張 龍,馬 儀
(邵陽學(xué)院機(jī)械與能源工程學(xué)院,湖南 邵陽 422000)
近年來,伴隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與我國綜合實力的不斷提升,人們的生活質(zhì)量與消費(fèi)水平也逐漸提高。汽車作為日常出行中的主要交通工具,其保有量不斷攀升,甚至逐步成為社會生產(chǎn)生活中的必備設(shè)施。但是,人們對于汽車的各項性能也相繼提出了更高的要求,尤其是舒適度、安全性、油耗量以及經(jīng)濟(jì)性等。為滿足上述多種需求,并追求汽車產(chǎn)業(yè)的持久進(jìn)步,汽車制造商開始積極變革傳統(tǒng)的汽車設(shè)計方法,逐步引入系統(tǒng)工程分析法、模糊設(shè)計法、計算機(jī)輔助技術(shù)以及虛擬技術(shù)等現(xiàn)代化的設(shè)計方法。這不僅優(yōu)化了傳統(tǒng)汽車設(shè)計的質(zhì)量,更提高了設(shè)計工作的效率,避免了多種汽車設(shè)計環(huán)節(jié)中可能存在的問題或誤差。
汽車制造與生產(chǎn)是我國市場經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分,已經(jīng)具有了幾十年的發(fā)展過程。傳統(tǒng)的汽車設(shè)計方法主要是利用力學(xué)、數(shù)學(xué)以及機(jī)械設(shè)計等理論知識,在分析總結(jié)過往實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上綜合形成的,在汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面具有實用性,但是創(chuàng)新性不足。因此,對比傳統(tǒng)的汽車設(shè)計方法,現(xiàn)代設(shè)計方法更突出了產(chǎn)品的綜合性能與創(chuàng)新性,在實現(xiàn)汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時更能滿足現(xiàn)代社會對于汽車設(shè)計的多種性能要求。同時,現(xiàn)代設(shè)計方法融入了計算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,不僅能夠提高汽車設(shè)計工作的效率,減少人力物力的耗費(fèi),更能夠增強(qiáng)汽車設(shè)計的精確度與設(shè)計質(zhì)量。通過構(gòu)建出三維網(wǎng)絡(luò)模型,可以較為系統(tǒng)的分析出該設(shè)計模式下的汽車產(chǎn)品的各項性能指標(biāo),從而綜合評估其安全性和舒適度。另外,需要指出的是,現(xiàn)代設(shè)計方法更加注重汽車信號以及行車預(yù)測的分析。
系統(tǒng)工程分析法,顧名思義,即針對特定的有機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析計算,以準(zhǔn)確評估系統(tǒng)內(nèi)部的各個構(gòu)成要素、不同部分之間的關(guān)系以及信息交換方式等,通過運(yùn)用多種設(shè)計技術(shù)與組織方式,構(gòu)建出部分與部分、整體與部分之間的充分協(xié)調(diào)關(guān)系,最終維護(hù)整個系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。通常情況下,系統(tǒng)工程分析法中最重要的分析技術(shù)是應(yīng)用數(shù)學(xué)與計算機(jī)技術(shù)等。系統(tǒng)工程分析法在現(xiàn)代化的汽車設(shè)計中也存在著較為廣泛的應(yīng)用空間,主要包含設(shè)計信息或設(shè)計數(shù)據(jù)的廣泛搜集、綜合分析處理與應(yīng)用,從而應(yīng)用層次處理法妥善處置汽車設(shè)計中的不同要求。
模糊設(shè)計法主要是指并不完全清晰的設(shè)定出邊界,與傳統(tǒng)設(shè)計方式不同,其設(shè)計基礎(chǔ)更多的是實踐經(jīng)驗總結(jié),而非是理論性的數(shù)學(xué)處理??偨Y(jié)來說,模糊設(shè)計即是根據(jù)以往的設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)計經(jīng)驗恰當(dāng)?shù)脑u估出其中的指標(biāo)、系數(shù)以及計算標(biāo)準(zhǔn)等。截止到目前,模糊設(shè)計方法在現(xiàn)代化的汽車設(shè)計中通常應(yīng)用的是模糊優(yōu)化分析與模糊決策法。前者是因為汽車設(shè)計是一項涉及諸多因素和要求的系統(tǒng)性工程,其中不確定的因素亦有很多,應(yīng)用該方法能夠?qū)崿F(xiàn)針對不確定性因素的合理設(shè)計與優(yōu)化。具體來說,模糊設(shè)計方法不僅能夠使用在汽車離合器、變速箱等設(shè)計環(huán)節(jié),還對于發(fā)動機(jī)參數(shù)設(shè)計等具有十分重要的影響。
計算機(jī)輔助技術(shù)作為現(xiàn)代社會計算機(jī)技術(shù)與汽車設(shè)計領(lǐng)域快速發(fā)展的產(chǎn)物,其在1960年就開始了在汽車設(shè)計中的應(yīng)用。但是我國的相關(guān)應(yīng)用起步較晚,仍發(fā)展的并不成熟。計算機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代科技的典型代表,亦為現(xiàn)代化的汽車設(shè)計提供了新的發(fā)展空間。計算機(jī)輔助技術(shù)能夠使用在新型汽車試驗制作前,針對汽車產(chǎn)品的圖面、性能指標(biāo)以及結(jié)構(gòu)合理性進(jìn)行綜合分析、評估,從而及時發(fā)現(xiàn)問題或不足,從而進(jìn)行針對性的修改和調(diào)整,以減少驗證次數(shù)和對于人力物力的過分浪費(fèi),在較大幅度上縮減新產(chǎn)品的開發(fā)投資。
虛擬設(shè)計是一種新的設(shè)計方法,是基于計算機(jī)輔助技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)的。它是強(qiáng)調(diào)在實際生產(chǎn)之前,完成產(chǎn)品設(shè)計和制造過程的相關(guān)分析,以確保實際生產(chǎn)過程的可行性。虛擬技術(shù)利用相關(guān)的軟件,對汽車進(jìn)行外部造型以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行全新設(shè)計,在計算機(jī)上提供一個可視化界面,同時結(jié)合市場以及用戶需求進(jìn)行逐步設(shè)計,對計算機(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)計提供一定的依據(jù)。
綜上所述,現(xiàn)代設(shè)計方法綜合了多種現(xiàn)代化的高新技術(shù),具有多方面的突出優(yōu)勢。現(xiàn)代設(shè)計方法應(yīng)用于汽車設(shè)計之中,不僅能夠優(yōu)化汽車設(shè)計的質(zhì)量與性能,更能夠提高汽車設(shè)計效率,減少新型汽車開發(fā)的成本。因此,應(yīng)在汽車設(shè)計中使用符合當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的設(shè)計方法,以避免設(shè)計失誤。
[1]劉鳳志.現(xiàn)代設(shè)計方法在礦山機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2014, (7):23-25.