Автомобиль как объект проектирования и моделирования.
Проектирование автомобиля представляет комплекс научно-исследовательских и конструкторско-экспериментальных работ, целью которых является создание технической документации нового автомобиля или модернизации выпускаемого.
При проектировании нового объекта решающим фактором успеха является оптимальная организация работы над проектом.
К разработке автомобиля привлекается множество специалистов различного профиля. При этом каждый из них должен знать, на каком этапе всего цикла разработки автомобиля решается та или иная проблема.
Проектирование осуществляется в соответствии с выбранной логической схемой, которая включает последовательность выполнения отдельных этапов, состоящих из проектных процедур и операций.
Каждый этап включает входные данные, и после проведения комплекса работ выдается выходная информация, которая является входными данными для следующего этапа.
Проектная процедура представляет формализованную совокупность операций, основанную на методах физического и математического моделирования, оптимизации, прогнозирования теории принятых решений. В результате выполнения процедур появляется проектное решение.
Проектное решение – промежуточное (или конечное) описание объекта, являющееся основанием для определения дальнейшего направления проектирования автомобиля.
Процесс проектирования автомобиля состоит из следующих этапов:
|
|
|
- предпроектный этап;
- этап разработки технических требований (ТТ);
- эскизный проект (ЭП);
- этап технического задания (ТЗ);
- этап проверки и доводки конструкции;
- этап утверждения проекта.
Предпроектный этап.
Рис. 2 – Предпроектный этап
Исходными входными данными для маркетингового анализа является следующая информация.
1. Данные о возможных рынках сбыта:
- нормативные документы и законодательные требования в стране-потребителе;
- данные о дорожных и климатических условиях;
- данные о возможных ценовых пределах стоимости проектируемого автомобиля;
- данные о предпочтениях возможного покупателя по модификациям и комплектующим автомобиля-предшественника.
2. Данные об автомобилях-аналогах и их характеристики, так как по своим показателям объект проектирования должен превосходить конкурентов.
3. Данные обо всех тенденциях в развитии конструкции и путях повышения показателей качества автомобиля, принимаемых технологиях и материалах.
4. Данные о собственных возможностях развития технологий с целью повышения качества узлов и деталей, требующих дорогостоящего оборудования.
Выходом предпроектного этапа является задание на проект (ЗП), цель которого – задание основных характеристик автомобиля и его исходных целевых параметров для всех участников проекта.
|
|
|
Этап разработки проекта технических требований.
Рис. 3 - Этап разработки проекта технических требований
Цели технических требований (ТТ) – перевод запросов потребителей и других требований в формализованные требования к создаваемому автомобилю, производству, техническому обслуживанию и ремонту.
Результатом работ на данном этапе будут:
- технические требования к автомобилю (конструктивные параметры и показатели эксплуатационных свойств автомобиля, а также особенности характеристики его узлов, агрегатов и систем);
- технические требования к системе производства (мероприятия по подготовке производства к выпуску нового автомобиля, учитывая необходимость внедрения нового оборудования и необходимых соответствующих изменений в системе отрасли труда);
- технические требования к системе технического обслуживания и ремонта (правила предпродажного и гарантийного обслуживания, а также совершенствование послегарантийного обслуживания).
Основными разделами технических требований к автомобилю являются: исходные требования к автомобилю, общие требования к автомобилю, потребительские требования к автомобилю, технические требования к составным частям автомобиля, состав автомобиля.
|
|
|
Этап эскизного проекта.
Рис. 4 - Этап эскизного проекта
На базе положений, разработанных в технических требованиях (ТТ), начинается создание эскизной компоновки автомобиля для выбора оптимального варианта конструктивной схемы, обеспечивающей при заданных габаритах для данного класса наибольшие размеры пассажирского и багажного отсеков.
Если двигатель и трансмиссия уже имеются в производстве, то работа по эскизной компоновке облегчается. В противном случае, требуется провести работу по созданию схематических компоновок моделей необходимых узлов, на базе имеющихся аналогов.
Развитие компьютерных технологий привело к активному внедрению САПР (системы автоматизированного проектирования) на всех стадиях создания автомобиля, в том числе в проведении проектно-конструкторских работ, которые сегодня уже не мыслимы без применения объемной графики (3Dмоделирование), имеющих значительные преимущества перед плоским проектированием (2D):
- восприятие информации из трехмерного пространства более точно;
|
|
|
- возможность проектирования элементов различной сложности (кузов, панель приборов и т.д.);
- возможность задания кинематики трехмерному виртуальному подвижному механизму позволяет определить совместимость его с другими частями;
- возможность проводить комплексный прочностной анализ механизма в сборе методом конечных элементов.
Помимо макетов оригинальных узлов и агрегатов разрабатываются их рабочие макеты. Для проверки работоспособности и соответствия требуемым техническим характеристикам, рабочие макеты устанавливают и испытывают на ходовых моделях, которыми могут являться автомобили – предшественники или автомобили – аналоги.
В остальных случаях возможно создание демонстрационного ходового макета на базе платформы модели автомобиля – предшественника или автомобиля – аналога. При этом платформу базового автомобиля приводят в соответствие с разрабатываемым дизайном.
При этом рабочие макеты узлов и агрегатов, панели кузова, двери, фары и т.п. изготавливают при помощи «обходной технологии», т.е. в отсутствии основной технологии их изготовления, но с соблюдением всех требований к изделию.
Полученный демонстрационный ходовой макет дает полное представление об облике автомобиля, позволяет «почувствовать» автомобиль, а также провести ряд предварительных дорожных испытаний.
Этап технического задания.
Рис. 5 - Этап технического задания
Полученные на этапе эскизного проекта технические решения группируются в технические предложения по конструкции автомобиля (ТПр).
Утвержденные технические требования и технические предложения объединяются в едином документе – техническом задании.
Технические задания (ТЗ) – документ на основании которого ставятся конкретные задачи конструкторам с гарантией их взаимосвязанности и достижимости технических показателей, заложенном в проекте.
Технические предложения должны быть даны на все требования, изложенные в ТТ, и по всем составленным частям проекта.
ТПр должны в общем случае включать:
1. Технические предложения по автомобилю.
Раздел включает:
1.1 Обозначение автомобиля.
1.2 Обозначение и номенклатура двигателей и агрегатов трансмиссии.
1.3 Распределение объема производства автомобилей по модификациям, исполнениям и комплектациям.
1.4 Распределение объема производства по номенклатуре двигателей и агрегатов трансмиссии.
2. Сводная ведомость описательных спецификаций составных частей автомобиля.
3. Технические предложения к материалам.
Состав технического задания, сформулированного из ТТ и ТПр включает как выполнение общей компоновки автомобиля в целом, так и его узлов, агрегатов и систем в отдельности.
Этап технического проекта.
Рис. 6 - Этап технического проекта
Данный этап включает разработку полной математической модели автомобиля и комплекта соответствующей конструкторской документации.
Математическая модель автомобиля должна включать полный перечень деталей, узлов и агрегатов содержащих, в отличие от предварительных компоновочных моделей, подробную геометрию конструкции с учетом технологических особенностей.
Разработка моделей элементов автомобиля производиться в соответствии с компоновочными паспортами и ТЗ.
С целью достижения необходимых показателей надежности, долговечности, показателей рабочих процессов, формирующих показатели эксплуатационных свойств автомобиля, должны выполняться всевозможные расчеты в соответствии с требованием стандарта качества ИСО 9001/9002.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 341; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!