現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在汽車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

胡斌

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們逐漸對(duì)于汽車(chē)的性能、安全性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性等方面有了更高的要求。在當(dāng)前的情況下，為了適應(yīng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，在汽車(chē)設(shè)計(jì)、制造等方面也提出了更高的要求，采用了創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方法，希望可以生產(chǎn)出性價(jià)比更高的產(chǎn)品。文章介紹了當(dāng)前汽車(chē)設(shè)計(jì)中所應(yīng)用的系統(tǒng)工程分析法、模糊設(shè)計(jì)法以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法等，使得設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到一定的保障，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，同時(shí)降低和避免設(shè)計(jì)中的誤差。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 汽車(chē)設(shè)計(jì) 虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）02（b）-0105-02

1 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)

相比于以經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、相關(guān)的力學(xué)、數(shù)學(xué)公式為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法更注重產(chǎn)品的創(chuàng)新性，更加重視產(chǎn)品的整體功能，同時(shí)將現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為主要的工具[1]。這種設(shè)計(jì)方法不但可以使得設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度、質(zhì)量以及效率得到有效提升，而且可以將產(chǎn)品的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及適用性進(jìn)行有效結(jié)合，進(jìn)而設(shè)計(jì)出更加優(yōu)質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)成本更加低的新產(chǎn)品。當(dāng)前，設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技術(shù)處于不斷更新發(fā)展的階段，可以預(yù)測(cè)的是，隨著現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在汽車(chē)設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用以及其自身的不斷完善發(fā)展，會(huì)使得汽車(chē)產(chǎn)品出現(xiàn)新的突破。

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在具體的應(yīng)用過(guò)程中具有以下優(yōu)勢(shì)：其一，在設(shè)計(jì)性質(zhì)上面向功能目標(biāo)，可以將技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮；其二，在設(shè)計(jì)進(jìn)程方面，更加重視設(shè)計(jì)過(guò)程中順序的模式化；其三，在設(shè)計(jì)手段上，能夠充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)算、繪圖以及數(shù)據(jù)的應(yīng)用管理，進(jìn)行分工協(xié)調(diào)工作；其四，在設(shè)計(jì)方式上，更加注重預(yù)測(cè)以及信號(hào)的分析和創(chuàng)造性之間的相互配合；其五，在設(shè)計(jì)部署方面，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的全過(guò)程；其六，在設(shè)計(jì)方法上，能夠綜合運(yùn)用多元化的方法在各種條件下實(shí)現(xiàn)方案和優(yōu)化目標(biāo)[2]。

2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在汽車(chē)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)工程分析法

系統(tǒng)工程是將大系統(tǒng)作為主要的研究對(duì)象，將應(yīng)用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)作為主要的工具，對(duì)于系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)以及信息交換等進(jìn)行綜合分析，通過(guò)不同的組織管理方法和技術(shù)，促進(jìn)部分和整體之間的相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。將系統(tǒng)工程分析法應(yīng)用于汽車(chē)設(shè)計(jì)中，可以將其劃分為3個(gè)實(shí)施階段：首先是信息的收集階段；其次是信息的處理；最后是信息的整理和應(yīng)用。

汽車(chē)設(shè)計(jì)所涉及的學(xué)科和知識(shí)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，有著非常高的要求，因此要確保汽車(chē)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，需要應(yīng)用系統(tǒng)工程分析法對(duì)這些復(fù)雜的要求進(jìn)行綜合性地分析，采取層次處理的方法進(jìn)行處理，使得汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的有效結(jié)合[3]。

2.2 模糊設(shè)計(jì)法

顧名思義，模糊指的是邊界限定的不清晰。模糊設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)不是系統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析法，而是通過(guò)總結(jié)相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)而確定出相關(guān)的參數(shù)、控制和計(jì)算方法。主要應(yīng)用的是模糊優(yōu)化分析、模糊決策等方法[4]。而模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)具體是指以模糊因素為基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在汽車(chē)設(shè)計(jì)中存在著許多的模糊性因素。模糊設(shè)計(jì)法在汽車(chē)設(shè)計(jì)中有著積極的作用，具體來(lái)說(shuō)，在離合器、變速箱、齒輪以及發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)等都可以進(jìn)行相關(guān)的指標(biāo)優(yōu)化。模糊決策具體是指根據(jù)相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和已知的信息。通常情況下，模糊決策包含許多的自然語(yǔ)言、經(jīng)驗(yàn)以及中間過(guò)渡性，這些都會(huì)在一定程度上造成劃分的模糊性。

在當(dāng)前比較復(fù)雜的工業(yè)控制中，現(xiàn)代控制所起到的作用十分有限，這主要是由于現(xiàn)代控制的數(shù)學(xué)模型比較難以建立。在這樣的情況之下，模糊控制具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，不需要對(duì)控制對(duì)象建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，只需一種語(yǔ)言控制器，可以促進(jìn)工作人員利用模糊控制進(jìn)行更優(yōu)的設(shè)計(jì)。

2.3 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用

CAD指的是應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)信息處理的總稱。在國(guó)際汽車(chē)工業(yè)中，20世紀(jì)60年代起就開(kāi)始應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，而我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)較弱，對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間比較晚。對(duì)于汽車(chē)工業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)改變了汽車(chē)設(shè)計(jì)的方式，在新車(chē)投入試制前，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)加入了圖面檢查、性能評(píng)估以及結(jié)構(gòu)分析，使得汽車(chē)設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到了有效提升，減少了實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的次數(shù)，在提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)也節(jié)省了開(kāi)發(fā)成本，使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期大大縮短。在我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)中，對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用具體的如利用有限元計(jì)算車(chē)架的強(qiáng)度。

在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中利用計(jì)算機(jī)技術(shù)有著以下優(yōu)點(diǎn)：其一，能夠降低圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的時(shí)間，使得新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)周期大幅縮短，適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)品更新?lián)Q代的需求，有效提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力；其次，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用可以綜合分析各種選項(xiàng)；其三，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠降低工作人員的工作強(qiáng)度，使得設(shè)計(jì)人員有更多的精力從事創(chuàng)造性的工作。

2.4 虛擬技術(shù)在汽車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

當(dāng)前，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的更進(jìn)一步發(fā)展，制造業(yè)方面也在進(jìn)行不斷更新和改善，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法由于創(chuàng)新性不足、開(kāi)發(fā)周期比較長(zhǎng)、效率比較低同時(shí)成本比較高，這些方面所存在的問(wèn)題已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，而虛擬技術(shù)是將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、分析等，同時(shí)可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低成本，確保產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的快速成型，使得企業(yè)可以更快地適應(yīng)市場(chǎng)的變化。

虛擬設(shè)計(jì)是一種新的設(shè)計(jì)方法，是基于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)的。它是強(qiáng)調(diào)在實(shí)際生產(chǎn)之前，完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的相關(guān)分析，以確保實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的可行性。虛擬技術(shù)利用相關(guān)的軟件，對(duì)汽車(chē)進(jìn)行外部造型以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行全新設(shè)計(jì)，在計(jì)算機(jī)上提供一個(gè)可視化界面，同時(shí)結(jié)合市場(chǎng)以及用戶需求進(jìn)行逐步設(shè)計(jì)，對(duì)計(jì)算機(jī)的虛擬產(chǎn)品從結(jié)構(gòu)、外觀以及色彩等進(jìn)行合理配置，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定的依據(jù)。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展對(duì)于汽車(chē)的各個(gè)方面都提出了全新的要求，同時(shí)要求汽車(chē)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)和完善。根據(jù)有關(guān)的資料表明，汽車(chē)設(shè)計(jì)的質(zhì)量會(huì)直接影響汽車(chē)的性能。因此，應(yīng)在汽車(chē)的設(shè)計(jì)中使用符合當(dāng)前汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的設(shè)計(jì)方法。為了保證汽車(chē)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，促進(jìn)汽車(chē)設(shè)計(jì)的快速發(fā)展，避免和降低設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的失誤，從而引出現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在汽車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。文章主要從系統(tǒng)工程分析法、模糊設(shè)計(jì)法、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行論述，分析了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前現(xiàn)代設(shè)計(jì)處于飛速發(fā)展的時(shí)代，在形式和內(nèi)容方面都涉及十分寬泛的領(lǐng)域，也正是由于這些不斷地研究和應(yīng)用，促進(jìn)了汽車(chē)設(shè)計(jì)水平的提升。

參考文獻(xiàn)

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