新形勢下計算機(jī)輔助設(shè)計在汽車設(shè)計中的應(yīng)用分析

喬琴艷 山西運(yùn)城農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 044000

新形勢下計算機(jī)輔助設(shè)計在汽車設(shè)計中的應(yīng)用分析

喬琴艷 山西運(yùn)城農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 044000

在新形勢下，消費者對汽車的多樣性需求使得汽車的設(shè)計也需要緊跟時代的步伐。傳統(tǒng)的汽車設(shè)計方法逐漸不適應(yīng)新形勢下的汽車設(shè)計的節(jié)奏。本文對計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于汽車設(shè)計進(jìn)行探討，旨在能夠有效的指導(dǎo)汽車的設(shè)計。

計算機(jī)；輔助設(shè)計；汽車設(shè)計；分析

1　新形勢下的汽車設(shè)計簡介

隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車的性能和外觀得到巨大的改善，且隨著廣大消費者對汽車的多樣性需求的增加，需要汽車的設(shè)計不斷的隨著消費者的需求進(jìn)行改進(jìn)。新形勢下，廣大汽車消費者不僅追求汽車的性能，而且也注重汽車的外形美觀。這就需要在汽車設(shè)計中沿著以下幾條路徑發(fā)展：一是在外觀設(shè)計上，要追求藝術(shù)性，能夠吸引消費者的眼球；二是汽車功能設(shè)計方面，要盡可能的增加汽車的功能；三是汽車的性能方面，需要更加的可靠。

為了達(dá)到上述幾點，傳統(tǒng)的汽車設(shè)計方法很難達(dá)到要求，這就需要采用計算機(jī)輔助設(shè)計。采用計算機(jī)輔助設(shè)計的方式，一是通過相關(guān)的工具軟件能夠設(shè)計汽車的外觀；二是能夠通過計算機(jī)的存儲技術(shù)存儲大量相關(guān)的數(shù)據(jù)文件，便于汽車的設(shè)計。

2　計算機(jī)輔助設(shè)計簡介

計算機(jī)輔助設(shè)是設(shè)計人員通過計算機(jī)及其圖形設(shè)備來進(jìn)行輔助設(shè)計，以達(dá)到相應(yīng)設(shè)計目的。計算機(jī)輔助最早開始于二十世紀(jì)60年代的美國麻省理工學(xué)院的交互圖形學(xué)的研究計劃。當(dāng)時設(shè)計的目的是為了解決汽車設(shè)計過程中通常面臨的幾種情況：一是需要對各種方案進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的對比分析和計算，并根據(jù)相關(guān)的計算結(jié)果得到最優(yōu)的設(shè)計方案；二是解決各種數(shù)字、文字或者圖形信息的儲存，并且能夠?qū)崟r的進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索，以提高工作效率；三是能夠有效解決圖形設(shè)計中各種修改問題，包括圖片的編輯、放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、復(fù)制和平移等，能夠極大的節(jié)省設(shè)計人員的工作量。

3　汽車造型設(shè)計

隨著廣大消費者消費觀念的改變，對汽車的造型更加追求。汽車的造型逐漸成為消費者購買汽車產(chǎn)品的一個重要的參考依據(jù)，美好的造型設(shè)計是提高產(chǎn)品品質(zhì)的一個重要方面，也能夠有效的體現(xiàn)該汽車企業(yè)的文化素養(yǎng)，因此各大汽車企業(yè)更加的注重汽車的造型設(shè)計。

現(xiàn)在的汽車造型設(shè)計方面，逐漸提出一種叫做概念車的概念。所謂的概念車就是在原有優(yōu)美造型外表之后還加入了許多現(xiàn)代高科技技術(shù)和手段，以達(dá)到獲得消費者青睞的目的。概念車的發(fā)展具有前瞻性，通常能夠根據(jù)消費者的需求進(jìn)行不斷的改進(jìn)，且能夠超越消費者的預(yù)期進(jìn)行設(shè)計，以達(dá)到增大銷售額的目的，逐漸成為未來汽車行業(yè)發(fā)展的方向。這也更加強(qiáng)調(diào)了汽車外形塑造的重要性，優(yōu)美的外形結(jié)構(gòu)是概念車的前提與基礎(chǔ)。這就使得計算機(jī)輔助設(shè)計在汽車設(shè)計中扮演著越來越重要的角色。

在此基礎(chǔ)上，為了有效的說明計算機(jī)輔助設(shè)計在汽車設(shè)計中的應(yīng)用，本文通過基于軟件復(fù)用的方式來說明計算機(jī)輔助設(shè)計方法在汽車設(shè)計中的應(yīng)用。

汽車的構(gòu)件可以統(tǒng)一表示成Q=＜Qname， Qattribute， Qinterface，Qilluminate＞，依次代表構(gòu)件的名稱、屬性、接口和構(gòu)建的特征以及必要的信息。為滿足不同用戶的不同需求，將汽車類型分為基本類和生成類兩種類型，其中每種類型又可以分成兩類，初級構(gòu)件是最小單位的構(gòu)件，通常也稱之為零件。

當(dāng)用戶需要設(shè)計汽車的構(gòu)件時候，通常有兩類選擇，一種是參考設(shè)計，另一類是創(chuàng)新設(shè)計。通常汽車構(gòu)件的存儲都存儲在數(shù)據(jù)庫里面，這樣一定會占據(jù)大量的空間，可以將其名稱與參數(shù)存在相應(yīng)的數(shù)據(jù)表里面，每一次調(diào)用時將會自動生成一遍，這樣將會極大的節(jié)省空間。如果用戶需要使存儲更加簡潔有效，一般采用xml，可以達(dá)到不僅可以存儲實體構(gòu)件，還可以存儲其他一系列的構(gòu)件，且每個構(gòu)件只占據(jù)一個表項，可以達(dá)到節(jié)省數(shù)據(jù)空間的目的。

4　計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于汽車設(shè)計中的優(yōu)勢

4.1減少設(shè)計計算

現(xiàn)在的汽車新車車型真正投入試制之前，都會進(jìn)行許多的圖面檢查、性能預(yù)估和結(jié)構(gòu)分析，這些都是為了更好地提高車型設(shè)計的可信度。以上這些工作并不是說說而已，需要對大量的圖形設(shè)計進(jìn)行細(xì)節(jié)對比，還要結(jié)合汽車本身的性能、操作簡易便捷性，車輛本身的承重以及減少行駛阻力進(jìn)行分析，使得圖形外觀符合要求。除此之外就是各種數(shù)據(jù)的處理分析。汽車的試制研發(fā)就是在不停的實驗驗證，反復(fù)地各種數(shù)據(jù)修改。在計算機(jī)輔助設(shè)計沒有出現(xiàn)之前，這些工作都是人力手工繪制，繪制手稿就需要很長的時間，在后續(xù)的試制過程中，也只能在紙上進(jìn)行各種修改。紙質(zhì)版的圖紙并不像電腦上的電子信息那樣容易儲存和修改，而且因為紙質(zhì)本身的特性所決定，紙質(zhì)版材料很容易損壞和遺失。如若遺失后，先前的一切工作都需要從頭再來。

4.2能夠采用相關(guān)算法進(jìn)行汽車車身構(gòu)件選取裝配環(huán)境研究

在新形勢下，汽車的裝配件越來越多，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，加上目前很多信息還不夠完備，需要對不確定的信息進(jìn)行模糊化處理。微粒群算法就是一種很常用的方法。微粒群算法的由來是通過鳥之間的集體協(xié)作從而達(dá)到群體之間最優(yōu)的目的。在該算法中，將每一個備選解作為一個粒子，可能存在多個粒子同時共存的問題，需要進(jìn)行合作尋優(yōu)，以求解最優(yōu)的解。如果將該方法運(yùn)用于汽車的各種模糊問題尋優(yōu)中，能夠有效解決新形勢下汽車設(shè)計中面臨的相關(guān)問題。

4.3能夠提高汽車產(chǎn)品的質(zhì)量

新形勢下的汽車追求美觀的同時，更加注重產(chǎn)品性能的好壞，因此在設(shè)計產(chǎn)品時應(yīng)該使其具有高可靠性、低成本的特點。如果采用新一代的計算機(jī)輔助設(shè)計，能在重點考慮汽車產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新性、隨機(jī)性的同時，更加體現(xiàn)高可靠性，能夠有效的提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

5　結(jié)論

通過對新形勢下的汽車設(shè)計的發(fā)展前景進(jìn)行分析研究，以及計算機(jī)輔助設(shè)計的優(yōu)點進(jìn)行分析得到：在新形勢下的汽車設(shè)計中，通過計算機(jī)輔助設(shè)計能夠提高汽車設(shè)計的效率，有利于汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

［1］ 仝光，葉本剛. 汽車安全輔助駕駛系統(tǒng)中報警裝置的設(shè)計［J］. 上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報. 2010（03）

［2］ 戴淑芝. 柔性機(jī)械制造技術(shù)及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用［J］. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2010（18）

［3］ 姜煒. 逆向工程技術(shù)在機(jī)械零件制造中的應(yīng)用［J］. 科學(xué)咨詢（決策管理）. 2010（04）

喬琴艷（1983.1-），女， 運(yùn)城農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，碩士研究生。