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汽车设计
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在汽车生产过程中,虚拟工具在缩短上市时间中起到重要的作用,但是还是有很多汽车制造商在是否使用虚拟生产辅助工具这个问题上挣扎,原因是什么?为什么许多虚拟工具或者这些工具的功能没有大规模运用,甚至不为人知?宝马发动机与驱动部提出了ACE(先进底盘工程)战略,目的是充分利用这些虚拟工具,并且通过把这些虚拟工具融合起来以精简设计程序。
1.介绍
大趋势如全球化、社会变革促使汽车生产商对区域需求和市场需要更快速的反应。 随着衍生和变异范围的扩大,人口流动也越来越频繁,同时,产品的个性化越来越多被客户要求,但是价格增加却不被接受。为了解决大量定制化的矛盾,宝马通过应用专有软件和OEM不断追求定制模块化。为了设计一款在不同的汽车工程上能普遍使用的高水平底盘制造软件,大量的概念演变需要在虚拟的环境中研究。为了达到以上的目的,目前的产品开发过程必须变得高效。对此,虚拟开发工具,更重要的是智能应用和开发是主要内容。ACE战略的核心是充分考虑生产过程和工具应用的要求。
2.汽车底盘的概念设计在汽车底盘的虚拟开发中,核心是计算机辅助设计(CAD)、多体仿真(MBS)和有限元分析(FEA)。数据会集中存储到产品数据管理系统里。这些年软件工具质量和水平已经在不断地提高,因为计算机硬件质量的改善和公司要求的提高。这些工具在产品开发中的作用是不同的。在多体仿真和有限元分析过程中,这些虚拟工具也要靠特殊的CAD工程来控制。CAD软件大多由设计工程师应用,近些年,这些设计工程师的主要任务是工程控制。因为结构改变使得汽车制造越来越复杂,比如缩短进入市场的时间、增加产品组合和新技术。如果缩短CAD的使用时间,它的作用就不能被充分地发挥出来。为了提高效率,必须在很短的时间内研究完复杂的设计。现代的汽车设计工程师大都被要求能够充分利用CAD系统。
3.在ACE产品开发过程中的CAD
CAD已经从最初的2D发展到3D系统了。参数和元的发展导致了新概念的应用。知识的整合使得定制化成为可能。带有整合的FEA和MBS软件应用程序的插件可以减少软件开发中的迭代。有些专家甚至更乐观地认为,计算机辅助软件能为复杂的设计要求提供更好的解决方案。
3.1参数和元
优势:元分析使设计过程对几何要素的依赖减轻。这反映了CAD的建模技术,这个技术可以使设计者在最初的设计方案上很容易进行测试和修改。元分析使得参数化产品更完整。参数的应用也有利于产品更快地跟新换代。
存在的问题:在复杂的模型中,父子产品链有可能会不太清晰。一个前刹车系统的模型可能就有2000多个参数。之后想改变的话,可能只能由设计者本人来进行。但是客户可能会要求在不同的设计进度中改变参数或者细节这类的,这时候问题就出现了。在未来的发展中,这个问题会被解决。
ACE解决方案:系统建模、概念建模和起始建模

