低开发费用”“提交各布置方案后，总布置工程师须继续和零部件工程师一起支撑各零部件的工程化设计

9、”“设计数据冻结后，总布置工作也仍未结束：需要确认试制样车及试生产车与设计状态一致且实际布置合理，直到投产签署完成”,总布置的基本流程,第二部分 汽车总布置,总布置主要工作的基本概念,第二部分 汽车总布置,1.在KO-OD阶段，完成尺寸、人机布置方案分析时，总布置主要考虑点：,A.驾乘适应性B.乘员仓空间C.上下车方便性D.视野范围E.置物空间与行李箱 F.其它人机工学性能,A.驾乘适应性布置工作包括根据目标市场情况选择合适的人体模型，完成R点及主要操控 单元（方向盘，换挡杆，脚踏板)的包络范围设计。需要考虑到防止操作疲劳，平台产 品的通用等,B.乘员仓空间布置为头部、肩部、臀部、腿部提供包络

10、，需要完成与竞争对手车型的对 比及考虑内饰造型及零部件工程化可行性,C.上下车方便性布置会涉及到门的高度与开度、门坎高度、座椅位置、门内饰板的造型等,D.视野范围布置需要为A、B及CD柱，引擎盖和行李箱盖，内、外后视镜，前后挡风玻璃 及侧围玻璃的造型和工程设计提供法规验证。在优化设计时需要考虑到不同座姿都能 对视野有所保证,特别的，在进行视野验证及布置时需要考虑到反光度及光线聚焦。合适的仪表板和前挡风玻璃角度布置，将会为内饰件的材质和颜色带来更多的选择余地,E.置物空间与行李箱的布置也需要完成大量与竞争车型的对比,在完成以上人机性能优化及尺寸方案时，需与造型及工程设计部门协调进行，需要对各目标

11、元素进行控制，确保达成概念定位，以免偏离设计目标,2.对于动力系统布置,在逆向设计阶段往往会作为总布置工作的重点内容。需要考虑到悬挂的位置（影响NVH性能）、总成的安装形式、发动机的易维护性（机油滤清器的更换、空滤器滤芯的更换、电池耗尽后外部电源的搭接），以及碰撞安全、行人保护等内容,3.整车姿态角和离地间隙也会直接影响到用户对产品的认可度。汽车在销售前，位于展厅及发布会上时的姿态决定用户对该车的第一印象，因此整车造型时往往会以“Show Room”（展台状态，空载）来设计。到工程化阶段，则需要考虑到半载、满载情况，是否有足够的离地间隙和过坡角度，轮胎极限位置是否会与轮鼓发生干涉等,CURB

12、HEIGHT,DRAFT ANGLE,CURB RADIUS,DESIGN GROUND,前进角、离去角的设计会影响到上下坡性能及路边停车的难易度,总布置设计总结：,车辆性能评价方法,车辆性能类别,第三部分 汽车性能目标设计,车辆性能设计案例-NVH控制,车辆性能类别,第三部分 汽车性能目标设计,布置尺寸参数 动力性能：最高车速、加速性能、最大爬坡度 舒适性：人机界面、操作轻便；空调性能、隔热密封、空气清新度；NVH性能 R&H性能：乘坐性、操纵性、转向性 可靠性能、耐久性能：强度、刚度、疲劳 安全性能：制动性能；碰撞性能、行人碰撞保护；除霜除雾；灯光/信号；视野 污染物：排放、车内污染物；电

13、磁；回收性 成本：制造成本；使用成本（维修维护、燃油经济性）；报废处置成本 质量间隙、段差、品质基准、AUDIT评价 重量车身、底盘、闭合件、塑料件、电器,车辆性能评价方法,第三部分 汽车性能目标设计,1、主观评价法就是评价者对评价对象的主观感知印象，通过一定的评价标准（评定分值或等级）来判断评价对象的优劣好坏的办法。通常需要适量的评价者和评价对象的样本数量。分成：静态主观评价（整车造型、视野及布置、内饰、外观品质（视觉和触觉）、色彩、功能 性设施、维修保养等）动态主观评价（乘座舒适性、行驶性、动力性、制动性、转向性、操纵性、离合器操纵 性、换档操纵性、NVH、温度控制、座椅及约机构）参加主观

14、评价的人员通常分成若干小组（如7个组），每个小组由4-5人组成对评价对象进行评价，经过统计得出评价对象的评价值2、客观评价法通过测量、试验的方法得到评价对象某特性数值，与相应标准值或参照值对照评价其性能水平的方法,第三部分 汽车性能目标设计,车辆性能设计案例-NVH控制,噪声是人们不希望的声音，如Road NVH注解:声音有时是我们需要的，如Powerful Sounding Engine是由频率、声级和品质决定的频率范围：20-10,000 Hz振动人身体对运动的感觉，频率通常在0.5-200 Hz，主要在0.5 Hz-50 Hz是由频率、振动级和方向决定的 不舒服的感觉Rough，grat

15、ing or discordant sensation,NVH:Noise,Vibration and Harshness,汽车所有的结构（车身、底盘、动力、电子、环境控制系统等）都有NVH问题,决定NVH的因素,顾客的要求,政府法规,公司的需要和技术能力,竞争车,NVH对顾客非常重要NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素NVH影响顾客的满意度在所有顾客不满意的问题中约有1/3是与NVH有关 NVH影响到售后服务约1/5的售后服务与NVH有关,NVH开发流程,汽车NVH的分类,按频率分类低频中频高频,按源-通道-接受体分类源（动力系统、路面、风、其他）通道（底盘、车身、内饰、其他）接受

16、体（耳朵、手、脚、座椅）,按结构分类车身动力系统底盘,按专题分类空气声结构声风激励噪声路面噪声奇异声与碰撞声,NVH 车速 发动机转速的关系,NVH与频率的关系,NVH目标分解中的模态分离,NVH试验,道路试验:环道/直道/平整的沥青路面/平整的水泥路面/粗糙的水泥路面/砖做的路面/鹅石路面/斜坡路面 室内试验,试验种类：振动试验/噪声试验/灵敏度试验/其它,CAE分析的重要性降低成本减少模型车节约时间多方案设计多功能分析稳健性设计,NVH的CAE分析,CAE分析的主要方法有限元分析边界元分析统计能量分析其它声学分析模态综合分析传递路经分析,谢 谢 大 家!,坚持关注员工成长！坚持开展培训工作！,