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节油竞技车H3总布置设计【2张CAD图纸】【汽车类】

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关键词：: 节油竞技 h3 布置设计 cad 图纸汽车

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节油竞技车H3总布置设计

59页 20000字数+说明书+任务书+开题报告+外文翻译+2张CAD图纸【详情如下】

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　　　第1章绪论1

　　　1.1 概述1

　　　1.1.1 研究背景1

　　　1.1.2研究的目的和意义1

　　　1.1.3课题和现状2

　　　第2章节能竞技车总体设计方案确定5

　　　2.1整车设计目标5

　　　2.2驾驶室形式的选择6

　　　2.3车架材料的选定7

　　　2.4车架形式的选定8

　　　2.5驱动形式的选择8

　　　2.6转向形式的选择9

　　　2.7 制动系统的选择11

　　　2.8车轮型号与轮胎的选择11

　　　2.9本章小结12

　　　第3章参数的收集和计算13

　　　3.1 参数的影响13

　　　3.2 设计参数的要求和目标13

　　　3.3 参数的计算及思路14

　　　3.3.1人机工程参数的计算14

　　　3.3.2转弯特性相关参数计算17

　　　3.3.3质心几何坐标的测量19

　　　3.3.4抗侧翻性的计算21

　　　3.4各总成的相关计算22

　　　3.4.1制动总成的相关计算22

　　　3.4.2发动机最大功率及其转速23

　　　3.4.3发动机最大扭矩23

　　　3.4.4变速器档位数传动比的选择23

　　　3.5整车滚动阻力和空气阻力对节油能力的影响24

　　　3.6本章小结26

　　　第4章基于UG的H3号车总体设计28

　　　4.1 UG软件的产品介绍28

　　　4.2 UG设计界面28

　　　4.2.1设计流程29

　　　4.2.2 参数的选择29

　　　4.3 基于UG的各部件的设计31

　　　4.3.1 主体尺寸的确定32

　　　4.3.2 转向总成的设计34

　　　4.3.3制动总成的设计36

　　　4.3.4驱动部分的建模37

　　　4.3.4车身部分的建模40

　　　4.4 H3号车的总体装配41

　　　4.5 H3号车的人机效应41

　　　4.6本章小结45

　　　第5章基于ADAMS的运动校核46

　　　5.1 ADAMS简介46

　　　5.2运动校核的目标46

　　　5.3运动校核的流程47

　　　5.4校核完成后对转向的改良51

　　　5.5本章小结52

　　　结论53

　　　参考文献54

　　　致谢56

第1章绪论

1.1 概述

　　　由于世界范围内石油资源的短缺,节约使用石油产品,已成为人们的共识。目前,节油技术在汽车设计、制造以及使用方面已得到了广泛的应用,并朝着多元化的趋势发展。让人记忆犹新的1973年石油危机,曾触发石油价格上升4倍以上,从此汽车业开始了降低燃油消耗量的长期努力。到目前为止,节油技术在汽车设计、制造以及使用方面已得到了广泛的应用,并朝着多元化的趋势发展

1.1.1 研究背景

　　　本田节能竞技大赛是将参赛团队设计制作的汽车在规定时间、规定路线下，行驶一定距离，并由此换算出一升油能够行驶的公里数，耗油量少则胜出的一项赛事。其中参加比赛的车辆均搭载由本田技研工业投资有限公司开发的Honda弯梁车的125cc化油器低油耗四冲程发动机。

　　　Honda节能竞技大赛于1981年在日本创办，至今已有30年的历史。比赛要求参赛车辆使用统一的Honda低油耗汽油发动机，发动机以外的车架和车身等完全由各车队独自创作，每支参赛队带来的都是世界上独一无二的赛车。赛车在指定的赛道内跑完赛程，比赛谁消耗的燃油最少。由于有着极高的乐趣性和广泛的参与性，中国作为继日本泰国之后的第三个举办地，于2006年在上海举行了试行大赛，2007年11月11日，第1届Honda中国节能竞技大赛在上海国际赛车场圆满举行，2008年11月16日，第2届Honda中国节能竞技大赛在上海国际赛车场胜利举办。Honda节能竞技大赛的目的是通过比赛提高社会的节能和环保意识，参赛车队通过各项独创技术不断挖掘一升汽油的无限潜能，从中体会到节能的重要性。同时，比赛也为参赛者提供体验亲手制作赛车的乐趣的机会，提高实践能力。Honda创始人本田宗一郎曾说，节能竞技大赛的宗旨在于“让肩负着人类未来的年轻人通过思考和实践来体会

第2章节能竞技车总体设计方案确定

2.1整车设计目标

　　　量产车的新车型在设计之初需要明确设计目标。主要是根据市场调研和设计要求结合公司的人员的技术水平提出对某型号车的设计原则和设计目标其中包括目标成本、通用性、载客量适用范围等等。其中总体设计工作应满足如下要求：

　　　（1）汽车的各项性能、成本等，要求达到企业在商品设计计划中所确定的目标。

　　　（2）严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定，注意不要侵犯专利。

　　　（3）尽最大贯彻三化即标准化、系列化、通用化。

　　　（4）进行有关的运动校核，保证正确的运动并避免运动干涉。

　　　（5）拆装与维修方便。

　　　由于是参加节能竞技大赛，所以设计目标有很大的不同。根据参赛的要求首先要保证大赛要求的设计。本次比赛由本田公司承办，大赛委员会对整车参数的设计有如下的要求如下表：

　表总体尺寸表

　　全高　　1.8以下排气管　　超出车身10cm以上

　　轴距　　1.0以上全长　　3.5以下

　　轮距　　0.5以上倒视镜可以看到车尾其面积小于 40

　　全宽　　2.5以下座椅　　要求臀部和地面之间有隔板

　　　同时本田公司对其提供的发动机也有如下的要求：

　　　（1）同时要求搭载HONGDA wh125-6市售风影发动机

　　　（2）化油器部分要求一小时自然吸油一升，不能有增压装置

　　　（3）油路要保证透明且油路系统不能有电磁阀

　　　（4）曲轴部分只能加工不能更换

　　　根据大赛要求和参赛目标制定如下设计目标:

　　　表2.2目标尺寸表

　　性能目标：一升97号汽油1000公里。

　　整车质量：50kg以下

　　整车长度：3200mm以下

　　整车宽度：500mm以上

　　搭载人员：一人且体重不超过50kg

　　整车高度：控制在650mm以下

视野要求：保证驾驶员有九十度教的视野范围，可以看到800mm的物体。

　　照明设备：无（比赛时）

　　刹车部分：两套独立刹车系统

安全性：保证发生事故时驾驶员可以独自从驾驶室出入，驾驶员和发动机之间需要有一个隔热装置

2.2驾驶室形式的选择

　　　本节对节油车车的总体形式的选择进行了概括性的论述，对各形式的优缺点进行了简单的评估并从中选择最适合的方案进行更进一步的论证。节能车的形式跟普通汽车的形式有很大差别的，因为其生产的目的是节油也就是说可以在设计上牺牲掉部分动力性、安全性、舒适性、和操纵性。经过对以往比赛的调查研究和通过理论分析可以大体上把整车的形式分为如下几种形式。四轮行驶两轮驱动、三轮行驶一轮驱动、三轮行驶两轮驱动、两轮行驶两轮辅助的形式。当然发动机也有前置和后置两种情况与其组合。下面对比一下各个布置的优缺点。

　　　前两轮后两轮不论是前两轮驱动还是后两轮驱动都无法回避转弯时两轮的速度差的问题，也就是说需要设计一个非常小的差速器且满足摩托车发动机经过变速后输出的转矩。首先需要设计一个差速器和半轴还要最大限度的降低传动效率的损失，第二点还要找到可以加工的单位如果找不到的话，还要自行加工且精度要求越高越好。即便做了下来它的传动效率损失和三轮相比也是非常大的而且四轮车的行驶和转弯时的阻力也是较三轮车大的。也就是说除了稳定性好之外是没有其它优点的。

　　　前一轮后两轮这种布置形式在其他队伍中是有才用的而且也取得了很好的成绩的如简图所示。它具有如下的优点（1）转向轻便（2）因为和正向三轮车有很多相似的地方所以构件采购容易加工上也比较方便。（3）不需要加工车车轮定位结构如内倾、外倾、前束、后倾等。缺点（1）行驶稳定性不好在高速下容易翻车。（2）转弯时前轴受径向力力比较大，如要采用这种形式需要对前轮进行加固工艺上比较困难。（3）如果是发动机前置整车高度会上升且驾驶员视线难以保证，且需要差速器等机构。（4）如果是后轮驱动会遇到与前两轮驱动一样的问题。（5）运用空气动力学相关知识分析较优秀的风阻系数模型应该是仿水滴形这样前一轮的布置方式很难达到。

第3章参数的收集和计算　

3.1 参数的影响

　　　H3号车的总布置主要参数包括整车的长、宽、高、离地间隙、轴距、轮距以及车架的最长最宽尺寸。以及发动机的额定功率，变速器的最大最大最小传动比等等。在设计之初可以确定几个设计硬点，其他尺寸在保证设计硬点的基础上可以有所变化。硬点尺寸直接关系到整车的性能。整车的主要尺寸对整车的性能有如下影响：

　　　轴距L：对整备质量、总长、最小转弯半径、纵向通过半径有影响，还对轴荷分配有影响。过短时会使制动、上坡、加速时轴荷转移过大，使汽车制动性和操纵性变坏，纵向角振动大。

　　　轮距：对整车的整宽、总质量、侧倾刚度、最小转弯半径有关。轮距大有利于刚度上升，横向稳定性变好，但轮距不宜过大。

　　　前悬：（因为本车为了节油尽可能的提高了整车的刚度所以取消了悬架机构，这样前悬就被用来定义前轴到整车最前端的部分。）通过性、碰撞安全性、视野范围、接近角等。

　　　质量系数y轴荷分配：质量系数反映了汽车的设计工艺水平，轴荷分配对轮胎的磨损均匀和寿命相近，要保证驱动的符合，从动轴的负荷减小，有利提高通过性和减小滚动阻力。

3.2 设计参数的要求和目标

　　　本次比赛有本田公司承办大赛委员会对整车参数的设计有的要求如表2.1所示：由于H3号车的结构保留了大部分的原有H2的结构设计，所以我们可以在原有尺寸上对其进行优化。

　　　H2号车的尺寸、全高——0.75m、轴距——1.6m、全长——3.1m 、轮距——0.84m。

　　　在确定尺寸前要明确优化的前提条件即如何优化，如果把总体设计分为两个指标即性能指标和节油指标则对明确整车的设计侧重点有很大的帮助。

　　　完成比赛性能指标：

　　　刹车制动性

（1）行驶稳定性：转弯特性：侧倾、侧偏、侧翻

　　　（2）加速和起步时的平顺性

（3）故障率：驱动部分，制动部分

（4）车架：刚度和挠度

（5）车轴的强度

　　　节油性能指标：

　　　（1）车轮：左右车轮主销内倾角、前束、后倾的参数一致性。各轴载荷的平均分配。轮胎测偏刚度的确定。

　　　（2）车架：轻量化

　　　（3）车身：空气阻力系数Cd值、迎风面积、车身总体质量。

　　　（4）发动机：最优传动比的选择、机体的轻量化、传动形式的选择。

　　　（5）驾驶员：体重、身高、操纵能力。

结论　　

　　　通过本次毕业设计可以对节能车的设计有了深刻的了解，对相关知识也有了较全面的学习。可以说节能环保的技术是一项非常高端的技术，随着排放要求的提高，节能技术的先进性也不断的推高。

　　　结论和突破

　　　通过本次设计可以有以下几点结论；1.驱动传动部分油节能的重中之重，其充当着车辆节油能力的核心位置也是整车技术含量最高的地方。2.操纵部分也是相当重要的组成部分，因为大量的技术如果不用智能控制的话考驾驶员经验操纵节油水平很难保证。3.电控部分连接着操纵和驱动两大部分说其是最主要的也不为过。4.整车参数的控制是节油的基础，因为整车的重量、风阻系数、滚动阻力都深切的关系到消耗能量的高低不能不考虑。H3号节能车设计有以下几方面的优势。运用了专业软件辅助完成了几乎全部的设计并进行了虚拟的装配节省了大量的试制论证时间。通过测量和实验收集了较全面数据为整车的设计做了数据上的支持。整车的参数部分实现了动态的更改和参数化的设计，可以在原有的基础上进行某一部分的变更而不影响其他结构。缺点和不足本次设计还有很多欠缺和不足之处需要改进，如建模时间周期过长，软件模块儿运用的不够全面对很多命令都不是很明白，时间测量数据的误差有些高需要大量次数的测量才能有较满意的数据出现，还可以对建立的模型进行大量其他的仿真但是由于学习时间短无法掌握比较遗憾。待改进的部分对节油车总布置设计还有很多需要改进和加强的地方。设计部分，如果想对成绩有跳跃式的突破必须要有革新的设计运用到更加精密新技术。车身部分也可以以整体式车身，轻量化材料等来减轻重量降低风阻。而以上这些支持其成功的条件就是加工能力的提高，工艺性是设计目的的提高和保证，没有加工以上的设计就无法实现其性能也无法保证，因而需要找到代工点儿或者提高自身的加工硬件和工艺能力。我相信解决以上问题后H系列节能竞技车一定可以取得越来越有益的成绩。

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内容简介：: SY-025-BY-2毕业设计（论文）任务书学生姓名张光辉系部汽车工程学院专业、班级车辆工程 07-4班指导教师姓名李涵武职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称节油竞技车H3总布置设计一、设计（论文）目的、意义所设计的节能竞技车用于参加节能竞技比赛，设计按比赛主办方的要求完成，设计目的在于使整车油耗相对很低，即每升汽油行驶里程较高。本课题的选择充分考虑了研究课题对汽车车辆工程专业学生学习和工作的指导作用，对本课题的研究能够使学生了解专用汽车改装设计方法，通过本课题的研究学生可以完成理论课程的实践总结，获得一定的工程设计工作方法。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）进行一种三轮乘用车的总体设计；面向单件生产；主要进行整车的总布置设计；要求：确定整车参数（重点混合动力系统）、完成总布置设计；不进行总成部件的详细设计；未详述指标和要求按“汽车设计”。对整车参数计算仿真分析；以验证所完成的总体设计满足设计任务书的要求。要求整车性能满足参赛比赛规则要求；性能指标达到400km/l。三、设计（论文）完成后应提交的成果全部图纸均要求计算机绘图；合计图量A0 3张；提交设计说明书1份，字数大于1.5万字；符合规范要求；四、设计（论文）进度安排1、调研、资料收集，调研与分析、完成开题报告第1、2周2、方案设计与分析方案分析论证研讨会第3周 3、总体参数的选定第4周4、整车各总成的布置第5、6周 5、运动校核第7周 6、期中检查设计修正（一）第8周 7、完成设计图纸第9、10周 8、整车性能计算分析；整车设计修正（二）；第11周 9、完成毕业设计说明书第12周 10、提交指导教师审核、设计修正（三）第13、14周、11、设计评阅、设计修正（四）第15周、第16周 12、毕业设计答辩第17周五、主要参考资料1、期刊类：道路与公路类，筑路机械或工程机械类，交通工程类，有关大学学报等（五年内）。2、科技图书和教材：机械设计类、制图类、及相关专业书；推荐：徐达.专用汽车结构与设计.北京：北京理工大学出版社；3、设计手册：机械设计手册等；4、网络资源：检索关键词：自卸汽车，专用汽车改装设计等；其它：相关产品广告，参观有关产品展览会。六、备注指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日附录This dissertationfirstly givesa review of thedevelopmentof automotivedesigntechnology the evelopment of artificial in telligence and knowledge based engineeringand their applicationto automotive overalldesignWiththeanalysisof content and feature ofoverall design and the analysis of artificiaI intelligenceautomotive overalIdesigniS divided into fourrelatively independent part overalIparameterdesignIayout design performance calculation and analyssand comprehensive evaluationMethod for eachpart iS also given in detailThus framework of application ofknowledgebasedengineering to automotive overall design jS constructedWith theanalysis of current parameter statisticaI analysis method fuzzy comprehensiveevaluation based parameterstatisticaI analysis method iS givenThe result based onfuzzy comprehensive evaluation method iS more valuable than theoriginalmethodAfter discussion on the characteristic of automotive overalIparameter,basedon modernoptimizationmethods and casebasedreasoning with the definition ofdegreeof similarrelationstudyofgenetic algorithm based automotive overalI parameter design iS conducted based on vehicle caseAiming at contents and characteristics of automotive layout designafter establishment of automotive Iayout components tree and rule forcomponents assembly methodautomotive Iayout assembly design method iS constructed with the use of parametricdesignmethod andassociativitydriving techniquesofUnigraphics software based onUnigraphics developmenttoolkitAnd jt realizes modularized assembly of automotivecomponents in threedimensionaI virtual environment and their parametric modification withassociativityo InAddition applicationof models to thedesignand analysisof automotive iSprimarilydescribed Based on theanalysisof leafspring bendingfeature understresswiththe combination of two arcs with differentsignof 2- order differentialcoefficientIeaf spring3-d geometric model for Iimjt position interferenceanalysisiS established based onUnigraphicsand itsdevelopmenttoolkit System integration method for knowledgebased automotive overalI designiS also given jn the end of the dissertationand systemofknowledgebasedautomotive overalIdesigniS constructedKey Words automobile overall design knowledgebasedengineering fuzzy comprehensive evaluation statistical analysis genetic algorithm layoutdesign assembly application development model systemintegrationin order to achieve in automobile product design stage certain parameters, such as modelling, vehicle performance goals and the endInto car design of car after the main parts must undertake decorating design work. This work is each skillArt department coordinate result is departments of design work further guidance and goals.The layout design to solve is the main position in space and Buy, some of these components in decorate on to meet the scheme design of defined in the therelationship between the various components, overall coordination mutual bits requirements of vehicle parameters, or the wholeCar should rely on some components on parameters of the layout to realize. Through the general layout design work, designers put preliminaryFormed in the design idea of certain forms (general arrangement sketches, 3d total assembly body etc) specific expression comes out, itThought transformation for specific physical from the first step.Car design from the vehicle to assembly, again from Then gradually to materialize. Overall, and by local composition in local design, should be in the whole from itsThe position and role of the whole, consider starting among local, the relationship among the clear boundary conditions,To avoid parts appear not harmonious phenomenon. Visible, overall layout of automobile design quality, car performanceAnd product vitality plays a very important role.Because parts design layout in vehicle begins after complete basic layout design stage, in oftenSo when decorating a setPlans to appear on the map is the main control points, main assembly lines, including important external contour line and by theseContour line of control surfaces and exercise constitutes limit position, etc. These points called Hard points (point), heavy. LotThe assembly to the surface called Hard surface profile surface), general (hard-core also have these control elements referred to as Hard points(point), including a lot of key parts and whole various control point, line, face, etc. In a cars general arrangementDesign, hard point position is first to determine down by soliciting relevant designdepartment, the opinion, in charge of the productionProduct design, discussion leaders join demand. Hard point once determined, is no longer easy updates, become further asherMillions of basis. assembly to parts of the design process, namely first have overall concept, Design hard points constitute the layout design of automobile frame. It can be said that the process of layout design carDesign is hard points continually clear, gradually determine dynamic process. Earlier, car determination of layout hard pointsMostly in drawing two-dimensional condition through the wireframe to realize drawing. Along with the development of CAD technology, the totalLayout design hard point indeed in 3d state nor tend to, and can directly use the design good 3d entityModel for all-round investigation, which greatly improve the general layout design efficiency and quality.Decorate a skeleton, and then simply decorated drive line centerline - that the engine crank the on-off centerlineDevice, the transmission, the drive shaft, and a series of main reducer drive shaft centerline. Here need to check the drive shaft in jumpMove when the limit position transmission Angle, and the whole universal whether smooth driving line. Prerequisite for engineWheel drive, the arrangement type need to check the oil pan to front axle beat clearance.In power transmission systems, began to decorate after position scheduled driver position. From the accelerator pedal, brake and pedalThe clutch pedal position, 4-nry floor, cushion on the height and the driver seat, steering, and sitting dish,Eye position. These positions constitute a series of hard points. When decorating a pilot position when the body of the standard sizeThe driver templates, make design meets most drivers figure while retaining some regulation to adapt to the limitsHigher or shorter pilot.In power system and the driver seat arranged so that to car for example, will make cars outside contour line and the steamBefore, during and after the three tanks, engine compartment dividing line around the engine and its attachments arrangement: cab or byAccording to the occupant seats and its members cabin with engine compartment and wheel limit position of boundaries, the car that is roughly bodies本文首先综述了计算机辅助汽车设计技术的发展以及人工智能、知识工程技术在汽车整车设计中的应用发展状况。在对汽车整车设计内容和特点以及人工智能、知识工程理论、方法和技术进行分析的基础上。结合产品设计的过程和特点，将汽车整车设计分成总体参数设计、总布置设计、性能分析计算、设计综合评价等相对独立的四个部分，针对每一部分就其实现方法和关键技术作了概括性论述，从而构成了汽车整车设计的知识工程方法体系。在对现有车型参数统计方法进行分析的基础上，提出了基于模糊综合评判的车型参数统计分析方法，由此得到的统计结果与原统计方法相比统计结果将更具参考价值。在对汽车整车方案设计阶段总体参数设计的特点进行论述的基础上，结合现代优化设计方法和基于实例的设计方法，通过度量设计方案与已有车型实例之间的相似关联度，进行了基于实例的汽车整车总体参数的遗传优化设计方法研究。在对汽车总布置内容和特点进行分析的基础上，通过建立总布置装配树形结构，建立总布置装配设计规则，充分利用三维CAD软件的参数化方法和相关性驱动技术，通过UG二次开发技术，构建了基于规则和三维CAD技术的汽车总布置装配设计方法，实现了汽车总成在三维环境下的模块化装配和参数化、相关性修改。对于模型在汽车整车设计分析中的应用进行了初步研究。根据对钢板弹簧在受力变形下基本几何参数之间关系的分析，通过将弯曲方向相反的两段圆弧组合在一起，结合UG二次开发，建立了钢板弹簧三维参数化几何模型，解决了钢板弹簧弯曲变形中的正反向弯曲问题。最后在分析产品信息集成技术的基础上，构造了基于知识工程的汽车整车设计的系统流程，形成汽车整车设计的知识工程方法体系。总布置设计所要解决的主要是空间位置和相互关系，统筹协调各部件的相互位置，其中有些部件在布置上要满足方案设计中所制定的整车参数的要求，或者说整车参数要靠某些部件在布置上的情况来实现。通过总布置设计工作，设计者把初步形成的设计思想以一定的形式(总布置草图、三维总装配体等)具体表达出来，这是从思想转变为具体实物的第一步。汽车设计是从整车到总成，再从总成到零部件的设计过程，即先有整体的概念，然后逐步进行具体化。整体由局部组成，而在进行局部设计时，则要从其在整体中所处位置和所起作用出发，考虑组成整体的各局部间的相互关系，明确边界条件，才能避免各部分出现不协调现象。可见，总体布置对汽车的设计质量、汽车的性能和产品的生命力起着相当重要的作用。由于零部件设计要在整车总布置基本完成后才开始，在总布置设计阶段中往往没有零部件的详细资料，还不能解决零部件和总成内部的细节问题。所以在布置设计图上出现的是各总成的主要控制点、主要中心线，也包括重要的外廓线和由这些轮廓线构成的控制面以及运动极限位置等。这些控制点称为硬点(Hard point)，重要的总成外廓表面称为硬表面(Hard surface)，一般也把这些控制元素统称为硬点(Hard point)，包括整车及关键零部件的各种控制点、线、面等。在汽车的总布置设计中，硬点位置是首先要确定下来的，通过征求有关设计部门的意见，在负责产品设计的领导参加下，讨论定案。硬点一旦确定，就不再轻易更动，成为进一步设计的依据。设计硬点构成了汽车总布置设计的骨架。可以认为，汽车总布置设计的过程就是设计硬点不断明确、逐步确定的动态过程。在早些时候，汽车总布置硬点的确定大都是在图纸上二维状态下通过绘制线框图来实现的。随着CAD技术的发展，总布置设计硬点的确定更倾向于在三维状态下进行，并可直接使用设计好的三维实体模型进行全方位进行考察，从而大大提高了总布置设计的效率和质量。有了骨架布置前后轮中心线，然后布置驱动线即发动机曲轴中心线经离合器、变速器、传动轴至驱动轴主减速器的一连串中心线。这里需要检查驱动轴在跳动极限位置时传动轴万向节的角度，以及整个驱动线是否平顺。对于发动机前置后轮驱动的布置型式，还需要检查发动机油底壳至前轴的跳动间隙。在动力传动系统位置排定后，开始布置驾驶员位置。从油门踏板、制动踏板和离合器踏板的位置出发，定出地板、坐垫高度及驾驶员的坐姿，以及座椅、转向盘、眼睛的位置。这些位置构成一系列硬点。在布置驾驶员位置时采用标准人体尺寸的驾驶员模板，使设计符合大多数的驾驶员身材，同时保留一定的调节限度，以适应较高或较矮的驾驶员。在动力系统及驾驶员座位安排好后，以轿车为例，就要制作汽车的外廓线及汽车前、中、后三个舱的划分界限，发动机舱围绕发动机及其附件布置：驾驶室或乘员舱按乘员座位及其与发动机舱及车轮极限位置的分界线，汽车的形体就大体确定关键词：汽车总体设计知识工程模糊综合评判统计分析遗传算法总布置装配二次开发模型系统毕业设计指导教师评分表学生姓名张光辉院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆07-4班指导教师姓名李涵武职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称节能竞技车H3的总体设计序号评价项目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度102题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度103综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力154设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力205计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）106插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性207设计规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）58科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度10得分 X= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）工作态度：好较好一般较差很差研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：指导教师签字：年月日毕业设计评阅人评分表学生姓名张光辉专业班级车辆07-4班指导教师姓名李涵武职称副教授题目节能竞技车H3的总体设计评阅组或预答辩组成员姓名齐晓杰李涵武林明王永梅田芳出席人数序号评价项目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度102题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度103综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力154设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力255计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）156插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性207设计规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）5得分 Y= 评语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：评阅人或预答辩组长签字：年月日注：毕业设计（论文）评阅可以采用2名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。毕业设计答辩评分表学生姓名张光辉专业班级车辆07-4班指导教师李涵武职称副教授题目节能竞技车H3的总体设计答辩时间月日时答辩组成员姓名齐晓杰李涵武林明王永梅田芳出席人数序号评审指标满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、与实际的结合程度102设计（实验）能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力103应用文献资料、计算机、外文的能力104设计说明书撰写水平、图纸质量，设计的规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）、实用性、科学性和创新性155毕业设计答辩准备情况56毕业设计自述情况207毕业设计答辩回答问题情况30总分 Z= 答辩过程记录、评语：自述思路与表达能力：好较好一般较差很差回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：答辩组长签字：年月日毕业设计（论文）成绩评定表学生姓名张光辉性别男院系汽车与交通工程学院专业车辆工程班级07-4班设计（论文）题目节能竞技车H3的总体设计平时成绩评分（开题、中检、出勤）指导教师姓名职称指导教师评分（X）评阅教师姓名职称评阅教师评分（Y）答辩组组长职称答辩组评分（Z）毕业设计（论文）成绩百分制五级分制答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）：院系公章：年月日注：1、平时成绩（开题、中检、出勤）评分按十分制填写，指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写，毕业设计（论文）成绩百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z 2、评语中应当包括学生毕业设计（论文）选题质量、能力水平、设计（论文）水平、设计（论文）撰写质量、学生在毕业设计（论文）实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。优秀毕业设计（论文）推荐表题目类别学生姓名院（系）、专业、班级指导教师职称设计成果明细：答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）：院、系公章：年月日备注：注：“类别”栏填写毕业论文、毕业设计、其它SY-025-BY-3毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车工程学院专业、班级车辆工程 07-4班指导教师姓名职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称节油竞技车H3总布置设计一、课题研究现状、选题目的和意义由于世界范围内石油资源的短缺,节约使用石油产品,已成为人们的共识。目前,节油技术在汽车设计、制造以及使用方面已得到了广泛的应用,并朝着多元化的趋势发展。让人记忆犹新的1973年石油危机,曾触发石油价格上升4倍以上,从此汽车业开始了降低燃油消耗量的长期努力。到目前为止,节油技术在汽车设计、制造以及使用方面已得到了广泛的应用,并朝着多元化的趋势发展选题背景本田节能竞技大赛是将参赛团队设计制作的汽车在规定时间、规定路线下，行驶一定距离，并由此换算出一升油能够行驶的公里数，耗油量少则胜出的一项赛事。其中参加比赛的车辆均搭载由本田技研工业投资有限公司开发的Honda弯梁车的125cc化油器低油耗四冲程发动机。Honda节能竞技大赛于1981年在日本创办，至今已有30年的历史。比赛要求参赛车辆使用统一的Honda低油耗汽油发动机，发动机以外的车架和车身等完全由各车队独自创作，每支参赛队带来的都是世界上独一无二的赛车。赛车在指定的赛道内跑完赛程，比赛谁消耗的燃油最少。由于有着极高的乐趣性和广泛的参与性，中国作为继日本泰国之后的第三个举办地，于2006年在上海举行了试行大赛，2007年11月11日，第1届Honda中国节能竞技大赛在上海国际赛车场圆满举行，2008年11月16日，第2届Honda中国节能竞技大赛在上海国际赛车场胜利举办。Honda节能竞技大赛的目的是通过比赛提高社会的节能和环保意识，参赛车队通过各项独创技术不断挖掘一升汽油的无限潜能，从中体会到节能的重要性。同时，比赛也为参赛者提供体验亲手制作赛车的乐趣的机会，提高实践能力。Honda创始人本田宗一郎曾说，节能竞技大赛的宗旨在于“让肩负着人类未来的年轻人通过思考和实践来体会目的和意义20世纪80年代以来对汽车安全性、行驶平顺性、操纵稳定性、乘坐舒适性的要求越来越高，然而，汽车本身是一个复杂的多体系统集合，外界载荷的作用更加复杂、多变，人、车、环境三位一体的相互作用，致使汽车动力学模型的建立、分析、求解始终是一个难题)基于以往的解决方法，需经过多轮样车试制，反复的道路模拟试验和整车性能试验，不仅花费大量的人力、物力，延长设计周期，而且有些试验因其危险性而难以进行) 因此对车辆的动力学性能进行计算机仿真显得十分必要)。本设计是以参赛车辆为项目驱动，以节油和完成比赛为目标来进行汽车的总体布置已达到学习和制造验证相结合的效果。课题研究现状汽车总布置设计是通过对整车设计的总体规划来确立车身、底盘、动力总成等系统之间的配置关系、重量、法规和整车的性能指标。总布置设计首先是确定设计硬点（Hardpoint）。设计硬点是将底盘、车身以及其它零部件之间的协调关系，通过基本的线、面和基准点，以及控制结构和参数来表达。在主要设计硬点确立以后，造型、车身、底盘等设计就有了共同参照的依据和遵循的规范，各个子项目分头展开。还需要兼顾到运动机构和非运动部件的关系有机的协调，避免零部件之间的运动学干涉、人机工程学和舒适性设计等等。总体设计包含多个学科需要在各种条件要求下做出平衡和取舍，这就产生了很多总体设计的方法。经验设计是以已有产品的经验数据为依据，运用一些带有经验常数或安全系数的经验公式进行设计计算的一种传统的设计方法。这种设计由于缺乏精确的设计数据和科学的计算方法，使所设计的产品不是过于笨重就是可靠性差。一种新车型的开发，往往要经过设计试制试验改进设计试制试验等二次或多次循环。反复修改图纸，完善设计后才能定型，设计周期长，质量差，消耗大。随着测试技术的发展与完善，在汽车设计过程中引进新的测试技术，和各种专用的试验设备，进行科学实验，从各方面对产品的结构、性能和零部件的强度、寿命进行测试。同时广泛采用近代数学物理分析方法，对产品及其总成、零部件进行全面的技术分析、研究，这样就使汽车设计发展到以科学实验和技术分析为基础的阶段。电子计算机的出现和在工程设计中的推广应用，使汽车设计技术飞跃发展，设计过程完全改观。汽车结构参数及性能参数等的优化选择与匹配，零部件的强度核算与寿命预测，产品有关方面的模拟计算或仿真分析，都在计算机上进行。这种利用计算机及其外部设备进行产品设计的方法，统称为计算机辅助设计(CAD)。随着计算机在汽车设计中的推广应用，一些近代的数学物理方法和基础理论方面的新成就，在汽车设计中也日益得到广泛应用。现代汽车设计，除传统的方法和计算机辅助设计方法外，还引进了最优化设计、可靠性设计、有限元分析、计算机模拟计算或仿真分析、模态分析等现代设计方法与分析手段，甚至还引进了雷达防撞、卫星导航、智能化电子仪表及显示系统等商新技术。数字化产品开发可使企业各部门同时在同一个产品模型上工作、因而可以减少大量不必要的等待时间。减少或避免与传统产品开发过程业务（例如反复制作模型，并对原型进行手工实验分析）上所投入的时间和费用。同时还能在设计过程中及早地发现和解决问题。例如美国克莱斯勒汽车公司采用“克莱斯勒数据可视化”软件在新产品98型汽车上发现1500多处零件干涉，并在制作的第一个实物模型之前进行了修改和调整，结果避免了大量时间浪费和失误。在人机工程中CAD技术得到了广泛的应用。其中如UG/CATIA等建模软件都制作了基于汽车的人机工程学模块，西化大学的吴超硕士曾经提出通过UGS 对主图板上的H 点位置进行验算确定后，由于二维人体模型不能满足“人车环境”中三维位置验证的需要，而三维人体模型在驾驶员座椅位置布置时的作用是无可替代的。CATIA V5 的人体模型是基于最佳人体模型系统建立起来的，具有直观、数字化和交互式的特点，能够被用于非常精确地人体仿真、虚拟人体与工作环境之间的关系的验证。上海大众的王海波吴凤艳李炭认为想要设计好一款车的总布置人机工程尤为重要，而要想做好人机工程需从两个方面加以注意a掌握人体尺寸的测量数据，其中不但包括静态尺寸，还需包括动态尺寸；不但要划分年龄及高矮，还需区分人体特征，如胖瘦、腿长短等；以此为基础，进行统计分析，建立标准的中国人体模型数据库。对中国人的活动能力大小进行研究，其中最关键的是手操纵力、脚操纵力等。在确定汽车轴距轮距的过程中应该着力解决转弯内偏角、侧倾、侧翻、轮胎侧滑、操纵平稳性等行驶安全参数之间的平衡。其中在国家质检总局的关于汽车侧翻的报告上提出如下结论(1)通过建模仿真的分析方法，可以有效辅助汽车缺陷等引起的风险的评估研究。(2)通过仿真试验对风险模式分析可知，只要不驶离道路，正常情况下单向急转不易引起侧翻。(3)一旦车辆转向侧滑撞上路肩或驶入路外高附着系数区域，绊倒侧翻容易发生。长安大学的赵岩认为节能车在转向盘保持一固定转角正。缓慢加速或以不同车速等速行驶时，随着车速的增加，不足转向汽车的转向半径R增大；中性转向汽车的转向半径R维持不变：而过多转向汽车的转向半径R则越来越小。操纵稳定性良好的汽车应具有适度的不足转向特性。一般汽车不应具有不足转向特性，也不应具有中性转向特性，因为中性转向特性汽车在使用条件变动时，有可能转变为过多转向特性。武汉理工大学的杨灿还从adams模态分析中得出如下结论1)汽车在不同的路面以不同的车速行驶，其行驶平顺性各不相同，汽车的行驶车速及路谱对汽车行驶平顺性有重大影响；2)调整节能车悬架结构参数，能够明显改善节能车在特定赛道和已规定车速行驶的平顺性：3)改变整车的固有频率可以减小路面不平所激起的车身振动或使车身振动的峰值频率偏离原对应的某阶模态频率，以改善汽车的行驶平顺性。目前，国内的整车总布置设计，与底盘及动力系统的状况相似，设计和匹配试验的能力和发达的国家比较，虽然进行了部分的数字化开发技术但还存在一定的差距。本文尝试以前沿的研发技术为参考大量运用目前已经成熟的电脑建模技术，虚拟样机技术对所设计的方案进行装配、制造、模拟以求最大限度的节省设计制造工程中的时间。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题12论文的主要研究内容1确定所研发节能竞技车的总体设计方案。2. 学习三维建模软件UG6.0和机械动态仿真软件adams2010以期望达到能熟练运

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