第一章绪论
1 .1 Vehicle CAD软件系统的开发背景及意义
汽车产业是我国国民经济的支柱产业之一,但我国汽车行业自主开发和设计汽车的技术水平与汽车工业发达国家相比还有很大差距。从20世纪50年代,我国汽车产业从无到有,开始逐步发展。汽车产业发展的前30年,是在相对封闭的环境中进行的,并没有与汽车工业发达国家合作,完全自主开发技术。由于技术水平落后,对于欧美发达国家的汽车设计技术,中国只能望其项背。自1983年之后,随着改革开放政策的实施,中国汽车产业选择了合资之路,与国外汽车公司合作,设计并生产国外品牌汽车。不可否认,经过这些年的发展,中国汽车产业发展显著,已经成为第一汽车生产国和汽车消费国。然而,合资之路的弊端也渐渐显露出来。由于国外公司对汽车技术的严密封锁,经过近30年的发展,中国合资汽车企业的自主研发能力已经消磨殆尽,其自主品牌因技术水平不足而得不到消费者的认可。国内重点汽车企业身陷合资模式而不能自拔,自主研发能力提升缓慢,根本不能与国外汽车技术发展水平相比肩,这样发展下去的结果只有一个:永远的依赖外资。造成这种结果的原因是多方面的,但主要原因是核心技术力量薄弱。由于核心技术缺乏,中国汽车企业一个个都变成了缺钙的巨人。所以,大力发展具有自主知识产权的汽车核心技术势在必行,这也是中国汽车工业摆脱外资依赖的必由之路。
在近百年中,汽车设计技术经历了由经验设计发展到以科学实验和技术分析为基础的设计阶段。经验设计是以已有产品设计参数为依据,运用带有经验常数或安全系数的经验公式进行设计计算的传统设计方法。经验设计一般要经过“设计一试制一试验一改进设计一试制一试验”等二次或多次循环,周期长,成本高。20世纪60年代中期,电子计算机的产生及其在工程设计中的推广应用,产生了计算机辅助设计(CAD, ComputerAided Design)等新设计方法。CAD是利用电子计算机及其外部设备进行产品设计的方法。
在缩短新车型开发周期,提高汽车设计质量和可靠性,降低新车型开发成本等方面,汽车CAD技术发挥了决定性作用。汽车设计参数的优化选择与匹配、零部件的强度核算以及汽车仿真分析,都可由计算机完成。它使汽车设计技术发生质的变化,极大的促进汽车产业的发展。汽车设计技术发展已经离不开计算机辅助设计。Vehicle CAD的开发是对汽车设计CAD技术的一次新探索,有助于提高我国汽车行业设计水平和设计效率,对提高我国汽车产业CAD技术发展也会产生积极的推动作用。
1. 2国内外研究现状
在汽车设计中,开发与应用计算机辅助设计技术己有40多年的历史。在20世纪60年代木,美国汽车公司福特和通用就开始研究如何把CAD技术应用于车身设计。
60年代末至80年代中期,CAD技术在汽车设计中得到初步发展。这个时期的CAD技术,主要用于生产周期中的预生产阶段,即设计产品和确定制造过程阶段。例如,福特汽车公司开发了CAD软件系统PDGS (Product Design Graphics System ),将CAI)技术成功的应用到汽车领域。初期的汽车设计CAD技术,重点是用于设计和绘图等关键部门,这样可明显地减少设计人员工作量,提高设计和绘图的精度,缩短产品周期,降低新车型开发成本,提高生产率。但是,初期的CAI技术受到很多因素的影响,例如CAD系统的成本过高、软件水平较低、数据库功能少、网络接口缺乏等,以致得不到广泛应用。
从80年代末期,汽车设计CAD技术开始了新的发展历程。微电子技术的进一步发展,超大规模集成电路商品化,计算机系统和通用犯位CPU做成的图形工作站的价格大幅度降低等,极大地推动了CAD技术在汽车设计中的发展。一批成熟的CAD软件系统涌现出来,使汽车设计公司的每个部门都能参与到整个设计过程中
目前,发达国家汽车工业已从CAD发展到CAD}CAM/CAE(计算机辅助工程)一体化和柔性生产系统(FMS )和计算机集成生产系统(CIMS )工程,从二维发展到三维、从线性发展到非线性、从静态发展到动态、从零部件发展到整车
3.3.4 驱动桥壳强度....... 30-31
3.3.5 钢板弹簧的强度....... 31-32
3.4 本章小结 .......32-33
第四章 Vehicle_CAD软件系统....... 33-46
4.1 建立并访问工程数据....... 33-37
4.1.1 建立工程数据....... 33-34
4.1.2 访问工程数据....... 34-37
4.2 工程数据库镜像....... 37-39
4.2.1 建立工程数据库.......37-38
4.2.2 读取工程数据库....... 38-39
4.2.3 修改工程数据库.......39
4.3 图表数据库....... 39-42
4.3.1 Access数据库管理系....... 39-40
4.3.2 图表数据库访问编程....... 40-42
4.3.3 程序代码....... 42
4.4 设计说明的调用....... 42-43
4.5 公式计算与参数校核 .......43-44
4.6 生成设计报告....... 44-45
4.7 本章小结....... 45-46
第五章 软件测评....... 46-59
5.1 离合器设计流程....... 46-57
5.1.1 开始设计....... 48
5.1.2 确定离合器基本....... 48-51
5.1.3 从动盘设计....... 51-52
总结与展望
本文研究了汽车设计理论及方法,并在此基础上设计开发了Vehicle CAD软件体系。主要的研究内容和研究成果总结如下:
1)查阅了大量与汽车设计相关的文献,系统地研究了汽车总体设计、离合器设计、变速器设计、万向传动设计、驱动桥设计、悬架设计、转向系设计、制动系设计等汽车设计内容,并总结整理了设计流程、设计方法、设计公式等。
2)参考汽车设计理论与方法,整理设计参数,制定参数命名规则并对设计参数命名,建立了包含主要设计参数的工程数据库文件;总结整理汽车设计中的图表,并录入Access数据管理平台,建立了图表数据库。
参考文献
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