汽车设计论文范文精选
汽车设计论文范文第1篇
关键词：汽车车身；汽车安全；汽车动力
汽车工业飞速发展，越来越多的人对汽车的追求不仅仅停留在速度方面了，对外观的要求也越来越高。汽车车身技术是汽车制造的重要组成部分。车身造型设计是将科学和艺术相结合的工作。在科学方面包括了流体学，人机工程等学科。本次困论文主要介绍车身造型对安全和动力的影响。
绪论
1.汽车的诞生加速了人类文明的进程，汽车是现代科技的重要载体之一，是衡量一个国际科技水平和经济水平重要的指标之一。汽车车身是汽车的四大组成部分之一，也是我们了解汽车的第一步。现在的汽车领域更新换代速度越来越快，汽车换代又在很大程度上是车身的更新。车声设计不仅仅是美学，同样包括了空气动力学、环境学、材料和化工等众多学科。随着人类生活水平的提高和科技的发展，汽车车身设计朝着虚拟化、个性化、人性化和绿色安全方向发展。
2.国外汽车行业起步早，水平高。在国外车身设计是被极为重视的一个环节。车身是保护乘客重要的部分。科学的设计可以极大地提高安全性能。汽车行业在经历了马车型、箱型汽车后步入了流线型汽车时代。随着空气动力学的发展，人们了解到车速的提升不仅仅是增加动力这么简单。流线型车身将空气阻力因素从0.5降到了0.3以下，这意味着能节省14%的燃油，空气阻力每降低百分之十燃油节省百分之七左右。然而车身的设计师减小空气阻力因素的重要手段。石油危机爆发以来，油耗成了普通百姓选择车辆的一个重要参考数据，为了达到节油减排的目的，汽车生产商基本都是采用减小整车质量来达到目的，这样一来轻质合金材料和复合材料在优化车身方面将得到极大应用。宝马高端轿车正在大量采用碳纤维材料，来减轻整车质量和提高车身硬度。
3.汽车车身设计对安全也有极大影响，这是影响现代人买车的重要参考数据之一。IIHS在安全性报告中的数据表明，其2011年进行了相关数据统计，以上牌行驶1-3年的乘用车为样本统计，大型车平均每100万台车中发生严重事故造成的死亡人数为24人，而同样本中的微型车和小型车的死亡人数则为65人。同时IIHS也给出了2000年时候的数据统计，可以发现，车辆安全性带来的好处是非常明显的，无论是大型车还是小型微型车，相比十年前发生事故的死亡率明显降低，但是尺寸不同车辆之间的死亡率依旧有明显的差异。此外，IIHS以及E-NCAP的碰撞测试数据也可以看出，大型车普遍碰撞表现更好，而小型车则相对较差，在引入小面积重叠碰撞试验甚至很多时候小型、微型车的得分实在惨不忍睹，这也是我们可以从公开数据中看到的。这样看来车身的大小会对安全有极大影响。车身不管厚薄只要满足工艺和性能要求的前提下，车身越轻越好，即可以降低油耗还可以减少成本。如某系车的前翼子板也是采用非金属材料，但性能标准即能达到使用要求又降低成本。汽车发展至今最大的问题不是汽车越重越安全，而是汽车重量既轻又安全。汽车加重100KG很简单，但是要减少100KG所依靠的就是汽车精尖制造工艺和技术，不过不管是车子的厚度还是大小对车辆安全的影响都不是最大的，最大的还要算是车身所用材料。以前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但是延伸率只有后者的50%，所以只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15%～25%；良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20%；具有良好的点焊性能；与汽车钢板相比，铝合金具有密度小（2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点，技术成熟。德国大众公司的新型奥迪A2型轿车，由于采用了全铝车身骨架和外板结构，使其总质量减少了135kg，比传统钢材料车身减轻了43%，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件，车身零件数量从50个减至29个，车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%，还比同类车型的钢制车身车重减少50%。又因为所有的铝合金都可以回收再生利用。当然还有比之更好的还有纤维材料。高强度纤维复合材料，特别是碳纤维复合材料（CFRP），因其质量小，而且具有高强度、高刚性，有良好的耐蠕变与耐腐蚀性，因而是很有前途的汽车用轻量化材料。碳纤维复合材料在汽车上的应用，美国开展的最好。
4.通过这篇论文，我们可以知道车身对安全和动力方面的些许影响，也能了解些许关于车身设计方面的知识。了解到车身不仅仅是一堆钢材，更是艺术和科学的结晶
参考文献：
[1]吴亚良著，《现代轿车车身设计》，上海科学技术出版社，1999年3月
[2]郭竹亭主编《轿车车身设计》，吉林科学技术出版社2000年10月第一版
汽车设计论文范文第2篇
(1)汽车标志的概念。
“标志”也叫“标识”，它具有沟通交流和传递信息的作用，而且比语言和文字的表达作用更加直接、有力，所以标识被广泛应用。车标也是商标，是树立汽车品牌形象的核心部分。车标一般都是由文字符号、图形和不同的色彩组合而成，这其中赋予了车标丰富的企业文化内涵和设计理念，它体现的是整个汽车企业的品牌形象。每一个车标都是一代传奇，一种身份，它体现着企业的竞争力，是历史的见证。
(2)汽车标志的起源。
自19世纪末汽车被发明以来，未过多久汽车标志就随之而诞生了。确切来说，汽车标志的诞生是在1889年，是由法国人路易斯开创的。由于有标志的汽车销售量远远超过没有标志的汽车，所以在以后的时间里，车标便迅速被开发了出来。到现在车标已经成为人们识别汽车种类最为重要的载体之一，它已经与汽车品牌紧密融合。车标随着历史的发展和科技的进步也在不断地改进和更新，以满足人们不断提升的审美需求。
2汽车标志设计理念
(1)车标设计的美学要求。
美学是一种科学，它主要在于探索自然界、人类社会和艺术领域的一般规律。汽车标志是人类发明创造的，那么它就要符合人类的审美规范并具有实用性。车标通过自身鲜明而形象化的外在特征，可以向人们传递出很多有价值的信息。一个好的车标可以让人们在欣赏过程中感受到它独特的气息和丰富的内涵，让人们意识到那不单单是品牌的宣扬，更是一种高品位的审美享受。
(2)车标设计的目标。
汽车标志并不是被用来高高在上地捧着的，它必须参与到塑造自身汽车品牌形象的过程中来，因此汽车标志在设计过程中要具备实用性、形象性、清晰性和意象性。实用性是指车标的的识别和传递信息的功能，消费者对汽车的印象好坏跟标志的实用性有很大的关系。绝大部分进口高档车在中国市场上都很火，唯独一款车销售不理想，那就是大众公司的辉腾，就是因为大众标识的不实用性;形象性就是人们的视觉印象;意象性就是内涵、内在美;清晰性就是要求标志有简洁的设计效果。
(3)汽车标志设计中最重要两点。
汽车标志的审美要与自身品牌文化内涵相结合。车标是汽车制造企业打造品牌文化的核心内容之一，所以车标一定要体现企业的文化内涵。众所周知，宝马汽车无论是在操控性能还是在制造工艺方面都不及奔驰汽车，但是宝马汽车在消费者心目中的地位几乎等同于奔驰汽车，原因何在?就是因为宝马公司擅于宣传和塑造自身的品牌文化，让自身的文化深深扎根于人们的心中。汽车标志的审美要与实用功能特点相结合。这就要求设计者既要注重识别性，又要注意差异性。目前在中国市场上，自主研发设计且质量优秀的汽车标志少之又少，很多设计都存在模仿和盗版现象，这种现象十分不利于塑造自主品牌汽车的企业形象，更没有什么品牌价值可言。例如，荣威的汽车标志有点模仿标致公司汽标的嫌疑。与此同时汽车标志设计要区别于其他汽车品牌，就拿本田和现代两个汽车标致来说，都以“H”字母为主元素，相似度很高，对一般人而言，这两个车标很像同一个．。
3汽车标志设计的原则
汽车标志本身就是一个传播媒介、传播符号，它的任务是把汽车企业的设计理念和文化内涵有效地传达给消费者。因此车标的外在设计一定要简洁、大方、有气质，要给人们留下良好的第一印象。
(1)选定汽车标志的设计方向。
按照专业划分汽车标志设计可分为文字型、几何型、具象型以及综合型等等。文字型的汽车标志主要考虑的是文字符号、英文字母和阿拉伯数字等为主要设计元素，如国产比亚迪的车标、本田、现代等;几何型主要是以抽象图形为主要设计元素，如凯迪拉克的标志;具象型则主要以动植物为主要设计元素，如法拉利车标、兰博基尼车标等等;当然还有很多综合型的车标，它们把很多元素融合在了一起。因此，在设计汽车标志的时候要首先明确大的设计方向。
(2)车标设计要有独特的创意性。
每一个汽车标志都包含着企业和设计者的情感，一个优质的车标甚至就是他们的信仰所在，精美别致、新颖独特的车标是设计的精髓和核心。别具一格的车标设计不仅能反映出一个设计团队的创新力，更能间接地反映出整个企业的创新力和凝聚力。因此，别具一格的设计更能吸引人的眼球。创意是一个企业的灵魂，没有创意的企业最终都会被时代所淘汰。面对竞争越来越激烈的市场环境，当今所有的汽车公司都已开始从战略的高度来设计和应用汽车标志，已达到巩固或提升自身品牌形象的目的。
(3)设计要简洁大方并体现企业文化内涵。
在大众人群中，很少有人去细细品味一个复杂难懂的车标，越是简洁明了越能深入人们的内心。比如梅赛德斯公司的三叉戟标志，雪弗兰的金领结标志，丰田的“T”字形标志，法拉利的“跳马”标志等，这些标志都让人一目了然，且让人们铭记于心。奔驰标志的三叉星代表了公司要征服陆地、海洋和天空的伟大构想;雪佛兰的金领结标志象征了大方、气派和风度;丰田的标志由两个椭圆组成一个“T”字型，而“T”字占据了大半个最的椭圆，反映出丰田公司想把自己的技术和产品推向世界的愿望。
4标志设计的色彩效果
色彩是汽车标志的重要组成部分，好的色彩效果可以直接提升启齿标志的质感。实践证明人们对色彩是很敏感的，色彩能比图形更快地进入人们的视野，因此运用好色彩会给设计者带来巨大的收益。色彩的内涵非常丰富，可以表达多种含义，这是其他手段无法替代的。红色象征着激情，黄色象征尊贵、温暖，绿色象征自然和谐、青春活力，蓝色象征深沉、严谨。宝马的车标蓝白相间，蓝色代表天空，白色代表天空;法拉利车标中的黄色与金丝雀羽毛想同，代表尊贵;布加迪的车标中以红色填充，充满了狂野与激情。总的来说，选择合适的色彩填充车标是很重要的一个环节。
5结语
汽车设计论文范文第3篇
门盖在工作时与汽车壳体之间的接触过程非常复杂，不仅涉及到接触、大位移、大变形等非线性问题，而且由于不同车型的汽车外壳结构不同，选用的材料也不同，所以研究时必须考虑汽车壳体模型.由于研究的主体是门盖，而推动门盖的主动力已知，汽车壳体只是力传递的边界条件，所以引入汽车壳体的简化模型.汽车壳体采用一般小轿车大小4500×1750×1300的简化模型，其材料模型采用线弹性模型，弹性模量取相比结构钢较小的值，这样既可以模拟在压缩过程中出现的较大变形，又避免引入材料非线性影响计算效率，同时对门盖的应力和变形计算影响很小..根据门盖的结构形式和特点，CAE建模时采用壳单元（ShellElement）来划分网格.在不影响分析结果的前提下对门盖进行了必要的简化，如忽略了螺纹孔、圆角及倒角等特征，从而提高有限元模型的质量、减小模型的计算规模.分析模型如图2所示.
2有限元分析
门盖闭合过程中，门盖与汽车壳体之间存在接触非线性.同时，工作过程中汽车壳体的刚度不是恒定的，它随着变形的大小而变化，即存在几何非线性.因此本文作SOL601，106高级非线性静力学分析.非线性分析和线性分析相比，非线性分析的计算时间和计算机存储量要大得多，而且在数值计算方法和求解参数的设定上有较大区别[2].边界条件包括载荷、约束和仿真对象[3].在门盖的左右轴套上分别施加轴承力，力的大小为800KN，方向为沿着油缸的轴向，指向门盖.在汽车壳体的底部作固定约束、门盖的旋转轴处作销钉约束.同时，忽略门盖组件各结合面之间的接触变形，近似将各接触部分看作刚性接触，在FEM下为门盖的各边、面之间添加1D连接[4-5].门盖与汽车壳体之间的接触是非线性的，在仿真模型下，定义高级非线性接触，汽车壳体作为“源区域”，门盖底板作为“目标区域”，“接触参数”保持默认.有限元计算模型如图3所示，分析结果如图4所示（只显示门盖）.根据图形可知门盖最大等效应力为170.76MPa.应力主要集中在门盖的左右轴套上，即油缸与门盖连接处.门盖的材料为Q235号钢，屈服强度为235MPa，可见在该工况下门盖满足强度要求.
3优化设计
有限元分析的最终目的是进行优化设计，现在需要对门盖结构进行优化，优化的目标是模型的重量最小[6-7].约束条件是在不改变门盖模型网格划分、边界约束和载荷大小，并能满足强度要求的前提下，控制最大等效应力值不超过材料屈服强度的70%（约165MPa）.
3.1筋板的布置
根据分析结果可知，应力主要分布在左右轴套处，大部分的筋板受力极小，因此，可通过布置筋板的分布进行优化设计.为便于加工和装配，门盖筋板布置采用均匀分布的方式.设计变量为筋板的数量，原结构中单行设置的筋板数量为10，考虑减重的目标及结构的稳定性，取筋板数量为3-7.图5为筋板数量与门盖最大应力和位移关系，图6为不同筋板数量对应底板的应力分布图.结果表明筋板数量对门盖的最大应力（轴套处）影响较小，对门盖底板的应力分布位置影响较大.底板最大应力发生在门盖油缸轴线方向上的临近筋板与主横筋板接触处，最大应力为N=4时σmax=61.52MPa.综合考虑最大应力、最大位移和底板的应力分布，以及实现减重的目的，确定新结构的筋板数量为4.
3.2筋板厚度的优化
3.2.1灵敏度分析
灵敏度分析是为优化设计做铺垫.通过灵敏度分析可以确定模型各参数对输出结果影响的大小.在模型校正过程中重点考虑对输出结果影响较大的参数，排除那些对输出结果影响很小的参数，这将在很大程度上减小模型校正的工作量，提高优化设计的效率[8-9].NX高级仿真中几何优化模块下提供了全局灵敏度解算方案.设计目标为门盖的重量最小，约束条件为门盖的最大应力，设计变量为筋板厚度.为便于加工与安装，门盖结构中相同结构的尺寸应保持一致.筋板厚度参数主要包括底板厚度T1、主横筋板厚度T2、横筋板厚度T3、竖筋板厚度T4、轴套厚度T5、前板厚度T6、门盖耳套帮板厚度T7和其他筋板厚度T8.对上述筋板厚度进行全局灵敏度分析，获得各参数对设计目标影响的全局灵敏度曲线，最后将所有灵敏度曲线调整到一幅图表中进行比较，根据各参数的全局灵敏度曲线的斜率大小判断设计参数对设计目标的灵敏程度，最终确定T1、T2、T3、T4.根据各参数对约束条件的影响曲线，确定T5.全局灵敏度曲线如图7所示.由图7（a）可知底板、主横筋板、横筋板及竖筋板的厚度对门盖的重量影响较大，其中底板的影响最大.由图7（b）可知轴套的厚度对约束条件的影响最大.为提高门盖强度以及减轻门盖的重量，主要对底板、主横筋板、横筋板、竖筋板厚度进行减小，同时适当增加轴套的厚度.
3.2.2尺寸优化
尺寸优化是建立在数学规划论的基础上，在满足给定条件下达到最佳经济技术指标[10].NX高级仿真结构优化的解算器采用的是美国Altair公司的AltairHyperOpt，它拥有高效、强大的设计优化能力.结合以上分析结果，进行筋板数量等于4时筋板厚度的优化分析.在“几何优化”对话框中作如下设置：①定义目标：重量定为最小；②定义约束：门盖上的最大等效应力为165MPa；③定义设计变量见表1；④控制参数：选择最大迭代次数为20.经解算，找到最佳方案：底板厚度由原来的52mm修改为45mm，主横筋板厚度由原来的50mm修改为45mm，横筋板厚度由原来的25mm修改为20mm，竖筋板厚度由原来的20mm修改为16mm，轴套厚度由原来的34.5mm修改为35.2mm，为了便于生产，将轴套的厚度圆整为35.5mm.优化后与优化前的分析结果对比见表2.从计算结果可看出，优化后的门盖强度得到明显提高.另外，重量由原来的10496kg降低为8786kg，减重17.2%，取得了优化设计的预期效果.
4结论
汽车设计论文范文第4篇
关键字：80C51汽车行驶信息红外接收器
一、系统数学模型
系统使用80C51单片机作为信息控制器，将调制到40kHz载波的信息经红外发射管发送出去；同样80C51单片机控制红处接收器接收数据信息。
如果以汽车甲为例，当乙车要转弯或刹车时都会通过红外发射器发出信息，甲收到信息后就会在本车上显示并用声响电路提醒，同样当丙车要超车时也会有信息从丙传给甲并在甲车上显示。
二、系统基本组成结构
本系统采用80C51核心芯片，附加12MHz的晶振频率，30PF的瓷片补偿电容，最简单的RC上电复位电路，片外存储器选择脚(31脚EA)接正电源，并利用采样电路对接收的模拟信号数字化然后送80C51处理，从P3.5输出的调制信号经T9013放大送红外管发射。
三、信息的编码格式及发送/接收过程
本系统采用脉冲个数编码，分别代表左转弯、右转弯、刹车3种状态，其中左转弯为2个脉冲，右转弯为5个脉冲，刹车为8个脉冲。为了增加接收的可靠性，第一位码宽为3ms，其余为1ms，数据帧间隔大于10ms。
为了消除干扰，确保数据的有效传输，脉冲采用的编码格式，起始位为10ms，数据位为1ms，停止位为10ms，此可保证数据的准确发送与接收。
当单片机检测到P0.0-P0.2端口为低电平时，先设置发送标志位，然后依次发送数据帧。发送数据时，中断将被禁止。当刹车(转向)开关闭合时，数据帧将被重复连续地发射，直到开关松开为止。
当红外线接收器接收数据帧脉冲时，第一位码的低电平将启动中断程序，实时接收数据帧。在数据帧接收时，中断将被关断，并且对第一位(起始位)码的码宽进行验证。若第一位低电平码的脉宽小于2ms，将作误帧处理。当间隔位的高电平脉宽大于3ms时，结束接收，然后根据累加器A中的脉冲个数，使相应的输出口(P0.3-P0.6)为低电平，驱动显示及声响电路。
四、结论
本文是利用红外线穿透性强、干扰小等特点，将其应用于交通工具中，弥补了红外线很少在交通通信中应用的空白。此系统采用电能驱动、结构简单、成本低廉、噪声小，不妨碍司机的正常驾驶。
参考文献
汽车设计论文范文第5篇
汽车电子设计已成为汽车系统设计中的重点和难点。传统方式下的汽车设计者不得不借助各种机械的、液压的、电子的汽车零部件以验证汽车各子系统的功能，开发周期长，成本居高不下。为了缩短开发周期、降低开发成本，人们引入了SABER仿真技术进行汽车系统技术的验证和开发。SABER仿真技术通过对整个汽车系统进行有效的建模和分析，能够节约大量的试验设备和试验时间。国际上几大跨国汽车公司都已使用SABER仿真技术进行设计，如美国通用、大众、克莱斯勒等。目前，国内有泛亚技术中心能够运用此项技术与通用（北美）进行同步开发。
1SABER软件仿真技术
SABER软件是一个在数学模拟及硬件设计方面功能卓著的仿真工具。对于复杂的混合信号设计和验证问题，SABER软件为设计工程师提供了一种功能强大的混合信号行为仿真器。由于混合信号硬件描述语言——MAST的支持，SABER软件实现了单一内核混合信号及混合技术的仿真，完全改变了模拟电路仿真的现状。SABER软件在混合技术领域具有多个仿真引擎，可以分别处理不同领域的设计单元，且遵循相应的守恒定律，支持电力系统、机电一体化、机械系统、电子系统、光电控制系统、液压系统等系统单元。现在，SABER软件在汽车和飞机制造领域已得到广泛的应用。尤其是在汽车制造领域，许多欧美公司已将它定为行业标准，并投资SABER软件的发展以不断满足新的设计需要。
SABER软件具有明显的优势：分析从SOC到大型系统之间的设计，包括模拟电路、数字电路及混合电路；通过单一的混合信号仿真内核就可以提供精确有效的仿真结果；通过对稳态、时域、频域、统计、可靠性及控制等方面的分析来检验系统性能。
SABER仿真器能够让设计人员对从汽车的最初设计方案（方框图）到由实际电路和机械实现的完整系统进行仿真。这种能力对于复杂运动控制系统的设计（如ABS系统、安全气囊系统、发动机控制系统、车身控制系统等）尤为重要。
2汽车电子仿真技术的应用
汽车在投产之前要经过大量的测试试验，对原设计不断地进行修正往往会耗费大量的物力和时间。在设计阶段，对各种状况进行模拟仿真、修正、完善设计，能够提高效率、缩短开发周期。使用SABER软件进行仿真，主要分为3个阶段：建立数学模型、对系统原理进行仿真和对仿真模型进行修改检验。
2.1建立数学模型
所谓计算机仿真就是将实际系统的运行规律用数学形式表达出来，它们通常是一组微分方程或差分方程，然后通过计算机采用数值求解法求解这些方程。
在仿真之前，首先对系统原理图中的所有零部件进行抽象化，建立数学模型，绘制系统的数学模型。为了对电路或系统进行计算机仿真，经常需要开发一个或一组模型。要研究电路的详细特性，可能要求对物理器件建模，有时还需要对大型电路或系统建模。系统模型可能无需和器件模型一样详尽，但作为大系统仿真的一部分，系统模型仍然非常有用。零部件数学模型的质量直接关系到仿真结果的准确性。通过对数学模型各种参数属性的设置来模拟零部件的功能，同时，经过大量计算和试验，不断修正、完善数模。对于同一类零部件可以共用一个（或一类）模型，通过调整数模参数值来实现零部件的更迭。这对于缩短开发周期、节省开发成本，起着至关重要的作用。
在一定外界条件（即输人或激励，包括外加控制与外加干扰）的作用下，从系统的一定初始状态出发，所经历的由其内部的固有特性（即由系统的结构与参数所决定的特性）决定了整个动态过程。研究系统及其输人、输出三者之间的动态关系，即可确定其性能的属性。图1是汽车音响系统中扬声器的物理模型，其中In_pfUIn_m作为输人信号、由电磁学可知，可以进一步将其简化为力f（t）输人。
于是可将其进一步简化为质量-阻尼-弹簧系统，如图2所示，图2中m、c、k分别表示质量、粘性阻尼系数、弹簧刚度。对系统而言，质量受外力f（t）的作用，质量位移为y（t）（实际扬声器衔铁的振幅），系统的动力学方程为my"（t）cy''''''''（t）ky（t）=f（t），y（o）=yo，y''''''''（o）=y''''''''。
其中，y（0）与y''''''''（0）分别为质量的初位移与初速度，这就是在输人作用于系统之前系统的初始状态。显然，此系统在任何瞬间的状态完全可以由质量的,y（t）与y''''''''（t）这两个变动着的状态（即状态变量）在此瞬间的取值来刻画。因为y（t）在此瞬间的取值代表了位移的情况，y''''''''（t）在此瞬间的取值代表了y（t）在此瞬间的变化趋势（速度）的情况。
还有一种更直接的建立数学模型的方法，就是模拟硬件描述语言（AHDL）的含义。MAST就是一种AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的网表。
零部件的模型是建立在大量计算和试验基础上的，SABER软件提供了大量的零部件库文件，对于类似的零件只需修改其属性参数值即可。
2.2对系统原理进行仿真
在仿真过程中，将数学模型转变成为计算机上运行的仿真模型，是由SABER软件系统来完成的，并同时根据仿真模型编制出仿真程序。通过对系统的仿真，可以随时得出各个子系统或零部件的瞬时工作状态及性能参数变化，如电压、电流、功率、转矩等各参数的波形。通过对这些波形与实际试验的结果进行对比分析，找出两者的差别，从而修正原设计。
如先前所提及的，安全性和舒适性的需求导致了新的、高能耗的负载。这些负载可能随着汽车产品的进一步电子化，汽车电子控制装置得到更多的应用，所消耗的电能也将大幅度地增加。现有的12V动力电源已满足不了汽车上所有电气系统的需要，今后将采用集成的42V起动机-发电机供电系统，发电机最大输出功率将由目前的1.4kW提高到8kw左右，发电效率将会达到80以上。伺时，电压等级的提升还将同时带来许多新的问题。12V/42V汽车双电压系统原理图如图3所示。
在双电压系统中，把用电设备分成两部分：中小功率负载由14V电压供电，如室内灯、中控锁、收音机、仪表、车载导航系统等主要为车身电子设备；大功率负载，如电控机械制动装置、电控机械气门正时装置、三元催化转换加热器、电控悬架等，主要为发动机、底盘系统电子设备，由42V电压供电。此双电压供电系统有两个关键器件，一个是DC/DC变换器，它能把交流发电机输出的42V高电压转变为14V的电压。另一个，是装在发动机和变速器之间的起动-发电机，借助一个半导体整流-逆变功率变换器，它不仅充当交流发电机，发出42V的高电压，而且在发动机起动时还作为起动机用。由于它是直接起动发动机，起动时间仅为0.5s，所以噪声很小。
2.2.2起动机／发电机系统
大功率起动机与发电机（IntegratedStarter/Alternator，ISA）的转矩特性一致，因此，集成两种设备于一体在技术上是可行的，在经济上的效益也显而易见。如图4所示的输出功率与内燃机曲轴转速的关系曲线，ISA让内燃机的速度达到600v/min的起动速度，然后切换到发电模式。由于42V系统能够提供足够的电能，发动机在极短的时间内起动且在点火前达到更高的转速，这样可以降低低转速下的排放，换句话说，使得汽车重起动变得更加容易。
2.2.3双电压系统中42V供电系统
在运行中，双电压系统的电压随着转速变化而变化，电压峰值对电器元件的影响是非常明显的。图5所示的是双电庄系统中42V供电系统的变化曲线，非常清晰地显示了在转速急剧变化时电压的瞬时值，此脉冲电压峰值在电气系统设计和选择电子电器元件时有着非常重要的参考价值。
在仿真过程中，主要分两种类型进行。为了描述简单，这里将42V与14V分开进行讨论。第一种方法，全部打开所有的电子设备，可以观察到整个系统及各个电子器件的电压、电流波形，以及各个电子电器设备互相切换或同时打开时的电压、电流波形。同时，很方便地观察到在抛载状况时的峰值电压波形，局部抛载或全部抛载对系统的影响。
2.2.414V供电系统
14V电压系统主要用于各控制单元，对波形要求甚高。若峰值电压及电流产生严重的脉动，使蓄电池两端电压产生脉动干扰，控制单元搭铁（蓄电池负极）电位也将随之产生脉动干扰。如果这个干扰脉冲幅值过大，就会造成原有信号的丢失，引起控制失灵。观察峰值电压的波形，判定是否符合系统要求。14V线路上的电压波形如图6所示。
2.3对仿真模型进行修改、检验
通过对系统的仿真，得出的初步结果往往不能与理想的目标相一致，还需要通过分析研究，以及与试验进行对比，对系统原理或数学模型进行修改。SABER提供多种仿真分析，如：直流工作点分析、交流小信号分析、顺态分析、蒙特卡罗分析（在模型参数值浮动范围内随机取样，对所取的参数进行分析，检验器件参数在一定范围内浮动对输出的影响）、零极点分析等。结合多种分析，加以对仿真模型的完善。
汽车设计论文范文第6篇
一、多元智能理论
多元智能理论（MultipleIntelligencesTheory）由美国哈佛大学发展心理学家、教育学家霍华德•加德纳教授于1983年在《智能的结构》一文中提出后，在世界范围内引发了教育的“革命性”变革。我国于20世纪90年代引进多元智能理论，国内有专家认为，多元智能理论无疑是我们长期以来一直在努力推崇的“素质教育的最好全释”；还有人指出：多元智能理论与建构主义理论一道，构成了我国新课程改革的强大理论支撑。多元智能理论指出人类内涵的能力至少有八种：包括语文智能；音乐智能；逻辑—数学智能；空间智能；肢体—运作智能；人际智能；自省智能；自然观察智能。加德纳认为，相对于过去的一元智力理论，多元智能理论能够更全面地描绘和评价人类的智力能力。加德纳还指出，人类智能还包含有次级智能和多种次级构成要素。
二、基于多元智能理论的汽车英语课程设计
（一）汽车英语课程设计的基本条件
Posner（1994）认为，课程设计的基本条件包括：了解学生的需求、兴趣、能力、知识水平等例如：学生需要什么、需要的原因、已有的能力、待补的能力、已有的基础或条件，缺乏什么等等。熟悉课程情况例如，有能力识别和解释该课程的基本概念和技能，全面和细致的有关知识，目前这个课程的开设情况等。擅长听说读写译五项必备能力，具有丰富教学经验，而不是简单的拼凑、复制、模仿依据以上课程设计的基本条件，做好高职英语课程设计就要求教师进行问卷调查或访谈学生已经完成的课程标准或已经具备的语言知识，要求通过参考有关著作、论文、同类课程、教材等，与同行交流，收集积累案例或经验等等。
（二）汽车英语课程设计的标准
根据Furey提出的标准，高职英语课程设计必须把握下列标准：
1.是否有足够的理论依据英语课程设计必须基于什么样的科学理论基础，是否遵照其本身的科学性和社会性？
2.是否适合学生目标在从事高职英语教学中，教师要因材施教。不但熟悉、掌握学生的自身学习情况、学习兴趣，也注重培养学生的实际效果性。
3.是否具有成功实施的可能性和效果的可评性在从事高职英语教学中，教师要不断自评课程设计的真实效果。
（三）汽车英语课程设计的内容
汽车英语课程设计的内容取决于授课的理念。针对英语语言，如果认为语言是符号系统，课程设计就由语音、词汇、语法、句型构成，强调语言形式的正确性；如果视语言为交际工具，课程设计要考虑的是交际的人，交际发生的条件、交际的目的等。英语课程设计关注的不仅是语言形式的正确性，还有社交的适当性。在教学研究过程中，在多元智能理论的指导下，根据调研结果对课程教学内容进行逐步更新，教材从最初的纯英文阅读形式的到单独开发学生的专业英语阅读能力，从听、说、读、写等能力的平行拓展，汽车专业英语校本教材内容新颖，图文并茂，根据主题确定教学内容、重点及难点，融专业英语听、说、读、写训练于一体，重点突出，实用性强，有利于开发学生的多元英语语言智能，改善课堂教学氛围，提高教学效果。
三、多元智能理论下汽车英语课程设计需注意的问题
首先，汽车英语以提高口语交际能力为本位，突出应用性本课程在对汽车企业英语应用能力需求深入调研的基础上，按确定工作任务模块、同时突出语言技能的要求制订教学大纲和授课计划，明确了教学应达到的知识标准和技能标准。其次，课程体系整合突出全面性、逻辑性、典型性和实用性本课程以国际汽车行业最新的知识体系为基础，以市场为导向，将传统汽车英语课程的以训练专业英语阅读能力为主体的教学内容，整合成为汽车构成的4大部分分别为发动机、底盘、车身、电气设备以及发动机的两大机构五大系统和底盘的传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等各个任务模块以系统的知识主题构成课程内容体系。最后，教学手段优化，突出多元英语智能培养在教学实践中，注重将互动教学、角色扮演、案例教学、多媒体听力、课件加视频等教学手段相结合，增加学生的学习兴趣，提高其用英语分析和理解专业知识的能力和用英语进行专业领域的交际能力，并结合具体课程内容指导学生进行延伸性思考，以增强学生的创新能力，全面促进学生多元智能的发展。
总结
汽车设计论文范文第7篇
1.1内涵
中国元素是指由中国人创造，并且在中华民族融合与演化的过程中所形成的，能够反映中华民族心理以及人文精神的一系列文化成果。从世界范围来看，每一个民族都是独一无二的，都拥有着各自的特性，而且民族的历史越是悠久，其民族元素也越是丰富，整个民族的性格也越是强烈。中国元素主要包括两个层面，即物质文化元素与精神文化元素。比如道德观念、生活习惯、价值理念、传统图案、建筑等等。在这里需要注意的是中国元素与中国传统文化是有区别的，中国元素不但涉及到了传统文化领域，同时也涉及到了中国现代文化领域。
1.2表现形式
中华民族是一个拥有五千年悠久历史的民族，中国元素则是以灿烂的民族文化为土壤而成长、丰富的。从产品设计的角度来看，中国元素主要有四种表现形式：一是传统色彩。中国的传统色彩有着自己独特的含义，这是其他民族所不具备的，比如红色代表喜庆；黄色代表权力与威严；紫色代表高贵等等。二是传统图案。比如龙、凤、龟、麒麟、太极、脸谱等等。三是传统文化理念。比如“天人合一”、“中庸”、“道”等等。四是传统固有形态。比如长城、故宫、华表、唐装、竹简等等。
2汽车造型设计融入中国元素的必然性
自我国加入WTO之后，经济领域的开放程度进一步加强，而近几年，我国的汽车产业也进入了一个特殊的发展阶段。从市场规模层面来讲，我国已经成为世界第二大汽车消费国，我国的汽车消费市场吸引了全球汽车制造厂家的目光。随着世界经济一体化趋势的不断加强，我国的汽车工业除了要面对国内企业的市场竞争之外，还需要迎接国外汽车行业巨头的挑战。与那些国际知名汽车品牌相比，无论在技术创新、产业链整合层面，还是在品牌营销策划领域，我国的企业与之相比较，都存在很大的差距。在这样的时代背景下，我国汽车工业想要生存发展，就必须要集中力量，打造民族品牌，而汽车造型设计领域恰恰是最好的切入点。现代社会对本土化营销、本土化设计越来越认同，纵观世界各国的汽车品牌，均带有各自明显的“性格”特色。比如日本汽车的精细、美国汽车的豪华、德国汽车的严谨以及意大利汽车的奔放，这些国家汽车的“性格”特点，无一不是民族性格在汽车制造领域中的体现。反观我国汽车的“性格”特点就比较模糊，我们几乎找不到一个明确的词语来概括我国汽车的“性格”。这正是由于我国汽车缺少中国民族特色设计元素，进而无法向世界展现自己的设计风格。因此，在汽车造型设计中，融入中国元素，打造中国特色的汽车品牌已经成为当务之急，唯有如此，才能够增强中国汽车工业的核心竞争力，使我国汽车工业屹立于世界强国之林。
3中国元素在汽车造型设计中的应用实例分析
3.1传统色彩在汽车造型设计中的应用
人类对于客观事物的认识，有70%-80%都是依靠视觉系统来完成的，因此，色彩不但成为了人类对于外部信息反应最为敏捷的符号系统，同时它也成为了工业产品造型设计必须要重点考量的至关因素。同理，汽车的色彩是人们对于汽车的第一反应，色彩设计师必须要利用好色彩搭配，向顾客传达一种良性的视觉信息，从而在消费者购买汽车之后，不但能够获得实用功能，同时还能够获得精神层面的愉悦。我们知道，中国人对于红色有着特殊的偏爱，红色能够使中国人产生一种兴奋、喜庆、吉祥以及浪漫的情感。根据中国人的这一心理，一汽奔腾B50采用了“中国红”为主色调，并搭载了1.6L与2.0L两种发动机，其配置基本上达到了中等轿车的水平，一经推出之后，便深受中国消费者的喜爱。
3.2传统图案在汽车造型设计中的应用
中国元素是包罗万象的，而我们在对汽车造型进行设计的过程中，必须要紧密结合空气动力学性能以及汽车自身的各项功能，合理的选择中国元素加以融合。我们知道，线条表现作为汽车造型设计的重要内容对物体外形有着严格的制约作用，几乎客观世界所有存在的物体均被限制在一定的外沿轮廓之内，从而呈现出多元化的线条组合。线条不只是拥有宽度与厚度，它还拥有方向性，它能够彰显出物体的力量与速度。所以，我们在进行汽车造型设计时，必须要重视线条的表现力，充分利用好这一造型艺术语言，从而使汽车表现出创新性的艺术张力。比如我们可以对汽车造型的局部线条进行设计，使汽车设计包含中国元素。华晨公司推出的中华-骏捷轿车，就将中国的“丹凤眼”这一线条融入到大灯造型设计之中，使这款车型的大灯具有一种古典美的韵味，获得了消费者的好评。因此，我们在对汽车进行造型设计的过程中，要充分利用好线条的美学因素，从而使汽车造型设计符合人们的审美需求，富含中国元素。在设计的过程中还需要注意的是，中国元素应该合理应用，绝对不能生搬硬套，否则将会弄巧成拙，得不偿失。
4中国元素在汽车造型设计中的应用趋势展望
产品设计必须要以文化为基石，这样设计出的产品的内涵才更为厚重。现阶段，汽车的造型设计更倾向于激情与魅力的展现，这类产品只是表现了中国传统文化的一个层面，还需要我们从传统文化中汲取更多的文化元素，这样的设计才能做到追根溯源，深入人心。受传统文化的影响，中国人一直都钟爱于腰线硬朗、饱满圆润的汽车外部造型。对于内部装饰，国人则倾向于“四平八稳”的形式，这或许让我们瞬间联想到了古时候，官员们乘坐的“八抬大轿”。这种古朴、典雅、含蓄的基调，符合中国人的传统审美观点，同时这也是中国元素留给世人的第一印象。比如著名设计师乔治亚罗在设计中华轿车、中意面包车时，就巧妙的将“丹凤眼”的线条融入到了车灯的设计之中，这种设计风格不但深受消费者的喜爱，同时也为我们的设计提供了一个思路。中国元素想要在汽车造型设计中更好的应用，除了要把握消费者的心理，对汽车设计的多元美学有一个深刻的领悟，更重要的是造型设计师必须理解传统文化、热爱传统文化，只有以此为前提，才能够保证设计不会偏离轨道，使设计更加完美。现阶段，我国的汽车造型设计已经从过去的模仿阶段，转变为现在的民族文化渐浓的阶段。中国元素在汽车造型设计中的运用越来越多，本土化设计理念逐渐被认同。中国汽车造型设计的未来发展，必然是民族性与现代化设计元素并驾齐驱局面。相信通过新一代汽车造型设计师的努力，中国必将探索出一条适合我国汽车工业发展的自主品牌设计之中，将会有更多优秀、精良的民族品牌汽车呈现在我们的面前。
5结语
汽车设计论文范文第8篇
意大利是世界主要工业发达国家之一，世界第6大贸易国，生产总值在世界排名第7。意大利在这方面的成功，首推他们独特的设计风格。意大利著名作家和艺术评论家乌贝托·艾科（UmbertoEco）在谈到意大利设计时不无自豪的说“如果说别的国家有一种设计理论，意大利则有一套设计哲学，或许是一套设计思想体系”。
不过，这套设计思想体系的历史并不悠久，二战期间意大利饱尝了战争之苦，战争结束后，意大利几乎是在一片废墟上重建家园。战后初年，意大利的设计师已经显示出他们与众不同的才华，他们的创造性才能，极大地丰富了现代设计的内容。与其它国家相比，意大利设计既没有较强的商业味，也没有极重的传统味，他们的设计是传统工艺、现代思维、个人才能、自然材料、现代工艺、新材料等的综合体。他们更倾向于把现代设计作为一种艺术和文化来操作，“艺术的生产”（TheProductionofArt）成为意大利设计师的新口号。于是小批量和高品位成了意大利设计的优势，这体现在那些别具一格的家具、汽车、鞋等设计上。
从60年代开始引导世界设计新潮流到80年代，意大利设计师一直走在世界设计的前沿，他们在设计领域展现的创造力，使别国的设计师眼花缭乱，从此确立了意大利设计的世界性地位。到了今天，意大利设计几乎成为“优良设计”的代名词。
由于意大利设计师的杰出成就，意大利甚至形成了“设计引导型生产方式”，使意大利的设计和生产形成了良性循环。这种生产方式既肯定了设计师的才能,也提高了整个国民的生活质量。
意大利的许多设计师出身建筑师，毕业于米兰理工学院或都灵建筑学院，这种教育机制也许更能发挥设计师的潜力，所以意大利的设计师大都多才多艺，同一个设计师既可以设计豪华典雅世界一流的法拉利跑车，也可以设计普通的意大利通心粉式样。
在众多杰出的设计门类里，作为意大利风格设计中重要的组成部分的汽车造型设计，更是被那些享誉世界的汽车造型设计师们演绎得炉火纯青、别具一格。
作为世界第一商品的汽车，如同名牌时装的款式一样，无论其内在品质如何，给人的第一印象均来自于它的造型，造型是否讨人喜欢是购买者很重要的选择要素，也直接关系到这款车子甚至汽车商的命运。因此，汽车的造型设计至关重要，全球各大汽车企业在汽车造型方面倾注了大量人力财力，而汽车造型工作也都是由公司的最高层直接管辖的。
以下是一段描绘汽车造型设计的文字：汽车造型设计是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状，其目的是吸引和打动观众，使其产生拥有的欲望。汽车造型设计是外部和内部设计的总和，它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。它虽然是车身设计的最初步骤，但却是决定产品命运的关键。汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之一。
汽车造型主要涉及科学和艺术两大方面。设计师需要懂得车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。同时，设计师更需要有高雅的艺术品味和丰富的艺术知识，如造型的视觉规律原理、绘画、雕塑、图案学、色彩学等等。另外，汽车作为一种商品，设计师还要考虑成本和顾客的心理需求。设计师在精通这些知识的基础上，不断推陈出新（这是最重要的），创作更富魅力的汽车形体。
早期的意大利汽车造型设计，受到了美国设计的影响，但到了30年代，意大利人就已经开始设计具有它们自己特色的汽车了。这些汽车因为在设计中使用了有节制的、优雅的线条而不同凡响，在这一时期确立的设计特点，到今天，仍然是意大利设计中最重要的特色。由于意大利人不仅有着与法国人相同的浪漫和时尚的嗅觉，而且比法国人更奔放和没有禁忌。设计时排除了其它客观条件的限制，以豪放、性感、洒脱，多以性能的表现和外形吸引顾客，此种风格充分地反映出了意大利人的热情、浪漫、灵活和机敏的个性。
欧洲是世界汽车造型发展的中心，欧洲的汽车造型设计领先美日，而意大利则是汽车造型设计的圣地，这里荟萃了世界上大部分专业设计室，是全世界造型设计工作者所膜拜的神圣殿堂，世界上许多名车的车身设计往往来自意大利设计师的灵感之作。在欧洲十大畅销汽车中，就有六款是由意大利人设计的。
造就一批批世界级汽车设计师的摇篮地，就是菲亚特总部所在地，意大利的都灵汽车工业园。都灵位于意大利西北部，在近一百年的工业发展史上，该地区许多行业的中小企业发展成为知名的大企业，形成意大利最发达的工业地区。今天的都灵汽车工业园区巳是世界汽车工业领域中最重要的中心之一，汇
集着大名鼎鼎的意大利设计Italdesign、平尼法里那（Pininfarina）、博通（Bertone）等著名的汽车设计公司。当地有无数具有优良技术传统的钣金冲压工匠以及长期从事汽车设计的大小规模工作坊，可提供世界一流的设计、开发、原型车制作等服务。
当今世界许多车厂的车型都是在这里设计的，每年约有400辆样车在此诞生。欧洲车厂传统上将新车型的设计交给这里的设计公司进行，虽然到现在几乎所有车厂都具备了独立研发的能力，但委托设计往往是更高效的方法。美国、日本的车厂偶尔也会成为他们的客户，但数量远比不上欧洲车厂。近年韩国车厂在委托设计方面表现最为积极。
意大利著名汽车设计公司和设计师介绍
Italdesign（意大利设计）
在世界汽车设计领域，有两个名字无人不知，那正是来自意大利的Italdesign和被评为“世纪设计大师”的乔治亚罗。对于这个值得骄傲的称号，乔治亚罗是当之无愧的，不论是他设计的为数众多、遐迩闻名的名车还是他所创立的目前全球效益最好也是规模最大的汽车设计室Italdesign来看，乔治亚罗和他的设计室已经成为汽车设计领域经典的象征。
乔治亚罗毕业于都灵美术学院，17岁进入菲亚特汽车公司工作。Italdesign由乔治亚罗和工程师曼托瓦尼创立于1968年，主要给国际汽车生产商提供汽车样式、工艺和原型生产。许多世界著名车厂与之有着良好的合作关系，客户群庞大而稳定。公司的名字后来发生了改动：1987年变为ItaldesignS.p.A.（意大利设计股份公司）；从1999年7月（在1999年9月进入股市之前）开始叫做Italdesign-Giugiaro股份公司。
Italdesign拥有完备而先进的硬件设施，公司占地面积42,000平方米，拥有CAD/CAM工作站系统450套，数控机床16台，不同吨位的冲压机10台，激光切割机器人6台，三维坐标测量仪15台，原型车生产线3条。其规模已接近普通小车厂。
Italdesign同时有着一支十分庞大的设计队伍，名气和高薪是吸引设计师的主要原因；能为这样的设计室工作是每个汽车造型师的梦想。
不过拥有骄人成绩的乔治亚罗也不是一步登天，这位设计大师也是凭借自己的努力和超人的天赋，在不断的磨砺中取得令人瞩目的成绩。当初的乔治亚罗加入了有着悠久历史的博通设计室，师从吕思奥·博通。吕思奥·博通的教诲深深影响了乔治亚罗，拓展了他的创作空间，使他的天赋得以展现，同时造就了乔治亚罗惊人的想象力。人们说，博通先后造就了两位设计大师，其中之一就是乔治亚罗，另一位是设计出蓝博基尼跑车的马塞罗·甘迪尼MarcelloGandini。
在博通的这段时间，乔治亚罗创作了许多以实用性为主的汽车，大受欢迎，同时也确立了自己朴实、简练、细腻、流畅的实用风格。后来由于种种原因，乔治亚罗离开了博通，来到设计风格更适合自己的GHIA设计室，但是在这儿他却没有多少优秀的作品问世。1968年乔治亚罗自立门户，与著名的汽车工程师曼托瓦尼一起成立了Italdesign，并为此倾注了他全部的心血。乔治亚罗不仅是一位优秀的造型设计师，他还具有企业管理的天赋，在他的领导下，设计室规模日渐壮大、生意红火。现在，能为这个设计室工作已成为每个汽车造型师的梦想。
20世纪六、七十年代，以美国车为代表的夸张造型达到了鼎盛时期，然而，当时世界经济处于萧条时期，对汽车有直接影响的便是燃油危机。在那个时候，大家更需要一种简单、实用、有良好空气动力性的车型，于是以乔治亚罗为代表的意大利车身设计界所倡导的朴实、简练、细腻、流畅的实用风格在国际上得到了很高的评价。乔治亚罗也籍此奠定了大师级的地位。据称，世界上现有2500多款他设计的汽车在行驶着，除了一些著名的法拉利、阿尔发·罗米欧和蓝旗亚车型之外，在历史上获得卓著成功的菲亚特家庭轿车如熊猫（Panda）、乌诺（Uno）、鹏托（Punto）、派力奥等都是出自这位大师之手。
近年，乔治亚罗已退居二线，把生意和设计工作交给了饱受其熏陶的儿子法比齐奥。法比齐奥虽然也有一些比较出色的作品，然而外界评价其能力和天赋都与父亲有很大差距。
尽管如此，Italdesign在老乔光环的笼罩下，凭借着规模和硬件的优势，法比齐奥领导的Italdesign发展得亦相当不错。当然，Italdesign欲在未来继续保持其行业上的优势，如果法比齐奥只负责管理企业，另行聘请更高水平和年轻有活力的设计师作为生力军是有远见之举。
Pininfarina（宾尼法瑞那）
汽车设计论文范文第9篇
近年来，我国道路交通安全形式越来越严峻，在众多的交通事故中，以追尾碰撞与超车侧向碰撞事故这两种类型最为常见。如果能够在事故发生前提醒驾驶员并采取一定的安全措施，对减少交通事故的发生则是非常有用的，汽车防撞预警系统正是基于提高车辆的主动安全性来实现在行车过程中，给驾驶员提供必要的技术设施。
本文在安全跟车模型的基础上，设计了系统构成，并给出了初步的设计方案。对车载测距技术进行了综合比较，确定系统采用毫米波多普勒雷达传感器、超声波传感器和红外线传感器分别对前、后和侧向车间距离、两车相对速度和角度进行测量；在结合各种防碰原理的基础上，把系统分为主控单元子系统、测距子系统、信息采集单元子系统和显示-声光报警子系统四个部分，并确定了实现系统功能所需要的关键技术;在安全距离的基础上，对主控单元子系统和测距子系统进行了软、硬件设计，解决了系统功能所需要的关键技术。
车辆防撞技术作为智能运输系统的一个子课题，将不断成熟和完善，防撞系统的应用可以缩短车辆间的安全行车距离，还可以实现安全超车，保证高速运行车辆的安全性，提高公路运输效率，促进经济的快速发展。
关键词：防撞预警；雷达；超声波；红外线；传感器
英文摘要
Thetrafficsafetyconditionisbecomingmoreandmoreseriousinrecentyears,thestatisticshowsthatamongtheaccidentofhighwaytheRear-endCollisionandSideCollisionarefrequent.Ifthedriverscanbeinformedbeforetheaccidentstakeplace,thesafetylevelwillbeimprovedgreatly.Thehighwayvehicleanti-collisionwarningsystemissuchatechniquebasedontheinitiativesecurityofautomobilewhendriving
Basedonthemathematicmodelofautomobilesafefollowingdistance,thehardwareandsoftwareofthesystemarebuilt.Throughanintegratedcomparisonofdetectingtechniques,themillimeterwavefrequencymodulatedpulse-Dopplerradar、Ultrasonicsensorandinfraredsensorarechosen,whichcanmeasurethelengthwaysdistanceandtransversedistance,relativevelocityoftwovehiclesandazimuthatthesametime.Basedonreferencevarioustheoriesofanti-collisionwarningsystem,thesystemincludesfoursub-systems:themaincontrolunitofsub-system,measuringdistanceofsub-system,informationunitofsub-systemandmonitor,sound&lightalarmofsub-system.Basedonit,thekeytechnologiesinvolvedinthesystemaredetermined.Basedonthesafetydistancemodel,thesoftwareandhardwareofthemaincontrolunitofsub-systemandmeasuringdistanceofsub-systemaredesigned,thekeytechnologiesissolved.
Vehicleanti-collisiontechniqueassub-itemofIntelligentTransportSystemwillgrowupandbeperfectinfuture.Itwillshortenthesafespacebetweencarheads,actualizethesafeovertakingandguaranteevehiclesafety,soitwillhelptoincreasetransportefficiencyandkeepeconomicfastgrowth.
Keyword:anti-collisionwarningsystem;radar;ultrasonic;infrared;sensor
1.1选题意义和背景
汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。汽车上的电器与电子控制系统在汽车技术进入机电一体化阶段的今天，地位极为重要，正在汽车技术领域发展成为一门独立的分支学科，其性能的优劣直接影响到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排放干净、及舒适性等。电子控制技术在汽车上，首先应用于发动机燃油消耗控制与排放进化与排放控制，接着被应用于底盘部分的控制，以提高行驶的稳定性、安全性、与舒适性等。随着交通运输向高密度发展，电子控制技术又进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航等方面。
电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用。
在过去20~30年中，人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等，以减轻汽车碰撞带来的危害。安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏，却无法消除对被撞物体的伤害；此外，车上安装的安全气囊系统，在发生车祸时不一定能有效地保护车内乘务员的安全。所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。如果从预防撞车事故的发生的角度着眼，在提高汽车主动安全性方面下功夫，则可在汽车安全性领域有较大的突破。
汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）的距离与汽车本身的车速不相称造成的，即距离近而相对速度又太高。为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车的车速就要根据与前方物体的距离变化由执行机构进行控制，使汽车始终在安全车速下行驶。这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。
发展汽车防撞技术，对提高汽车智能化水平有重要意义。据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%;1秒钟的预警时间可防止90%的追尾碰撞和60%的迎头碰撞。理论上，汽车防撞装置可在任何天气、任何车速状态下探测出将要发生的危险情况并及时提醒司机及早采取措施或自动紧急制动，避免严重事故发生。汽车防撞装置是借助于遥测技术监视汽车前方和后方的车辆、障碍物，并根据当时的车速自动判断是否达到危险距离，及时向司机发出警告，必要时还可进行自动关车、自动紧急刹车。
汽车要避撞就必须凭借一定的装备测量前方障碍物的距离，并迅速反馈给汽车，以在危急的情况下，通过报警或自动进行某项预设定操作如紧急制动等，来避免由于驾驶员疲劳、疏忽、错误判断所造成的交通事故。目前，大家都将防撞技术的关键点着眼于车辆测距技术。
1.2国内外研究的现状
鉴于交通事故的不可预测性和不可绝对避免性，为了减少交通故，优化交通秩序，利用计算机及信息技术来提高道路交通安全和效率已成为国内外研究的热点。二十世纪八十年代以后展开的关于智能交通系统的研究，被认为是解决各种交通问题的一个很好的途径。智能交通系统是将先进的信息技术、通讯数据传输系统、电子控制系统以及计算机处理系统有效地应用于整个运输管理体系，使人、车、路环境协调统一，从而建立一个全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。其中智能车辆系统涉及到计算机测量与控制、计算机视觉、传感器数据融合、车辆工程等诸多领域。视觉系统在智能车辆中起到环境探测和辨识作用。与其他传感器相比，机器视觉具有检测信息量大，单纯以当前的现实条件出发解决，容易导致系统实时性差。在实际应用中可使用多个摄像机，或者利用高速摄像机的多幅连续图像序列来计算目标的距离和速度。还可根据一个摄像机的连续画面来计算车辆与目标的相对位移，并用自适应滤波对测量数据进行处理，以减少环境的不稳定性造成的测量误差。在智能车辆领域，除视觉传感外，常用的还有雷达、激光、GPS等传感器。
利用信息感知、动态辨识、控制技术与方法提高的主动安全性，是先进汽车控制与安全系统（AVCSS）的主要研究内容.世界各大汽车公司、大学在政府的支持下，都在开展这方面的研究与开发工作。日本各大汽车制造企业如丰田、日产、马、本田、三菱等公司，为实现其运输省提出的发展"先进的安全汽车(ASV)计划"致力于新型安全汽车技术研究开发，并取得了重要的进展。丰田汽车公司使用毫米波雷达和CCD摄像机对本车的距离进行动态监测，当两车距离小于规定值时，系统将发出直观报警信号提醒本车驾驶员。日产汽车公司使用紧急制动劝告系统，利用先进的车距监测系统对跟车距离进行动态监测，当需要减速或制动时，用制动灯亮来提醒驾驶员，并及时监测驾驶员操纵驾驶踏板的踏踩状态，必要时使汽车的自动制动系统前起作用降低车速，在最危险时刻自动制动。本田公司使用具有扇形激光束扫描的雷达传感器，即使车辆在弯道行使也能检测到本车与前方汽车或障碍物的距离降到规定值时，驾驶员仍未及时采取相应措施，便发出警告信号。三菱和日立公司在毫米波雷达防撞方面也做了大量的研究，其雷达中心频率主要选择60~61GHz或76~77GHz,探测距离为120米，尼桑公司为41LV-Z配备了自适应巡航控制系统，该系统利用毫米波雷达作为探测器，为巡航驾驶提供了判断依据。
德国和法国等欧洲国家也对毫米波雷达技术进行了研究，特别是奔驰、宝马等著名汽车生产厂商，其采用的雷达为调频毫米波雷达（FrequencyModulationContinuousWave）,频段选择76~77GHz。如奔驰汽车公司和英国劳伦斯电子公司联合研制的汽车防撞报警系统，探测距离为150米，当测得的实际车间距离小于安全车间距离时，发出声光报警信号。该系统已经得到应用。
美国的汽车防碰撞技术已经相当先进，福特汽车公司开发的汽车防碰撞系统的工作频率为24.725GHz,探测距离约106米。据说该系统理论上能根据转弯的角度信息自动适应路面的转弯情况，仅探测本车道内车辆的信息，从而可避免旁车道上目标物的影响。戴姆勒-克莱斯勒公司的防撞结构主要是两个测距仪和一个影像系统，她能够测出安全距离，发现前方有障碍物，计算机能够自动引发制动装置。戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示，车速以每小时32.18公里/小时的速度行驶，在距离障碍物2.54cm的地方停下来。
我国汽车防碰撞系统的研究开发同国外发达国家相比，存在较大差距，近几年相继有一些科研院所、大专院校和公司厂家进行此方面的研究。近距离报警如倒车雷达现已蓬勃地车辆上安装使用，但国内目前生产的中远距离测量普遍达不到要求，表现在最远测距距离近，测距误差大，远远不满足高速公路的安全车距离要求，需进一步研究。
本课题，不是直接测量距离，而是从测量车与车之间相对速度的角度出发，研究利用雷达激光测距、超声波测速及其它相关技术来预测高速行驶车辆的后碰及侧碰问题，实现报警，从而避免事故发生。
本次研究主要针对汽车防撞系统，对前面开发的系统性能进行了改进。主要研究内容包括以下几个方面:
1.汽车纵向防撞系统的总体设计
完成汽车防撞系统的总体设计，把整个系统划分成四个分工不同的子系统，并确定实现总体方案所需要解决的关键技术。
2.汽车防撞安全距离模型的确定
结合系统的技术要求和车辆的行驶情况，对课题组以前提出的安全距离跟车模型进行了改进，使其具有更好的可靠性和实用性，对模型中的个别参数进行重新选取，使模型及模型的参数选取更加合理。
3.进行汽车防撞系统硬件的总体设计并解决关键技术
在以前研究的基础上，重新对汽车防撞系统进行总体设计，提高了系统的实时性，并且电路中硬件器件全部采用贴片封闭形式，提高硬件系统的抗干扰性和可靠性。本论文中着重论述了主控单元子系统和雷达工作数据发送单元的硬件设计，解决了汽车防撞系统中的雷达测距系统这一关键技术，使该课题的研究从模拟实验阶段过渡到实车实验阶段。
4.按照系统的功能需求，制定了各子系统之间通讯的通讯规约，并用MCS-51汇编语言设计了系统的主控单元子系统软件和雷达测距子系统中雷达通讯数据发送单元软件。
5.在模拟实验的基础上，通过装车实验，验证了系统所要求的各种性能。
1.3本文的主要工作和内容安排
本文在第一章绪论中阐述了汽车防撞技术产生的背景及现实意义，主要研究内容并对现有的防撞技术进行了归纳和总结，进而提出本课题的研究思路和新颖所在;第二章主要阐述了测距传感器的选择，并且确定了三种测距方法；第三章进行了报警系统防撞模型的建立;第四章进行了硬件设计和实验验证;第五章为系统的软件设计，第六章为结论与展望。
目录
第一章绪论1
1.1选题意义和背景1
1.2国内外研究的现状2
1.3本文的主要工作和内容安排5
第二章几种测距方式的比较和选择6
2.1激光方式7
2.2超声波方式8
2.3红外线方式9
第三章系统模型的建立10
3.1追尾防撞模型的建立10
3.1.1模型建立的理论依据10
3.1.2模型的建立12
3.1.3模型的讨论17
3.1.4模型参数的讨论18
3.2超车侧向防撞模型的建立19
3.2.1模型的建立19
3.2.2模型参数的选择26
3.2.3模型的最小转角与最大转角数据分析28
第四章系统硬件设计30
4.1单片机的性能特点30
4.1.1单片机的选择30
4.1.2MCS-51单片机的主要性能31
4.1.3单片机系统的设计要求31
4.2追尾碰撞报警系统硬件设计32
4.2.1测量距离通道的设计32
4.2.2测速通道的设计33
4.2.3开关量输入通道的设计34
4.2.4转向、油门、制动信号的采集35
4.2.5声光报警的设计36
4.2.6显示装置的设计39
4.2.7电源设计43
4.2.8电路板的电源保护装置和电源的抗干扰的设计44
4.2.9"看门狗"电路的设计44
4.3系统主要传感器47
4.3.1毫米波雷达传感器48
4.3.2超声波传感器53
4.3.3红外线传感器55
4.3.4霍尔车速传感器55
4.3.5转向角度传感器59
4.3.6制动踏板传感器60
4.3.7油门传感器61
4.3.8路面状况选择开关61
4.4系统总体电路图64
第五章报警系统软件程序的实现65
5.1系统报警方式65
5.2程序设计思想65
5.3程序的实现66
第六章结论与展望71
6.1结论71
6.2展望71
参考文献73
附录76
本论文中虽然对安全距离模型进行了改进，但仍需进一步改进和细化，采用一定的控制理论和算法，使模型更具有科学性、可靠性和可操作性。本系统现阶段只是就危险情况实现了向驾驶员报警，事实上由于驾驶员的反应性有差异及注意力不集中、疲劳驾驶等因素的存在，有时未必能及时采取减速、刹车等措施，因此系统下一步的目标是实现自动刹车的功能，使驾驶员的安全更有保障。
（1)本系统只是在理论上讨论了汽车防碰撞的问题，由于实验设备和时间问题还没有进行实验。
(2)本系统还应该进一步在复杂天气(雨、雪、大雾)，潮湿、冰雪路面上进一步测试，验证系统的设计功能。
(3)在本系统基础上，进一步开发车辆自适应巡航控制系统，使车辆的舒适性和主动安全性得到提高.
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汽车设计论文范文第10篇
汽车设计开发粗略地分为造型、详细设计和样车试制这三个阶段。通用汽车专家团队总结出：“在汽车设计开发中，如果问题提出越早越多，则开发成本越低、周期越短，如果问题提出越晚越多，则开发成本越高、周期越长。”例如，在设计阶段，利用三维尺寸分析软件以及RSS（RootSumSquare）计算建立尺寸分析模型，将DTS（DimensionalTechnicalSpecifi-cation）的公差合理地分配到各个总成、分总成、单件，并体现在GD&T（GeometryDimension&Tolerance）上，各零件厂家依照标准加工。此种方式在设计阶段对后期可能出现的问题预警，并且在设计初期解决，使得后期多次的设计变更、模具更改、夹具调整得以规避，从而降低了研发费用，缩短了开发周期，保证了产品的质量，增加了产品的竞争力。又如，人机工程导入产品虚拟设计阶段实时地、并行地进行评估，及时发现问题，尽早地优化产品设计，实现产品开发的同步进行验证产品设计。反之，人机工程不参与虚拟制造的开发，在零件开模之后实车进行验证，发现问题再由产品工程进行必要的更改，如此的开发过程相比同步开发，开发质量明显降低，成本显著提高，并且会带来更长的开发周期。如果能够让汽车开发团队尽量早并尽量多地提出问题，将能够降低汽车设计开发的成本和缩短开发周期，这就要求问题管理贯穿到汽车设计开发全过程当中，特别是造型阶段和详细设计阶段需要鼓励大家尽早地多提问题和快速解决问题，防止问题落到样车试制阶段才发现和提出来，这样解决问题的费用就高，解决的时间周期就比较长。对应汽车设计开发每个阶段的工作内容，汽车开发团队需要及时和尽早地提出问题、处理问题和解决问题。例如在造型阶段，大家需要针对造型的整体风格、造型分缝的大小、造型圆角的工艺可行性、造型零件分区的合理性等等作出评审，并提出和解决问题；在详细设计阶段，大家需要对零件结构的合理性、总布置的可行性、结构刚度等的CAE分析合理性、公差分析通过率等进行评价，并提出和解决问题；在样车试制阶段，大家需要对工装与零件的合格率及匹配度、工艺布局的合理性等进行现场验证和评估，并提出和解决问题。因此，问题管理需要贯穿到汽车设计开发全过程中，才能为快速解决问题提供可靠地保证。如果在某个阶段忽略问题管理，则会使问题提出和解决的速度下降，势必造成汽车设计开发工作迟缓，从而导致汽车设计开发成本的增加和周期的延长。
2问题管理的系统化、体系化、流程化
汽车设计开发的问题管理是如此重要，大家需要把它系统化体系化流程化，这样才能确保来自不同专业领域的工程师人员能够按照统一的规则来完成相应的工作，尽早并快速地提出问题和解决问题。问题管理系统化是指针对某个专业领域的问题管理需要系统化，这样可以防止由于主观因素等原因造成问题的遗漏。例如钣金件设计冲压成型性分析过程中需要考虑哪些要点，冲压成型性问题的提出和解决需要有一套系统化的管理办法，这样不会因为年轻工程师经验不足而遗漏掉某个分析环节的问题。问题管理体系化是指在某个设计开发阶段的问题管理需要体系化，这样可以防止整个开发团队问题管理进度不一致造成问题解决效率低下。例如在详细设计阶段，造型、感知质量、总布置、冲压、尺寸、总装、涂装、车身工艺和工装等问题都会形成问题清单进行管理，但是如果整个项目组没有对这些问题管理进行体系化地管理，会造成某些区域问题解决周期较长，从而影响到整个开发的进度。进一步说，在详细设计阶段，假如只重视了造型、感知质量、总布置、冲压、尺寸、总装、涂装、车身工艺和工装问题这些清单的解决效率，忽略了冲压清单的解决效率，会形成整个车型开发项目进度的短板，延误项目的进程。因此，在某个设计开发阶段有必要对各专业提出的问题清单进行体系化的管理，整体推进问题解决状态，尤其是推动低状态问题的快速决策和解决，确保整个开发周期满足项目的要求。具体做法可以如下：对所有这个清单的总体状态做出把控，并在整个开发团队内共享相关的信息，例如及时该车型开发项目问题解决总体状态表，对低状态问题予以推动等等。问题管理流程化是指问题提出、问题解决、问题关闭需要形成相应的流程，这样可以使团队成员遵循既定的工作规则，避免因为流程不清晰而造成工作的推诿，影响工作效率，从而导致项目延误。对于汽车产品，它的特点非常明显，比如零件众多、特征复杂及材质多样等。这些特点会导致各种感知质量问题。其中，《整车静态感知质量工作流程》就对静态感知质量问题跟踪管理等进行了详细的定义，如在某个开发阶段由静态感知质量工程师进行问题状态管理，问题响应需要问题责任区域在问题清单后3个工作日内完成等等。这样其中的各种角色就能够明确工作的时间节点和工作内容，对于问题提出、解决和关闭都按照这个统一的流程来执行，分工与合作都有章可循，有法可依，工作效率高，问题解决的速度快，从而缩短汽车设计开发的周期。
3问题管理需要专人负责制并常态化
汽车设计开发过程中，各阶段的问题侧重点各不相同，各专业模块各有特点，这就需要针对不同的问题进行专人负责制地管理，并使其常态化，进行常规化、持续化管理，直到项目完成。例如冲压同步分析问题清单就需要有冲压工程背景的冲压工程师来管理，从第一个问题提出到最后一个问题关闭期间，都需要专人跟踪推动，并在汽车设计开发团队里形成常态化的管理模式。这样做的好处是能够使问题一提出来就能够传递到对应的产品工程师处，并且由提出问题的冲压工程师与该产品工程师密切沟通，共同讨论问题解决的对策，产品工程师再将达成共识的对策落实到具体的产品结构中，冲压工程师再次分析产品数据，验证其冲压成型性，直到问题关闭。例如，冲压工程师做冲压成型性分析后，发现左/右前轮罩外板加强板钣件成形时，在拐角处有开裂现象，立刻将此问题纳入冲压同步分析问题清单跟踪。他找到对应的产品工程师，并一起寻找问题解决的对策，经过双方沟通达成“在此拐角处增加缺口，向内凹5mm，并局部修改产品特征”的修改意见。产品工程师修改此零件3D数模，落实该措施，最后形成新的产品数模，提供给冲压工程师再次分析，结果满足冲压成型性分析，问题关闭。
4问题管理需要分散与集中并行
在汽车设计开发过程中，对于某个专业领域提出的问题，我们以单一问题清单的形式来管理，由问题提出区域来跟踪管控问题的进度和状态，这就是分散管理。但是由于在整个汽车设计开发过程中，不仅仅涉及到某个专业领域，而是跨多个专业领域，这样的问题就相对比较复杂，需要集中管理。例如，总布置遇到的问题大多数是跨专业科室的，需要集中管理和决策。进一步举例如下，发动机舱布置作为整车开发过程中重要的组成部分，汇集了整车各专业设计因素，集材料、性能、安全、加工、装配、维修、成本及美观等诸方面于一体，充分展示了整车的设计水平，尤其需要多个科室协同进行相关问题的处理和决策。又如，产品工程师在设计开发某个零部件时会遇到与下游科室零件搭接的问题，也需要集中协调和管理。再如，产品设计不满足制造需求，属于跨产品工程和制造工程区域的问题，也需要集中管控，召开专题会议上升决策等，避免由于专业角度不同而无法达成一致意见，妨碍问题的快速决策和解决。另外，在某个设计开发阶段，同时会存在有多个专业领域的单一问题清单，这些清单即使有专人管理，也需要集中汇总状态和做总体控制，这样才能确保整个汽车设计开发的进度不因为某个专业领域问题解决效率低下而拖后腿。
5问题管理需要发挥人的主观能动性
以上措施再完美，离开了人的主观能动性，也无法发挥作用。因此，在汽车设计开发过程中，必须要发挥开发团队每个人的主观能动性，这样问题管理才能够卓有成效。要发挥人的主观能动性来解决问题，首先就是要形成一致的目标，以解决问题的结果为导向，把大家的意识统一起来，这样行动起来大家参与解决问题的主动性和创造性才能发挥出来。例如为解决“轮罩与裙板图示处配合不美观”这个感知质量问题，感知质量工程师、造型工程师、产品工程师形成一致的目标，就是要彻底解决该问题，使轮罩与裙板图示处的配合能够满足感知质量的要求。这样大家目标一致之后，无论是在讨论方案、实施方案的过程中，大家心无杂念，都积极主动地参与到问题解决当中，一心一意做好各自的工作，直到问题关闭，目标实现。其次要发挥人的主观能动性，我们需要在整个汽车设计开发团队里倡导出一种相互学习相互欣赏共同提升的工作氛围。只有这样，大家才会主动提出问题来共同讨论，知无不言，言无不尽，大家一起集思广益，共同促进问题的解决，从而推动整个汽车设计开发项目向着既定的时间节点和成本目标、质量目标迈进。
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