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一、摩托车总体CAD系统概述
摩托车总体CAD系统是以计算机辅助设计(CAD)技术为基础,以国内外汽车、摩托车相关计算机辅助设计的经验成果为依据创造出的一种能够实现人机交互的摩托车发动机计算机辅助设计方法,其主要包含优化设计方法、计算机辅助绘图技术、数据库方法等。这些先进的计算机辅助设计方法极大的丰富了CAD系统的功能,真正的实现了数据的共享与通用,并且使得数据的可扩展性以及结果明晰程度得到极大提升。
摩托车总体CAD系统之所以称之为一个系统是因为其本身是一个有机的整体,包含有完整的结构、具体的功能以及特定的目标。而整个CAD系统总目标的实现则必须依靠该系统所具备的功能。总的来说,摩托车总体CAD系统的目标可以分为两方面,一是系统的输入,即系统获取外界信息和数据的能力;二是系统的输出,即系统向外界输出信息与数据。因此摩托车总体CAD系统的功能就是为了实现输入的信息数据向输出的信息数据转化。在目标与功能明确之后,就需要对整个系统进行搭建,就目前而言,摩托车总体CAD系统主要包含两个子系统,一是摩托车信息系统,二是摩托车设计系统。
摩托车信息系统主要负责全面的收集摩托车整车以及零部件信息。一方面,丰富的信息数据能够帮助摩托车的相关从业人员掌握各种车型的信息数据,进而促进摩托车零部件的管理和生产工作;另一方面,摩托车信息系统软件中的设计系统模块能够对各种摩托车设计信息进行存储,以便设计人员在新车型的设计过程中能够及时获取大量有效的参考信息,提升设计的科学合理性与效率。
摩托车设计系统主要用于辅助设计人员进行新车型的设计。首先通过与信息系统的协同为设计人员提供相关参考数据,再根据一定的摩托车设计原则了逐步完成设计内容,最后通过摩托车设计系统自带的评价系统对设计的相关参数指标进行评估,以确保设计的科学有效性。摩托车设计系统的基础模块主要有性能参数设计模块、外形设计模块以及部件设计模块。
二、摩托车总体CAD系统的设计原则
在进行CAD系统设计的过程中,为了确保其功能顺利实现,必须遵循如下的原则:
一是模块化原则。该原则要求组成总体CAD系统的各个模块之间的功能要单一化,且彼此之间相互独立。这种模块化的设计能够使得每个模块在功能更加专业有针对性,不会与其他模块产生功能重合,造成设计资源浪费。除此之外,模块化具有独立编写、独立调试、排错等多个优势,这对于提升设计的有效性具有重要意义。
二是交互设计原则。交互式设计能够为设计人员提供菜单式的操作,便于设计人员以交互式的方式修改相关设计参数并由系统进行自我运算。
三是数据库原则。总体CAD系统必须具备一个配套的数据库,通过将现有各种车型性能参数方面的数据信息以及零部件信息存储进数据库来满足设计人员随时获取信息数据的需求,进而辅助设计人员提升设计的效率。
三、摩托车总体CAD系统的开发
(一)摩托车总体CAD系统的组成设计
摩托车总体CAD系统的开发需要对其系统的组成进行科学的设计。在实际开发过程中,可以从摩托车信息系统、摩托车设计系统以及两者指间关系三方面进行研究设计。
在摩托车信息系统方面,可以根据摩托车的性能要求将信息系统分为性能参数系统以及设计参数系统两方面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在摩托车的设计过程中需要对其性能参数进行全面的收集与分析,因此需要建立起一个配套的性能参数系统。但由于摩托车性能的许多性能参数如从动轮滚动阻力系数等通常都是在实验室中通过测试获得,所以这些参数不包含在数据库信息的范围之内。
在摩托车设计系统方面又可以进一步分成三个模块,即摩托车性能参数系统、整车外形设计系统以及零部件总体设计系统。其中摩托车性能参数系统需要能够满足摩托车在动力性、经济性以及制动性等方面的设计需求;摩托车整车外形设计系统需要能够满足整车外观尺寸、最小离地间隙以及坐垫高度等外形参数的设计需求;摩托车部件总体设计系统则需要能够实现摩托车八大系部件的设计。
此外,两个系统在设计时必须确保两者之间能够信息互通、互为补充。一方面,摩托车的信息系统要能够在设计人员设计新车型时为其提供丰富的数据信息作为参考,以拓展设计人员的设计思路,提升设计的科学合理性,帮助设计人员实现创新性提升;另一方面,要确保设计出的新车型的各项数据能够全部存储于信息系统中,以丰富信息系统中的数据内容,使之成为今后其他车型设计时的重要参考数据。
(二)摩托车设计系统的开发
摩托车设计系统的开发涉及到摩托车设计系统模式、摩托车设计系统结构、动力性能模块设计以及设计方案评价四方面内容。
(1)摩托车设计系统模式
由于摩托车总体CAD系统最终的落脚点在企业的实际生产上,因此摩托车设计的系统模式应该具备一个"设计-评价-再设计"不断循环的审核过程。该系统模式首先需要对摩托车新车型有一个初步的设计思路与方案,然后再对此方案进行计算或经验比较来确定其方案的可行性并提出相应的改进方案,如果改进方案人无法满足要求,则需要进行重新设计,然后再以上述的步骤进行重新的检验和改进,并如此循环至设计方案能够得到认可。
(2)摩托车设计系统结构
摩托车设计的系统结构确定之后,在开展新车型设计之前,还需要注意做好摩托车车型的选择确认工作,这是摩托车设计系统结构能够得到合理利用的关键。由于摩托车系统结构中参数设计系统、外形设计系统以及部件设计系统所包含的信息量过大,因此必须在设计之前就对车型进行明确,从而帮助设计人员迅速排除无用信息,以实现设计效率的有效提升。
(3)动力性能模块设计
动力性能模块设计应从摩托车动力性能数学模型、动力性设计两方面展开。在此过程中必须根据相关的计算方法进行精密计算,以确保各性能模块设计的精确性,从而保证摩托车的性能设计能够达到相应标准。
(4)设计方案评价
设计方案的评价应从属性相似度以及整体相似度两方面进行计算,从而判断出设计方案是否与相似实例符合。通常情况下当整车相似度S≥0.95时,说明基本与相似实例符合,可以直接存储并输出;如果整车相似度S介于0.5和0.95之间,说明设计方案需要修改;如果整车相似度S<0.5,则该方案应予以直接废除。
结语:摩托车总体CAD系统涉及内容较多、专业性较强,因此其开发也是一项复杂的工作,这就需要我们继续加强对摩托车总体CAD系统开发的研究,从而创造出更加完善、科学的CAD系统,更好的提升摩托车整车设计水平和设计效率。
参考文献:
[1]计世杰. 摩托车总体CAD系统开发与研究[D].武汉理工大学,2017.
[2]贺蜀山,何玉林,杜静.摩托车设计的智能CAD/CAE系统[J].重庆大学学报(自然科学版),2015(04):23-27.
论文作者:蒋先华
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
标签:摩托车论文; 系统论文; 总体论文; 信息系统论文; 模块论文; 数据论文; 信息论文; 《中国西部科技》2019年第11期论文;