现代设计方法在汽车设计中的应用

摘 要：随着社会的不断发展以及科学技术的不断进步，人们逐渐对于汽车的性能、安全性、经济实用性等方面有了更高的要求。在当前的情况下，为了适应汽车产业的发展需求，在汽车设计、制造等方面也提出了更高的要求，采用了创新性的设计方法，希望可以生产出性价比更高的产品。文章介绍了当前汽车设计中所应用的系统工程分析法、模糊设计法以及计算机辅助设计法等，使得设计的质量得到一定的保障，加快设计进度，同时降低和避免设计中的误差。

关键词：现代设计方法 汽车设计 虚拟设计技术

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（b）-0105-02

1 现代设计方法的优势

相比于以经验总结、相关的力学、数学公式为基础的传统设计方法，现代设计方法更注重产品的创新性，更加重视产品的整体功能，同时将现代设计技术和计算机网络技术作为主要的工具[1]。这种设计方法不但可以使得设计的准确度、质量以及效率得到有效提升，而且可以将产品的安全性、经济性以及适用性进行有效结合，进而设计出更加优质以及经济成本更加低的新产品。当前，设计方法和设计技术处于不断更新发展的阶段，可以预测的是，随着现代设计方法在汽车设计中的广泛应用以及其自身的不断完善发展，会使得汽车产品出现新的突破。

现代设计方法在具体的应用过程中具有以下优势：其一，在设计性质上面向功能目标，可以将技术、经济以及社会环境等因素进行综合考虑；其二，在设计进程方面，更加重视设计过程中顺序的模式化；其三，在设计手段上，能够充分利用计算机技术进行自动运算、绘图以及数据的应用管理，进行分工协调工作；其四，在设计方式上，更加注重预测以及信号的分析和创造性之间的相互配合；其五，在设计部署方面，现代设计方法贯穿于整个设计开发的全过程；其六，在设计方法上，能够综合运用多元化的方法在各种条件下实现方案和优化目标[2]。

2 现代设计方法在汽车设计中的具体应用

2.1 系统工程分析法

系统工程是将大系统作为主要的研究对象，将应用数学和计算机技术作为主要的工具，对于系统的构成要素、组织结构以及信息交换等进行综合分析，通过不同的组织管理方法和技术，促进部分和整体之间的相互协调，实现最优化。将系统工程分析法应用于汽车设计中，可以将其划分为3个实施阶段：首先是信息的收集阶段；其次是信息的处理；最后是信息的整理和应用。

汽车设计所涉及的学科和知识相对来说比较复杂，有着非常高的要求，因此要确保汽车设计的质量，需要应用系统工程分析法对这些复杂的要求进行综合性地分析，采取层次处理的方法进行处理，使得汽车设计实现经济和实用的有效结合[3]。

2.2 模糊设计法

顾名思义，模糊指的是边界限定的不清晰。模糊设计的基础不是系统的数学分析法，而是通过总结相关的实践经验进而确定出相关的参数、控制和计算方法。主要应用的是模糊优化分析、模糊决策等方法[4]。而模糊优化设计具体是指以模糊因素为基础的优化设计，在汽车设计中存在着许多的模糊性因素。模糊设计法在汽车设计中有着积极的作用，具体来说，在离合器、变速箱、齿轮以及发动机参数等都可以进行相关的指标优化。模糊决策具体是指根据相关的实践经验和已知的信息。通常情况下，模糊决策包含许多的自然语言、经验以及中间过渡性，这些都会在一定程度上造成划分的模糊性。

在当前比较复杂的工业控制中，现代控制所起到的作用十分有限，这主要是由于现代控制的数学模型比较难以建立。在这样的情况之下，模糊控制具有独特的优势，不需要对控制对象建立相关的数学模型，只需一种语言控制器，可以促进工作人员利用模糊控制进行更优的设计。

2.3 计算机辅助技术的应用

CAD指的是应用计算机进行设计信息处理的总称。在国际汽车工业中，20世纪60年代起就开始应用计算机辅助技术，而我国的汽车工业基础相对较弱，对该技术的应用时间比较晚。对于汽车工业来说，应用计算机技术改变了汽车设计的方式，在新车投入试制前，通过计算机技术加入了图面检查、性能评估以及结构分析，使得汽车设计的质量得到了有效提升，减少了实际开发过程中实验验证的次数，在提高设计效率的同时也节省了开发成本，使得产品开发的周期大大缩短。在我国的汽车工业中，对于计算机技术的应用具体的如利用有限元计算车架的强度。

在汽车设计过程中利用计算机技术有着以下优点：其一，能够降低图纸设计的时间，使得新产品的设计和研发周期大幅缩短，适应当前产品更新换代的需求，有效提升产品的竞争力；其次，计算机辅助技术的应用可以综合分析各种选项；其三，应用计算机辅助技术能够降低工作人员的工作强度，使得设计人员有更多的精力从事创造性的工作。

2.4 虚拟技术在汽车设计中的应用

当前，随着市场经济的更进一步发展，制造业方面也在进行不断更新和改善，传统的产品设计方法由于创新性不足、开发周期比较长、效率比较低同时成本比较高，这些方面所存在的问题已经无法适应日益激烈的市场竞争，而虚拟技术是将产品的设计开发过程转移到计算机中，利用计算机技术进行产品的设计、开发、分析等，同时可以提高设计质量、降低成本，确保产品开发的快速成型，使得企业可以更快地适应市场的变化。

虚拟设计是一种新的设计方法，是基于计算机辅助技g和虚拟现实技术开发的。它是强调在实际生产之前，完成产品设计和制造过程的相关分析，以确保实际生产过程的可行性。虚拟技术利用相关的软件，对汽车进行外部造型以及内部结构进行全新设计，在计算机上提供一个可视化界面，同时结合市场以及用户需求进行逐步设计，对计算机的虚拟产品从结构、外观以及色彩等进行合理配置，为优化设计提供一定的依据。

3 结语

现代社会经济的不断发展对于汽车的各个方面都提出了全新的要求，同时要求汽车设计方法进行改进和完善。根据有关的资料表明，汽车设计的质量会直接影响汽车的性能。因此，应在汽车的设计中使用符合当前汽车产业发展的设计方法。为了保证汽车设计的质量，促进汽车设计的快速发展，避免和降低设计过程中出现的失误，从而引出现代设计方法在汽车设计中的应用。文章主要从系统工程分析法、模糊设计法、计算机辅助技术以及虚拟现实技术的应用进行论述，分析了现代设计方法的优势。当前现代设计处速发展的时代，在形式和内容方面都涉及十分宽泛的领域，也正是由于这些不断地研究和应用，促进了汽车设计水平的提升。

参考文献

[1] 付治存.有限元技术在汽车密封条结构优化设计中的应用[J].汽车零部件，2015（11）：27-32.

[2] 崔建磊，曹学涛.拓扑优化技术在汽车设计中的应用[J].山东工业技术，2016（6）：254.

[3] 刘凤志.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].中国高新技术企业，2014（7）：23-25.

[4] 张阳光，张龙，王晓磊.现代设计方法在某后桥用轮毂设计中的应用[J].汽车实用技术，2014（9）：74-76.