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汽車設計

時間:2022-09-26 19:18:41

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇汽車設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

汽車設計

第1篇

現在,讓我們讀一讀美國Babson學院和哈佛工程與應用科學學院教授維克多?賽德爾(Victor P. Seidel)和德國Bain公司的本尼迪克特?朗格納(Benedikt Langner)于同年5月發表的文章《在線社區在汽車設計領域的應用:項目的多樣性和參與動機》(Using an online community for vehicle design: project variety and motivations to participate)。

這篇文章以Local Motors在線設計社區為例,分析了在互聯網時代,我們怎樣更好地理解,并利用社會資源進行汽車設計,同時它也為我們提供一個新的視野:關于如何為廣大設計社區和全球汽車工業的創新提供機會。

此文由《汽車商業評論》記者楊與肖和王晨曦翻譯,賈可編輯。有不妥不當之處,歡迎讀者諸君指正。

目前,越來越多的企業將在線社區作為創意(ideas)、創新(innovations)和設計(designs)上的源泉。但是很多這種希望通過開放獲得創新的努力卻常常因為缺乏持續性的參與而導致失敗。本研究試圖探尋人們參與由公司主導的設計社區的動機,以及設計任務的本質如何影響參與的可持續性。

通過對一個主流汽車設計社區的歸納性研究,我們發現項目的多樣性――事關項目的自主性和復雜性兩個維度――讓人們有了參與的積極性以及使汽車設計的社會化有了可能。

同時,我們討論了此文對在線社區研究和全球汽車業參與公司的意義。

1. 導言

在很多行業,“開放式創新戰略”通過打破邊界為企業不斷創新開辟了一條道路。汽車行業就是如此,企業長期致力于與供應商和其他組織進行協作獲得創新。

目前,越來越多的領域正在使用在線工具進行開放式戰略合作,這種合作不僅用于企業間合作,也作用于企業與個人之間。

在促進個人參與開放式創新方面企業有兩個選擇:組織在線創新大賽或運營一個在線協作社區。

在線創新大賽包括從大范圍的競爭對手處征集靈感與設計創意,參賽者的參與動機來自于獎項或獎金之類的額外獎勵。

相比之下,企業運營在線協作社區專注于構建個人靈感與創意的積累,參與動機來自于個人的內在因素,比如通過共享獲得樂趣等。

還有一種選擇是競賽與在線社區混合的形式,個人可以在靈感與創意方面進行競爭與合作。

從文獻中提到的一些成功案例中可以看到,雖然企業一直在努力對參與保持“開放”的態度,但是一些人不能持續參與。比如隨著賽事的范圍和數量逐漸變大,個人對獎金的期望值下降導致參與感也隨之下降。根據經驗來看,很多努力運營的在線社區都表現得不盡如人意甚至失敗。

為了理解在線社區如何讓人們始終保持參與,研究建議除了考慮到個人的內在與外在的綜合因素外,人們在網絡社區中的實踐和表現與是否體現出與其工作相關的價值同樣重要。

比如一個開源軟件社區的開發者們會認為諸如能夠發現卓越,培養共同認知或是有助于學習的這些參與行動具有價值。為了充分理解在線社區的參與動機,我們需要對社區內的社會實踐進行充分的關注。

以企業運營的產品設計在線社區來說,企業提出的設計任務性質對能否吸引設計參與和實踐可能十分重要,但對此缺少實證調查。

這項研究旨在了解個人參與企業運營設計社區的動機,以及設計任務的性質如何影響參與的可持續性。

我們以Local Motors公司為背景進行引導與歸納研究,該公司運營一個具有前沿性的汽車設計社區達6年之久。

此項設置為開放式創新模式提供了一個長期案例,特別是為汽車行業,提供了一些運營網絡社區中缺少開放式創新和導致失敗的經驗。

我們發現項目多樣性的兩個維度――項目自主性與項目復雜性,能夠吸引個體參與社區和支撐汽車設計師們的社會實踐。

項目自主性反映了設計師在選擇想要設計什么上的靈活性;項目復雜性反映了設計標準和所需技能的數量,為人們學到更多東西提供了一個多樣化的場景。總而言之,項目的多樣性為人們提供了廣泛的參與動機,

確保參與者在社區內能夠獲得的核心價值,從而維持了參與的可持續性。

下一部分,我們將對開放式創新方法和參與動機進行概述。接著,通過最近對在一個開源軟件社區的社會實踐與開發動機的相關研究,為我們基于汽車設計社區的課題提供了理論基礎。

在歸納了項目多樣性對參與動機的作用后,我們將討論這項研究在全球范圍內汽車企業發展網絡設計社區的深層次的意義。

2.開放式創新與個人參與動機

企業倘若想從個體中尋求幫助則必須找到吸引個人參與創意、創新和設計的激勵方法。一個能夠吸引人們參與到開放創新平臺的方法是提供實質獎勵,比如在創意比賽中提供現金獎勵。

在創意比賽中,公司先定義一個需要創意的領域,然后設立獎項,從而最終獲得企業所需要的幫助。企業既可以自行運作此類獎項,也可以與InnoCentive(一個創新眾包服務和獎勵競爭領域的開拓者)公司合作進行。

這里,獎項的設立比內在滿意度建設更加能夠激發參與感。創新競賽可以幫助企業對未知領域進行探索和挖掘,給企業提供優于其在內部所能達到的創新創意和設計。

既然這些創意和設計都是潛在價值資源,企業在運作創新競賽時將面臨很多挑戰。

首先,隨著競爭者數量的增加,他們的參與動機會隨之減弱,參與競爭的人數增加必然會減少個人的回報預期。

第二,企業重復舉辦此類賽事就會面臨參與者對公司的價值越來越小,以及參賽者重復使用過往獲勝創意等問題。

最后,企業面臨的第三個挑戰是如何設置可以讓參與者勝任的挑戰機會。

總之,雖然在線創新比賽可以產生出很多優秀的創意,但是仍面臨著招募的持續性、參與的有效性和任務的規范性等諸多問題。

利用個體進行開放式創新的第二種方法是對企業運營社區的使用。其中一種類型可以稱之為用戶社群,通常情況下以社區成員對公司產品信息的交流開始作為對企業的支撐,從而演變成個人發展與產品改善的一種手段。

根據來自社區的支持程度,這些創意可能會被企業采納。內在動機被視做調動人們參與企業運營社區積極性的重要因素。它們包括任務完成時所獲得的滿足感,如利他主義、(因起源或態度相似而產生的)親切感和共享思想。

具有內在性質的外部動機也是因素之一,一般發生在社區成員把從社區內得到回報(外部)當作個人(內部)動機時。例如,被運作此社區的企業成員認可常常被認為是對這些社區成員具有最大價值。

企業也會將創新比賽和企業運營社區這兩種方法結合起來,即基于社區的創新比賽。圖1(社區創新比賽同其他開放式創新的基本要素比較)對開放式創新的模式進行了概述,這種模式是基于以上兩種傳統形式產生的。

不同于傳統的創新比賽,所有的競爭選手和創意都是相對獨立的,這種新型的基于社區的創新競賽是企業投資建立一個社區,競爭者們可以在其中了解彼此、進行知識互換,甚至可以在競賽中相互協作。

這種創新方式看起來生命周期較短,因為它的參與動機來自于社區與競爭者。舉例來說,在現金獎勵面前,競爭者不會主動參與到具有利他行為的活動中去。

研究發現,即使是這種具有混合性質的參與動機,在這種廣義上的在線社區里面,無論是企業運營的還是獨立的,都存在著很高的失敗率。

2.1 從個人動機到社會實踐

研究表明,內在與外在動機的重要性不僅體現在維持在線社區的參與感上,社區價值還體現在能夠支持社會實踐的不同內外在動機上。

根據一項關于開源式軟件發展社區的研究,馮柯.勞格(von Krogh)和他的同事們有兩個發現。

第一個發現是,無論內部、外部以及具有內在性的外部獎勵都能夠在社區中發揮它們的作用。

即使在開源軟件的研發過程中,內在獎勵可以激勵開發者的參與感,例如工資和職業福利。意識形態、利他主義、親切感和愉悅感等內在動機都能夠發揮相應的作用。具有內在性的外部動機包括聲譽、互惠、學習能力和產品具有的“自用”價值。

第二點,也是最重要的一點,他們對機會的判定已經超越僅著眼于特定的參與動機,而是考慮使個人參與社區行為的更廣泛的價值基礎。開源軟件開發者共同在社會實踐所做出努力是對參與動機最好的解釋。

他們提供的理論表明,社區間成員的交互幫助存在非常大的價值――即識別卓越、培育共同性和幫助學習等,它們為培養持續性的參與動機提供了解釋。

比如在一個企業運營的設計社區,這種“動機實踐框架”意味著社區內項目的自然屬性(與潛在的設計任務與實踐)可以影響參與(也就是動機)。這是一個令人信服的概念,但是到目前為止,很少有實證能夠證明設計任務的自然屬性如何影響個人的參與動機。

與軟件開發者一樣,那些參與汽車設計的設計師們也會分享他們體現創新成果的社會實踐的共同價值觀。但考慮到汽車設計的復雜性和最終變成產品所要經歷的挑戰,人們認為汽車設計不同于其他領域,難以擁有活躍的線上社區。

實際上,汽車產業研究表明很難直接使用來自于個人的創意、設計和創新。然而此次我們研究的企業Local Motors公司,運營一個活躍的汽車設計社區已經長達6年之久。正如我們所描述的,在線平臺的自然屬性允許我們對參與者如何參與汽車設計實踐進行調查,比如他們參與設計的具體項目以及能夠影響設計的社會實踐過程。

我們對Local Motors公司進行了進一步的研究,并提出了問題:個人參與企業運營的設計社區動機是什么?以及設計任務的性質如何影響參與進程?

3. 研究方法

我們的興趣在于如何從理論上闡述一個在線設計社區內的設計實踐和參與動機之間的關系,所以我們采用了案例研究這一單一的方法。由單個案例研究所產生的洞察力,已經通過之前的創新研究得到證明。

通過訪問Local Motors公司的車輛設計社區及其員工,我們得到了一個令人信服的了解一個個體被激勵參加一個持續一段時間的開放式創新模式的機會。

3.1 研究設定

Local Motors公司成立于2007年,其目標是開發世上第一輛“開源汽車”。就像開源軟件開發一樣,“開源汽車”是這家公司創始人描述通過網上社區獲得的汽車設計的一個術語。

這家公司的網站和社區平臺于2008年3月上線,兩年內,其首款投產的汽車,“Rally Fighter”完成。我們在圖2(Local Motors公司主要特點示意)中勾勒出了Local Motors公司的主要特征,在圖3(Local Motors公司關鍵事件的時間軸)中提供了關鍵事件的時間表。

Local Motors主辦了一個在線社區,在該社區中,成員可以潛在的設計作品的草圖,分享想法,獲得反饋,最后完成作品,并討論設計技術。

到2012年底,超過18000人在Local Motors公司的創新平臺上注冊。個人的社區參與程度各不相同:有的只是注冊及提交設計,而其他一些則深入地參與論壇及在線社區的討論部分。

新的汽車設計可能會以兩種方式產生:作為企業主導的項目或作為社區主導的項目。在這項研究進行的時候,Local Motors公司已經進行了很多“挑戰賽”,這是他們稱呼基于社區的有獎競賽的術語。

在此類公司主導的項目中,社區成員不僅為Local Motors公司提供車輛設計,也為幫助Local Motors公司運營的企業,如寶馬、Peterbilt、殼牌和達美樂比薩提供汽車設計。

與這類公司主導的項目相反,幾個社區主導的項目也通過社區成員的互動中脫穎而出,他們希望公司考慮這些新設計。比如“Rally Fighter”和“Open Tandem”就是兩個社區主導的項目,他們就是在企業缺席主導情況下誕生在社區里(見圖2 Local Motors公司主要特點示意)。

從2008年最初的創始團隊和據稱有400萬美元的私人贊助,Local Motors公司發展到2010年已經大約十幾名員工,到2013年則有了約40名員工。

在本項研究進行的時候,大多數的員工都在亞利桑那州的錢德勒市工作。員工的工作主要涉及完善設計、對車輛進行工藝設計、開發軟件工具以支持在線平臺、樣機開發和車輛裝配等。

Local Motors公司建立了一個“社區管理”團隊,負責與社區成員溝通,并讓他們參與進來。除了尋找新的車輛設計,公司也銷售使用這些設計所建造的汽車,在其亞利桑那州的所在地建立了數個計劃中的被他們稱之第一個的“微型工廠”。

投產計劃在起步時較保守,計劃生產最多2000輛“Rally Fighter”。作為Local Motors公司生產模式及以消費者為重點的一部分,有興趣的買家會來到微型工廠在現場組裝自己的汽車。

3.2 數據收集

如圖4(收集到的數據總覽)所示,我們收集了多個來源的數據,以便能夠對在該汽車設計社區中的激勵理論闡述進行多元互證和驗證。

我們與23人進行了34次半結構化(semi-structured)的訪談,對有些人的訪談還不止一次。共訪問了14名社區工作人員和8名社區成員;我們在表3中描述了這些人的職務。采訪持續30分鐘至兩小時之間,所有的訪談都進行逐字記錄以便進行分析。對員工的所有的訪談都是面對面進行的。

我們重點關注項目是如何開發的,員工如何與社區互動,以及平臺和社區如何隨著時間的推移而變化。

對社區成員的訪談主要是通過電話或視頻通話,我們主要關注成員的設計開發經驗和他們的參與動機,以及這些會隨著時間的推移做出怎樣的改變。

此后進行實地調查和分析。一名研究人員在現場花了大約3周調查之后,我們進行了初步分析并更新了我們的采訪模板。

接下來是第二個較長的現場調查階段,由一名研究人員在現場進行3個月的實地調查。在第二階段,基于第一波分析我們進行了更為聚焦的訪談和觀察。

除實地考察外,我們還查閱了研究期間所舉行的所有競賽和設計作品的檔案資料。

數據經過初步分析后用NVivo 9(定性分析軟件)建立開放編碼。開放編碼主要集中在確定社區管理實踐和對社區成員產生的影響。

在第二輪分析中,這些開放編碼被組合成更大的結構。這一階段允許我們確定個體如何認同社區,但我們仍需要更多關于設計任務如何與激勵相關聯的分析。

第三次迭代讓我們回到了在設計任務的背景下與激勵和參與有關的理論問題。我們重新回顧了這些主題的采訪、觀察和數據檔案。

為了整理我們的編碼,我們使用了經馮柯.勞格等細化的動機種類,以評估在Local Motors社區環境中個人如何被激勵。

3.3 設計任務分析

作為這第三次迭代的一部分,我們更密切關注社區里使設計任務成型的項目。大多數項目的任務是畫一輛新車圖紙,方法無非是手工繪圖,或是使用軟件工具。

雖然最初我們的分析都將每個項目視做雷同,但還是發現,我們的受訪者對不同類型項目顯示出了不同的動機。然后,通過我們采訪資料理解到項目本身性質如何在互動中發揮作用,然后我們安排收集更多社區成員訪談資料,以對這個主題進行更深入的探索。

作為隨后數據收集過程的一部分,我們的受訪者幫助我們厘清了項目多樣性的兩個重要維度。

第一個維度是項目的復雜性,涉及到設計標準的數量,以及是否需要計算機輔助繪圖(CAD)軟件。

如一位設計師講述說,他喜歡“有更多技術和市場需求的項目”。相反,其他人講述了他們如何喜歡享受在從事標準很少的設計時的“自由”,所以我們按照設計標準調查了設計任務的復雜性。

設計標準由公司或其贊助人設定。例如,Local Motors公司的“戶外生活方式”項目要求參與者設計一輛滿足六條標準的汽車:(i)能在車內裝載一輛公路自行車;(ii)方便做內部清潔;(iii)夜間照明系統,特別是在行李箱區域;(iv)裝載某些(運動)套裝的行李倉;(v)具備輕型越野性能;及(vi)野營性能。

項目之間的區別之一就是有多少設計標準(也被稱為“約束”)在項目簡報中給出。作為“戶外生活方式”項目有六條標準,一個更詳細的項目簡報有34個標準。

我們對每一個2009年到2013年間Local Motors公司所運營的44個公司主導的項目設計標準的數量進行了編碼(見圖5,所指定的設計標準數量,以及每個公司主導項目是否要求使用三維計算機輔助設計工具)。如果設計人員需要準備三維(3D)計算機輔助設計來呈現,就還有更多的復雜性。

對于純粹的概念項目,不太復雜的二維(2D)工具可以用來進行設計。如果要對產品更直接地進行投產評估的話,就需要有三維計算機輔助設計工具。就像一位經驗豐富的社區成員指出,“一些成員可能提交了很好的設計,但是不像其他人一樣有建模技巧把它表達出來……”

圖5中也顯示需要三維設計的那些項目。復雜程度最低的項目是那些僅有幾條標準的項目;中等復雜程度的項目增加了更多的標準,最復雜的是那些需要三維計算機輔助設計文件(無論它們有幾條標準)的項目。

復雜性的最大區別存在于那些使用二維設計技能(概念項目)與那些所需的三維設計技能(投產項目)之間。

我們的受訪者表示,影響他們參與動機的第二維度是他們的項目自,這由一個項目是公司主導還是社區主導所決定。正如我們將在結論部分進行描述的那樣,個體成員們匯報說,那些他們有更多自來為他們的設計制定行動方向的項目(社區主導項目)比那些他們擁有較少自的項目(公司主導項目)更有吸引力。如我們在圖6(與項目自主性和項目復雜性兩個維度交叉的項目種類)所示,兩者交叉,項目種類和項目自這兩個維度提供了四個主要的項目類型。

我們建立了一個從2008年到2013年所運營的所有項目的數據庫。對于每個項目,我們收集了設計標準數量、是否需要二維或三維設計、是公司主導還是社區主導、獲獎作品及參賽人等信息。

對采訪數據我們進行重新發掘并按照項目類型對參予動機進行了編碼。對某種特定類型的項目在有多個證據來源(即訪談、觀察和檔案數據的組合)支持動機的地方,我們以“強烈”程度對動機作一個的強調記錄。

多個證據源在性質上顯示為較低的動機時,我們對動機性證明記錄為“中等”。例如,如果兩位受訪者表示,他們因為理想方面的原因比企業主導的項目更容易被激勵去參與社區領導的項目,我們在“理想為基礎的激勵”中,對公司主導的項目評級為 “中”,而對社區主導的項目的參與的激勵為“強烈”。

當一類動機在訪談中沒有被提到,或也沒有被其他的觀測或檔案數據所支撐的時候,我們就標記“無證據”。我們的分析使我們能夠描述參與一個汽車設計社區的動機是如何隨不同的項目類型而變化的。

4. 參與一個車輛設計社區的動機

根據采訪、觀察和檔案數據的分析表明,Local Motors公司的汽車設計社區通過貫穿數個由馮柯.勞格及其同事所檢驗過的幾個類型對個體成員進行激勵。某些情況下,這些動機通常是跨項目的,而在其他情況下,不同類型項目的動機會不一樣。

在我們深入到不同類型項目的動機之前,我們首先簡要地檢驗了五種常見的激勵方式――利他主義、親切感、樂趣、聲譽和互惠。

在社區中所有類型的項目中,我們看到了個體成員之間顯著的利他行為。即使參與者通過相互競爭以贏得比賽,競爭可以增強參與者的興趣,這一點是真實存在的。

例如,許多受訪者指出,他們從其他競爭對手收到了具體的建設性意見,這些是幫助他們改善設計不可或缺的反饋意見。正如我們在圖7中列出的一個例子那樣,一些幫助是所使用的工具,而其他的幫助側重于具體的設計特征。

例如,一個評論指出,“我唯一的疑問是自行車與汽車裝置的固定。架子看起來很好,但是在自行車周圍的帶子感覺有點不切實際。無論如何,作品很優秀!”(2013年10月15日的評論)。

因為在截止日期前提供意見,參與者可以將這一反饋整合到最終的設計中。

數據中有很多社區內以親切感和樂趣作為動機的例子。有位個體成員表述的一個例子是:“這太酷了,盡管我困在賓夕法尼亞的一偏僻的地方,但我可以和來自世界各地的其他設計師交流,從他們處獲得靈感。”

網上評論部分也可以看到充滿贊美別人設計的言詞。一位摩托車設計挑戰賽的獲勝者回復一條評論中有這樣的一段:“謝謝你Chavito!謝謝你的評論,和你談了這么多很有意思,這一切都讓這個競賽變得很棒。”

親切感也可以轉化為一個線下的環境:一組羅馬尼亞設計師開始時只是在線上互相認識,后來他們在家鄉進行了線下的會面。

我們也看到許多純粹為了享受設計過程樂趣的例子。例如,一位社區成員上傳了一個個人項目,包括一個裝有發動機的辦公椅和擁有第二個引擎的福特Escort。

聲譽和互惠,兩種“內在化的外在”動機,也在各種不同的項目中所常見。

隨著人們在社區中參與度加深,通過其他成員對他們作品的反映,他們的聲譽成為一種顯示成就重要的指標。

先前的研究已經表明,在社區內聲譽是激勵的一個主要來源。例如在Local Motors公司,聲譽意識通過一個寫給一個大賽冠軍的帖子顯露:“這太棒了John,這是一個進取型的設計,車輛的比例和三維技巧很贊。我是你的粉絲!干得好!”

如圖7(跨項目的常見動機)所示,我們還看到了社區內的互惠性。受訪者談到在進行他們自己的設計時向其他人提供反饋意見,由于之前獲得過幫助,他們感覺有義務這樣做。

事實上,我們的受訪者在其他車輛設計競賽網站上花費的時間很少,因為他們不允許參與者之間互相溝通。

根據這些結果,我們的建議是,企業運營的社區是在其開發促進利他行為、親切感和樂趣時盡可能地保持參與度。

此外,平臺中可以幫助成員保持聲譽軌跡和互惠的元素也是寶貴的。與只有極短的歷史可提供給參與者的簡單在線創新競賽相反,成功的設計社區平臺在互惠上可能需要參照過去成功的競賽歷史。

4.1 項目自的變化

數據表明,項目自主性的變化導致激勵重點的差異。繼續借鑒在圖8(項目自的變化及激勵重點的差異)中馮柯.勞格及其同事所概述的動機類型學,圖8中注明了金錢、職業、理想和“自用”方面激勵重點的差異,我們將依次解釋每種動機。

對于公司主導自較低的項目,以金錢為形式的外在激勵(在1500美元至10000美元的范圍內)發揮了明顯的作用。

一位曾活躍在該網站上3年的設計師指出,他第一次與Local Motors公司接觸的原因是他掙到了錢,而金錢獎勵似乎也是對他的許多設計師同事產生“吸引力”的地方。在這3年中,他作為一名成員,已經參與超過18個項目的競賽并獲得約15000美元。

但他的參與動機已經超越了金錢獎勵:“我(并沒有把)Local Motors公司看做是一個通過競賽來獲得經濟收入或獎品的途徑,我把它作為一個學習的一個入口……”

這名設計師也參加了沒有獎金但是具有更高的自的社區主導項目,說明項目類型所具有的不同因素是激勵參與動機的重要來源。

較低自主性公司主導的項目比社區主導的項目更多地與職業相關的激勵相結合。那些贏得了公司主導的競賽項目的獲勝者不僅獲得了金錢獎勵,而且也為其將來的設計工作的宣傳增加了特色。

例如,設計一輛新摩托車挑戰賽的獲勝者會得到參與工業貿易展定型樣機展示的機會。如達美樂披薩或Peterbilt卡車幫助那些可能贏得所主辦的挑戰賽的選手提供了基于職業的激勵。

社區運營項目的參與者也有機會利用在項目上的認可為他們的事業增色。例如,一位企業主導和社區主導項目的長期的參與者,最終受聘于Local Motors公司。

然而,這一激勵的證據,在社區主導項目的數據中較少。總的說來,雖然金錢和職業發展作為Local Motors公司社區成員的外在激勵,他們的相對重要性取決于項目自的水平。

意識形態在Local Motors公司也起了一定的作用,對于社區主導自主性較高的項目更加明顯。社區成員在汽車設計中對企業和汽車設計的開放性創新概念作出了奉獻。

例如,一位參賽者特別提到“我深深覺得我是公司的一分子”,所以他會因Local Motors公司而愿意獻出自己的時間和努力。如圖8所示,在兩種類型的項目中意識形態都發揮了作用,而在這方面的最高水平的激勵為較高自的社區主導項目所專有。

為自己的目的而創新(所謂的“自用”設計)是在Local Motors公司別明顯的另一個激勵因素。“自用”作為一種激勵比更高自對社區主導的項目的支持程度更為顯著。

盡管有些公司主導的項目強調社區設計師個人的興趣,如戶外生活方式的汽車挑戰賽,而很多都對社區成員的自用沒有直接的用處,如彼得比爾特卡車設計。

相比之下,有更高自主性的社區主導項目更注重車輛對于成員自己的使用上。Local Motors公司的第一個產品,Rally Fighter,最初是作為一位社區成員的個人項目設計和共享的。另一個社區主導的項目通過一輛雙座“Open Tandem”得到了許多支持,很多成員希望他們自己使用這輛車。

社區成員把想法注入組織的事實似乎與最近的一個研究關聯緊密,該研究表明,創新比賽經常失敗,是因為公司無法確定合適的比賽結果。但是以社區為基礎的創新模式則使參賽者能夠影響和改變所設計的物品。

根據這些結論,我們的結論是,社區創新平臺因為允許成員選擇不同自的項目包括公司主導和社區主導的設計任務,最有可能吸引人們持續的參與。這樣做,擴大了可以激起和維持社區參與動機的范圍。

4.2 在線社區的設計實踐

在解答項目復雜性的地位之前,這部分我們先來考量,Local Motors線上平臺的特性如何讓參與者能夠共享設計的社會性實踐。

一般情況下,一個“社會性實踐”包括持續存在的相互關聯、快速流動的信息,以及處理工作的特定工具。

正如上文所闡述,該平臺傳遞出三點要素:利他、互惠和聲譽讓持續性的關聯得以存在;允許信息的快速流動,比如即時評論新上傳的設計方案;社區成員都可以使用2D和3D工具。

在馮柯.勞格及其同事所描繪的激勵實踐框架中,三個要素――為優秀而努力、身份認同,以及共同學習知識的機會,構成了共享社會性實踐的基礎。

第一個要素:優秀,它根植于汽車設計領域所有技巧和設計審美的提升之中。

很多受訪者在描述Local Motors時都表示,這個網站會激發自己用更高標準要求自己,其中一位設計師說道:“我是否取勝不是關鍵,但是它確實提供了一個可以和‘大人物’互動的機會,從中我可以提升自己的風格和技藝。”

另一位設計師對于Local Motors感到,與其他設計大賽不同,“在這里,我可以使用自己的‘標簽’、獨特的風格和審美”。

第二個要素――分享感,在我們的訪談中體現得更為明顯。一些以社區為基礎的創新研究已經強調了在集體行動中社會身份認同的重要性。尤其在Local Motors,無論你從事的領域在交通工具設計、工業設計,抑或工程設計,都會把自己視為共同參與的設計師,而且其他人也這么認為。

一名Local Motors的參與者說,這個網站的吸引力在于,“可以接觸各種類型的設計師,觀察他們的成長,從中攝取經驗,同時他們也可以向我學到一些東西”。

此外,Local Motors還能夠通過模擬設計學校的社會實踐來強化身份認同。正如一位從中受益的參與者所言,它“就像設計學校的課堂,每個人每周提交作業,老師批閱,其他同學也會提出自己的喜好”。

Local Motors的在線互動讓它感覺是一所真正的設計學校,加強了設計師的身份認同感,并督促了他們的進步。接下來我們將就此話題進行探討。

學習的機會,作為第三個元素,它以不同的形式發揮作用。

一方面,在線社區已然成為一個展示其成員比賽過程和結果的場所。參與者可以通過觀察自己和他人的作品、收到的反饋相互學習。

一位參與者表示,當設計師不再以贏得獎金為出發點后,“提升自己的水平成為他(她)參與其中最基本的動機,因為實踐是最好的提高方式”。

另一位參與者說得更簡單:“聽到各種表揚,我很開心。當然,我也樂于看到需要改變的東西。”

總而言之,在線社區平臺為個人進行“社會性設計實踐”――比一般設計實踐有更為廣泛的參與性提供了環境。

項目的復雜程度會造成設計工作存在諸多差異,這會引發不同的參與動機。接下來,我們將就此展開討論。

4.3 項目復雜程度的差異導致的多樣化

我們的數據表明,項目復雜程度的差異為設計者參與Local Motors提供了不同的動機。圖9(項目復雜度的多樣性與動機類型)顯示出了在低、中、高各級復雜度項目中,各自成員的參加動機和學習機會。

我們設定不超過10項要求標準的2D概念性項目為低復雜度項目。其中,一些參與者表示,他們參加的原因是能夠展現其獨特的設計風格,以及項目本身能夠給予的自由度。

一位設計師說:這種要求標準少、相對“開放”的項目應該受到鼓勵,“因為在我看來,作為一名設計師,至少應該可以自由發揮,不被諸多原則和規則所限。工作中,一旦可以如此自由,你就能找尋到內心的平靜。”

而且,設計師認為,通過觀察其他同行運用這種自由,他們自己也將有所收獲。

我們設定超過10項要求標準的2D概念性項目為中等復雜度項目,通過解決這些要求,參與者能夠學到相應的東西。

正如一位設計師所說,“作為一名從事創意的工作者和汽車設計師,你總是要面對工程、制造和噴涂的問題,你總是不得不遵循對設計的各種要求……(但這些問題)讓社區成員能夠理性創作,而非簡單地瘋狂而不切實際地設計一些東西。”

中等復雜度項目仍然是概念性的,但它要求參與者考慮一些接近生產的標準。

不限標準數量,需要3D CAD工具完成的項目是最高復雜度項目。參與者普遍認為,這些項目能幫助他們將技藝提升到不同的層次。

一位參與者講道:如果你觀察到其他人在3D工具使用方面的天賦, “然后跟他們說:‘我真的喜歡這個渲染、這種技術,你如何做到的?’就會有設計師花時間作些講解,或者展示出如何一步步做到的。”

圖9顯示,那些喜歡2D繪圖技巧的設計者通常不會參與需要3D CAD工具的項目。不過,雖然有些人會對更高或者更低復雜性項目有特別的偏好,但仍有很多設計師認為,不同復雜性的項目是同樣重要的。“它們并不相同,但某種程度上,同樣有趣”,一位設計師如是說。

為了說明設計師參與動機的多樣性――既會被項目的復雜性吸引,也會因為項目的自主性而參與,我們收集了他們不同時間提交項目的細節。

如圖10顯示,設計師可以為4種主要類型的項目中的任何一種提供設計,我們就能夠算出所有設計師各自涉及各類項目的數量。

將所有精力都集中于一類項目上的設計師不太常見。例如,在2009年~2010年間贏得獎項的設計師中,67%的人至少提交過2類項目的設計,而在我們研究期間,42%的人提交過至少3類項目的設計。

為了能生動地說明具體情況,我們選取了三位代表不同技能水平的受訪設計師的信息,將其提交任務的情況繪制成表(圖10 三位設計師提交的項目類型示例)。

“設計師1號”能夠熟練繪制2D草圖,但在使用3D工具方面就薄弱一些。通過分析他提交的10份任務發現,他的設計涵蓋低自主性(公司引導)、高自主性(社區引導),以及低到中復雜度(概念性的)、高復雜度(生產要求的)的項目。

例如,他提交的第一個任務就是由公司引導的概念性項目,接下來則是一個同樣由公司引導的、需要使用CAD工具的生產性項目。

同樣,如圖10所顯示的那樣,另外兩位設計師的工作同樣涵蓋了不同自主性和復雜性的任務。

總而言之,這些數據表明,社區成員的參與動機是隨著不同項目的轉變而轉變的。

項目復雜度的多樣性為那些有特別技能和喜好的設計師能提供了多種選擇。更為有趣的是,我們的采訪和資料數據表明,對很多成員而言,復雜度的多樣性本身就是一個誘人的參與動機。

根據這些結果,我們認為,提供多種復雜度的項目能夠創造寶貴的學習機會、支援設計的社會實踐,這對設計社區保持參與性大有裨益。

5.討論

我們的研究允許我們在一個開放式創新平臺中去檢驗參與動機,這個過程中,競爭、在線社區和設計任務三者結合在了一起。

我們發現,通過恰當的管理,公司在尋找新設計方案時能夠解決自身面對的一些挑戰,而這些挑戰在其他形式的開放性創新中也會常常遇到。

過去,許多研究傾向于把在線社區的設計任務看成彼此相似的設計任務,本次研究中,我們不僅探索了設計任務本身從本質上如何對設計師間的互動產生影響,而且也揭開了個人參與的積極性是如何被培養的。

我們發現,通過主動提供一系列的項目類型,創立在線社區的那家公司完成了兩個主要目標。第一,項目自主程度的差異讓設計師個體對不同項目、不同時間點上的動機各有側重。第二,項目復雜度的差異幫助我們模擬設計的社會實踐和相關學習,這進一步促進了持久的參與性。

社區承擔了重要技能提升功能,在整個過程中激勵個人發展,同時使企業引入更多技術人才。在提升供應商能力方面,社區的角色變得和一些汽車公司有幾分相似。

接下來,我們將討論到這份研究的主要貢獻:首先是線上社區內動機理論的詳細闡述,其二是全球汽車工業的創新啟示。

5.1 設計實踐和在線社區的參與動機

某種程度上講,我們的方法是,通過不同項目類型來檢測一系列分散的內部和外部,以及外部內化的參與動機。

為此,我們的第一個貢獻是,將迄今為止包括項目多樣化影響在內的研究成果作了綜述。很多內在動機(利他主義、親屬關系、樂趣)和內化了的外在動機(聲譽和互惠)的確在項目中很普遍,先前的研究成果也證明過這一點。

其他的動機則因項目類型不同而不同。比如回報和職業前景,作為外在動機,它們已經被普遍研究過了,采用的方法是研究如何設計在線創新競賽,以使獎金獎勵機制發揮最大作用。

就這點來說,我們有新信息補充:雖然公司主導的低自主性項目強烈地吸引了一些外在動機,但某些高自動性項目則吸引了更多內在(觀念上的)和外在內化(自己使用的)的動機。

我們的數據顯示,個體在低自主度(公司主導的)項目和高自主度(社區領導的)項目之間循環往復,這不僅表明這兩種項目類型能夠被單一個體所鐘愛,而且也展現出個體持續參與的動機。

通過對在線社區參與動機的大量研究,我們提供了一種方法,使人們能理解設計任務的本質是如何借由內在、外在和外在內化的動機產生作用的。

進一步的研究,或許是隨著引入縱向調查數據,檢驗動機轉換間的平衡性。

本研究的第二個貢獻是延伸了馮柯.勞格及其同事的研究對動機實踐構架的研究,后者主要使用了開源軟件,而我們則更廣泛在線設計社區。

更為重要的是,我們不僅展示了汽車設計社區的運用,而且經驗性地構筑了項目多樣性如何塑造潛藏在框架內而未曾被開發的重要方面。

動機實踐構架強調了社區學習對持久參與性價值,我們則論證出:項目復雜性被社區眾多成員所重視,比如模擬社會實踐就是與設計學校直接的競賽。

在多樣的項目復雜性的價值外,我們也論證了社區成員在參與到項目中時,不同的自如何發揮作用。

在關于未來可能研究的摘要中,馮柯.勞格及其同事說道:“我們堅信,最好的研究機會存在于社會實踐和體制交叉所產生的問題上,解決之后,個人動機將能夠而且應該被表達。”

在線設計社區的發展為設計師展現了一個新的機構,同時我們調查研究證明了,一個意在項目差異性的平臺如何以實現設計實踐為中心。

我們的第三個貢獻在于,當這個開放創新模式達到最佳時,為其提供了邊界條件。我們的調查研究表明,當需要在單一領域持續性構思時,基于社區的創新競爭最有可能獲得成功,而不是在不同領域利用廣泛的搜尋,以解決某一項特殊的問題。

競爭者在同一個職業社區能夠產生共同的利益,由此這個模式的價值得以升華;一個社區的基本參與動機(親屬關系和互惠原則)是共同的,并具有維持性,如果一個公司聚焦的競爭范圍太過廣泛,那么,社區將不太可能形成。

正如在公司支持章節中所證明的,為提升能力必須要有共同的職業規范,如果這個領域不夠狹窄,那么以學習為基礎的動機也將受限。

進一步講,此次研究成果顯示:當競爭者有機會證明其努力時,公司主導的創新平臺形式是最有效率的,基于職業和名譽的參與動機最可能會發揮作用。考慮到這些因素的平臺設計才是最有可能持續下來。

我們研究的最后一個貢獻是,幫助論證競爭如何在社區的社會實踐中發揮作用。競爭似乎與人們通常對社區的認識不合,那是因為大部分社區的功能在于互相學習與合作,沒有明確的競爭。我們的研究存在一個假設,即常規競爭會以三種方式加強實踐社區。

第一,常規競爭能夠提供一種鑒別社區內專家的方法,因為小規模的競爭允許一定程度的專業交流,這是其他地方無法實現的。

第二,常規競爭致力于保證社區活力必不可少的信息流動;Local Motors的競爭提供了信息的常規波動,包括新設計技術和參與者們不斷變化的技術。

最后,常規競爭增強了眾參與者的身份認同感,因為他們讓個體感到自己是一名活躍的設計師,而非被動的純粹汽車設計消費者。

我們對Local Motors的調查做出許多貢獻,不僅解釋了一個模式如何將社區和競爭有效地結合在一起,而且提供了觀測項目多樣性在促進參與在線設計社區潛在作用時的多個視角。

最后,我們認為,這份研究的成果同樣為汽車工業創新提供了一些更為具體的啟示。

5.2 在全球汽車工業中創新的啟示

對于一項工業來說,創新的程度通常能與其產品表現直接關聯在一起,但同時,投資創新也有潛在的風險,我們的研究提供了一些啟示,以便大家理解在全球汽車產業周期“長尾”時代的創新模式。

第一個啟示是,考慮到先前整個行業在開放式創新策略方面有限的成功,汽車設計將比你想象的能更容易掌握。

對于“工業中的工業”與Local Motors在提出汽車設計新概念方面的直接競爭而言,這一點尤其正確。Local Motors挖掘了那些對汽車設計有熱情,并且能夠大量使用設計工具的人的潛力。

其他公司已經在嘗試汽車設計大賽的混合式獎項。我們的受訪者提到,其他在線平臺并沒有Local Motors所具備的社區元素。他們很快厭倦了競爭;參賽者會有機會獲得外部獎勵,但設計社會實踐普遍不復存在。

第二個啟示是,基于社區的創新競爭可以作為汽車公司開放創新策略的一個組成部分,無論是公司自己實行,還是與Local Motors之類的平臺合作。

舉個例子,基于社區的創新比賽可以跟其他公司開放式創新的方案結合,比如與供應商持續性地合作,或者運用在線知識經紀人(knowledge brokers)為技術難題提供遠程搜索。

在研究中,我們看到了諸公司如何與Local Motors合作,調查產品開發“模糊的前端”,以作為探索新概念的一種方法。

其他開放式創新平臺可能主要用于高端技術的解決,而對于最難的技術挑戰和整合貢獻者的努力而言,內部資源仍然被需要。

這項研究的最后一項啟示是,全球汽車工業的新入者可能會來自于新技術和新商業模型的聯合。在汽車發展歷史中,通過成立公司進入這個行業的局外人,或者來自汽車行業的新生力量,普遍都非常優秀。

當Local Motors不以批量生產向當下的制造商發起挑戰時,它就代表了一種小規模生產模式,為行業外的個人提供車輛設計服務。盡管規模化生產的能力尚且合適,但規劃化的設計能力還有很大潛力,很多公司將發現新設計的工作轉向Local Motors已是證明。

當然,Local Motors能否像賓法或者摩根汽車那樣持續幾十年仍是未知數。但在其存在的頭6年中,Local Motors已經驗證了一種設計模式,并產生了影響,全球汽車工業也樂意繼續驗證這種模式的優劣。

6.結論

即使在諸如汽車工業這種成熟的行業,都會為變革和創新平臺提供足夠的機遇。

我們關于由公司創立汽車設計社區的研究提供了一種模式,即如何將競爭與社區融合,以反映出設計師的社會實踐,培養了他們之間能夠激發參與、創新和學習的互動。

第2篇

德州學院汽車工程學院 王海鑫

【摘要】本文是基于EQ1090載貨汽車的半軸的設計。通過計算校核,設計出的半軸具有較好的安全、穩定性,滿足其使用條件。

【關鍵詞】載貨汽車;半軸;設計

1.引言

半軸用來將差速器半軸齒輪的輸出轉矩傳到驅動輪或輪邊減速器上。半軸一般是實心的,一般用花鍵槽與半軸齒輪相連,另一端圓盤與輪轂用螺栓聯接。從差速器傳出來的轉矩經過半軸(或再經過輪邊減速器)、輪轂,最后傳給車輪,所以半軸是傳動系中傳遞轉矩的一個重要零件。

2.半軸的選型

驅動車輪的傳動裝置位于汽車傳動系的末端,其功用是將轉矩由差速器的半軸齒輪傳給驅動車輪。驅動車輪的結構形式與驅動橋的驅動形式密切相關,在一般的非斷開式驅動橋上,驅動車輪的傳動裝置就是半軸。半軸的形式主要取決于半軸的支撐形式。普通非斷開式驅動橋的半軸,根據其外表支撐形式或受力狀況的不同分為半浮式,3/4浮式和全浮式三種[1]。

半浮式半軸承受的載荷較復雜,但是機構簡單、質量小、尺寸緊湊、造價低廉,所以被質量較小、使用條件好、承載負荷也不大的轎車和微型客貨車所采用。3/4浮式半軸的優點是結構簡單輕便,因此可用于轎車和微型、輕型客貨車,但沒有推廣起來。全浮式半軸的驅動橋外端結構比較復雜,制造成本高,但其工作可靠,常應用在各種載貨汽車、越野汽車和客車上[2]。

根據各種半軸的特點分析,在這里選用全浮式半軸。

3.半軸的設計計算

3.1 半軸的受力分析

全浮式半軸及受力簡圖如圖1所示。

圖1 全浮式半軸及受力簡圖

半軸主要的尺寸是它的直徑,計算時首先應合理地確定作用在半軸上的載荷,應考慮以下三種可能的載荷工況:

A.縱向力X2(制動力或驅動力)最大時(X2=Z2φ),附著系數φ取0.8,沒有側向力的作用;

B.側向力Y2最大時為Z2φ(發生于側滑時),沒有縱向力作用,地面與輪胎的側向附著系數φ1在計算側滑時取1.0;

C.垂向力最大時(在汽車以高速通過不平整路況發生時),其值為(Z2-gw)kd,其中gw為車輪對地面的垂直載荷,kd為動載荷系數,這時不考慮縱向力和側向力的作用。

由于車輪承受的縱向力X2,側向力Y2值的大小受車輪與地面最大附著力的限制,即有:

(1)

所以縱向力最大時沒有側向力作用,側向力最大時也沒有縱向力作用。

3.2 半軸計算載荷的確定

全浮式半軸只承受轉矩,轉矩T計算時可由式(2)求得,其中X2L,X2R的計算,可以根據下面的式子計算,取兩個值中較小的一個。

(2)

(1)若按最大附著力計算,即:

(3)

式中:

φ―輪胎與地面的附著系數取0.8[2];

m,―汽車加速或減速時的質量轉移系數,后驅動橋的可取1.2~1.4在這里取1.3。

根據式(3)得:X2L=X2R=1.3?0.8?92733.32/2=48221.327N

(2)若按發動機最大轉矩計算,即:

(4)

式中:ξ―差速器的轉矩分配系數,對于普通圓錐行星齒輪差速器取0.6;

Ttpd―發動機最大轉矩,368N?m;

η―汽車傳動效率,計算時取0.90;

iTL―傳動系最低擋傳動比48.75;

rr―輪胎的滾動半徑,0.48526m。

根據式(4)、式(5)得:X2L=X2R=0.6?368?0.9?48.75/0.48526=19963.731N

T=19963.731?0.48526=9687.600N?m

3.3 半軸桿部直徑初選

全浮式半軸桿部直徑的初選可按下式進行:

(5)

式中:d―半軸桿部直徑,mm;

[τ]―半軸扭轉許用應力,MPa。

根據式(5)得:d=(2.05~2.18)?21.318=(43.702~46.474)mm

根據強度要求在此d取46mm。半軸桿部直徑應小于或者等于半軸花鍵的底徑,容易使半軸各部分達到基本等強度。

3.4 半軸的強度計算

(1)半軸的扭轉應力計算τ(MPa)

(6)

τ=506.889MPa<[τ]=(490~588)MPa

(2)半軸扭轉角的計算

(7)

式中:l―半軸長度,800mm;

G―材料的剪切彈性模量,取80GMPa;

Ip―半軸橫截面的極慣性矩;

Ip=3.14?464/32=439573.215mm;

θ=0.0000126o

(3)半軸花鍵計算

半軸和半軸齒輪一般采用漸開線花鍵連接,花鍵內徑的大小應該不小于其桿部直徑,所以選用壓力角30°,齒數20,模數3的圓柱漸開線花鍵并對花鍵進行擠壓應力和鍵齒切應力驗算。

1)半軸花鍵的剪切應力τs(MPa)

(8)

式中:DB―半軸花鍵的外徑,mm,在此取57mm;

dA―相配花鍵孔內徑,mm,在此取51.25mm;

z―花鍵齒數;在此取18;

Lp―花鍵工作長度,mm,在此取100mm;

b―花鍵齒寬,mm,在此取4.712mm;

φ―載荷分布的不均勻系數,計算時取0.75。

τs=56.275MPa

2)半軸花鍵的擠壓應力σc(MPa)

(9)

σc=39.148MPa

通過以上的驗證校核本次半軸的設計符合要求。

3.5 半軸的材料及熱處理

半軸使用的材料大部分是含鉻的中碳合金鋼,如40Cr,40CrMnMo,40CrMnSi,40CrMoA,35CrMnSi,35CrMnTi等。半軸的熱處理過去都采用調質處理的方法,調質后要求桿部硬度為HB388―444(凸緣部分可降至HB248)[2]。近年來采用高頻、中頻淬火的方法越來越多。由于硬化層本身的強度較高,并且在半軸的表面形成了大的殘余壓應力,以及采用噴丸處理、滾壓半軸突緣根部過渡圓角等工藝,使半軸的靜強度和疲勞強度大為提高,尤其是疲勞強度提高十分顯著。本設計中選用40Cr作為半軸材料,進行了滲碳處理。

4.結論

對EQ1090載貨汽車半軸進行了設計與校核,選擇了全浮式半軸,花鍵為模數3mm,壓力角30°,齒數18的圓柱漸開線花鍵,工作長度定為100mm,半軸長度定為800mm。經校核,半軸所有尺寸符合設計要求。

參考文獻

[1]劉惟信.汽車車橋設計[M].北京:清華大學出版社, 2004.

第3篇

【關鍵詞】汽車;標志;設計;研究淺析

在汽車標志審美價值中,蘊含著設計師的審美情趣、審美觀點和審美取向。作為汽車標志設計師應具備以下審美條件:

1 具備汽車專業基礎知識

設計師的汽車專業知識是他對審美客體——汽車標志設計的進行審美的前提條件。但是,作為具備汽車專業知識的設計師,對汽車標志設計的審美能力也存在著差異,差異的存在主要決定于專業知識的掌握程度,他掌握的汽車工程、汽車文化知識越豐富、對汽車標志設計領域的越熟悉,其對汽車標志的審美能力也就越強。

2 具備較強的藝術鑒賞能力

汽車標志設計師應具備對汽車標志設計較高的藝術鑒賞能力,能對汽車標識設計的藝術性做出敏銳的反應。對汽車標志設計的審美實踐活動可以促進藝術鑒賞能力的提高,同時藝術鑒賞能力的提高也可以拓展設計師對汽車標志審美的廣度與深度。

3 具備敏銳的審美心理

美感作為審美主體對審美客體的感受,是一系列心理因素相互滲透、相互作用的結果。汽車標志的審美,就其心理功能而言,主要是指設計師在欣賞汽車標志時所產生的積極地綜合型心理反應,主要包括知覺、感覺、想象、聯想、記憶、通感等,他們相互聯系、相互滲透,共同構成汽車標志的審美心理。

汽車標志也就是汽車的商標,通常簡稱車標,是汽車品牌形象系統的核心部分,是利用圖形、符號或文字向人們表達他所象征的含義,幫助消費者理解汽車的品牌精神、設計理念和性能特點,并分辨不同品牌的汽車。汽車標志是汽車車身造型設計的重要元素之一。精美的汽車標志常常給人以無限的遅想,折射出汽車文化的物質性與精神性,豐富著人們對汽車的理解力與鑒賞力,體現出技術與藝術的融合之美。汽車工業的特點決定了汽車標志設計有其自身的獨特性與規律性,如何設計出一款美觀適用的汽車標志,是一項值得深入研究a。

汽車標志雖小,但卻發揮著極其重要的品牌識別作用,如果沒有它人們將無法對汽車品牌加以區分,汽車品牌所具有的一切價值都無法得到表達,因而也就無法在市場上建立自己的品牌形象。汽車標志與汽車工業發展的歷史和傳統緊密相連,汽車標志設計具有文化性、藝術性、識別性與象征性等特征。汽車標志設計是標志設計領域中的重要類別之一,與其它類別產品的標志相比,汽車標志在車身造型中的使用使其具有了流動傳播的效果。汽車標志設計的質量,直接決定了人們對汽車品牌的第一印象。

汽車工業的發展不但締造了輝煌的工業文明,也孕育了豐富多彩的汽車文化,汽車已成為現代社會物質文明和精神文明的重要載體。汽車標志設計是汽車文化的重要組成部分。在百余年的汽車發展進程中,出現了許多優秀的汽車標志設計作品,就像一座座豐碑,記載著汽車發展的歷史,每一枚精美的汽車標志都是經過科技的歷練和時間的雕刻而成。從眾多汽車品牌標志所呈現出的總體面貌來看,在主題和形態的選擇上,都在一定程度上反映了汽車工業的發展歷史,反映了汽車作為“第一工業產品”所蘊含的科技精神、人文精神和勇往直前的開拓精神,同時還反映了不同國家、地域的文化特點,以及品牌創立時的社會和時代背景。因而汽車標志設計應體現出其文化價值。

對于汽車標志設計審美特性的研究屬于設計美學研究范疇。作為一種設計物汽車標志具有重要的美學研究價值,作為審美客體,汽車標志的造型設計具有實用性、形象性、意象性、差異性與共同性等特點,并受到歷史、文化、地域、民族、科技、時代等諸多因素的影響和制約。汽車標志設計的特點和其獨有的應用形式決定了,汽車標志設計涵蓋了視覺傳達設計與產品設計的交叉領域,并且與汽車品牌發展理念與戰略的實施密切相關。

一個好的汽車標志首先要美,只有符合設計美學規律的美才能經得起時間的考驗,才能給人以持續的、永恒的視覺審美享受。通過對相關形式美法則的應用分析,可以看出,在汽車標志發展演進過程中,形成了獨特的汽車標志設計美學規律。形態是汽車標志造型設計的基礎。組成標志的形態獨立存在時,會呈現出各自不同的視覺特征和性格特征,如果將它們巧妙運用于汽車標志設計中,則可以表現出豐富多彩的視覺魅力。形態要素作為構成汽車標志審美特性的重要內容之一,不僅是汽車標志實用功能的載體,而且還是形成汽車標志內涵的重要手段。汽車標志形態設計的演變可以運用遺傳學原理加以分析,在汽車標志的形態設計中應遵循卓越性、獨創性、經典性和文化性等原則。

汽車標志的設計風格包含民族風格、地域風格、時代風格等內容,汽車標志設計藝術風格的形成是這三方面因素共同作用的結果。民族風格的形成,取決于由來已久的歷史積淀和文化傳承,沒有民族風格特點的汽車標志,在世界汽車產業當中難以得到尊重和認同;每個時代都存在不同于其它時代的社會文化背景和審美追求,這些都反映在汽車標志設計的時代風格中,汽車標志設計時代風格的形成即是時代的產物又是時代的體現;不同地區有不同的地域文化,人們的生活方式、思維方式和審美習慣都會不同,這些因素都會對這一地區汽車標志設計的藝術風格產生影響。

在我國設計美學領域,涉及到汽車標志設計的著作甚少,并且也只是在少量有關標志設計的著作中略有提及,而且大多以案例賞析的形式出現。在藝術設計領域涉及汽車標志設計的研究成果也極少,大多仍停留在圖形學、符號學層面,缺少系統深入的設計理論研究,更沒有結合汽車標志設計的美學特點來探討汽車標志設計。在汽車工程領域涉及到汽車標志設計的成果亦不多見,而且多是從汽車文化角度對汽車標志的含義、風格進行概略的介紹。立足汽車工程和設計美學這兩大學科,將汽車標志設計與設計美學有機融合,將設計美學規律引入到汽車標志設計的研究中,對汽車標志設計的審美特點、美學規律、造型規律與方法進行系統深入的梳理、分析和研究在國內尚屬空白。

參考文獻:

第4篇

在2006年以前,韓國車的設計總是給人一種中庸的感覺,沒有絲毫設計亮點,與日本、美國、歐洲的汽車設計相比更是無法相提并論,但2006年以后韓國汽車發生了翻天覆地的變化,這與兩位傳奇汽車設計師密不可分,他就是——彼得·希瑞爾與托馬斯·伯克爾,前者成就起亞后者成就現代。

專屬設計語言的締造者

彼得·希瑞爾,出生于德國巴伐利亞州的巴特賴興哈爾,是全球汽車業設計領域最受尊重的權威人士,歐洲三大汽車設計師之一。曾在慕尼黑高等專業學院完成其工業設計專業的學習。24歲的時候獲得了奧迪獎學金,赴英國皇家藝術學院學習一年并獲得碩士學位。隨后他回到德國并進入大眾汽車造型設計部門,他在那里度過了25年,直到2005年底。2006年9月1日,彼得·希瑞爾放棄了為他帶來設計界至高榮譽——英國皇家藝術學院“榮譽博士”頭銜的大眾集團。加入起亞,全面監管起亞在德國法蘭克福、美國洛杉磯、日本東京以及韓國南陽的旗艦設計中心,負責起亞在全球的設計研究工作。與他曾服務的大眾、奧迪相比,起亞顯然不是一個非常優秀的品牌。他的舉動讓業界認為,彼得·希瑞爾如同詩人,結果不是瘋狂就是滅亡。經過起初幾年的蟄伏,彼得·希瑞爾用回歸的姿態,帶著風格鮮明的作品來到世人面前。

自加盟起亞以來,彼得·希瑞爾為起亞注入了引領國際潮流的全新設計理念,針對擁有年輕心態和具有冒險精神的目標群,在汽車設計中充分地貫徹了起亞“激情超越夢想”的品牌價值,同時致力于形成起亞自己固定和具有傳承性的設計語言,自此之后起亞汽車有了屬于自己獨特的汽車設計語言。

2012年12月29日 ,起亞汽車宣布,任命公司設計總監兼執行副總裁彼得·希瑞爾為新任總裁。至此,彼得·希瑞爾成為起亞公司有史以來首位外籍總裁。緊接著,2013年上半年,現代汽車集團表示,彼得?希瑞爾將負責現代和起亞公司全部的汽車設計工作,希望借此超越其德國競爭對手大眾和寶馬汽車公司。

彼得?希瑞爾是現代起亞汽車公司快速升起的新星,是第一位進入韓國汽車企業高層的非韓裔人士。他將承擔起世界第五大汽車制造商現代和起亞汽車公司的設計監督工作,兩家汽車制造商的設計業務由獨立的設計總監進行管理。起亞在1998年亞洲金融危機期間被現代汽車集團收購,自那以來,該公司一直以超過現代的速度在美國和歐洲、亞洲、中國等市場拓展銷售。據記者了解,現代集團發言人在一份聲明中稱,“總裁彼得?希瑞爾具有豐富的設計經驗,對現代起亞的企業文化有著深刻的理解,將對現代汽車和起亞汽車起到極大的推動作用,使現代起亞集團成為一流的汽車制造商。”

流體雕塑與設計哲學的推動者

除了彼得?希瑞爾推動了韓系車的設計,還有一位傳奇設計師托馬斯·伯克爾也對韓系車設計貢獻了畢生的力量。他是享譽歐洲的著名汽車設計師,曾經服務過寶馬、奔馳、豐田等眾多知名汽車廠商。他是現代汽車“流體雕塑”設計哲學以及家族臉譜理念的主要推動者。他是現代汽車歐洲設計中心的首席設計師,是第八代索納塔、ix35、i30等經典車型的研發負責人。在現代汽車六年的時間,托馬斯負責i 10、i 20,、i 30、i40等車型的研發設計,主導了“Genus”、“Arnejs”、“qarmaq”、“i-mode”、“ixonic”、“i-flow”等多款概念車的問世。在中國市場取得巨大成功的SUV車型ix35以及第八代索納塔就是由托馬斯負責設計研發的。

據記者了解,現代汽車目前在全球研發體系由五大設計中心構成,總部在韓國,在北美、歐洲、印度和日本均有設計中心,每個設計中心都由當地的設計精英,根據本地市場特點進行針對性車型設計。正是有了全球化的布局,現代汽車設計理念才能兼容全球各地的藝術和文化元素,流體雕塑設計哲學正是在這樣的土壤下應運而生。設計哲學其實是一套系統的DI(Design Identity),DI指的是一個企業的產品,因其卓越的工業設計和創新系統的嚴密策劃與逐步推進,而在市場與消費者心目中為品牌建立起風格統一、特色鮮明的產品設計形象。流體雕塑設計哲學作為現代汽車最新DI,貫徹了企業文化、品牌精神、市場定位、技術水平、生產能力和行業發展趨勢等元素,為現代汽車確立了不同于其他品牌的差異化設計思想,鑄就了自己產品的DNA,從感官以及心靈深處贏得了消費者青睞,也為品牌的提升提供了物化的視覺表現。

托馬斯·伯克爾在接受媒體采訪時說:“第八代索納塔在設計之初,運用流體雕塑設計哲學,從自然界的線條上獲取靈感,車身腰線會反映出各種靈動自然元素的柔美和蒼勁,柔中帶剛,我覺得,如果我們第八代索納塔的車主早上起來看到這美麗的線條后,會不自覺地笑起來,會越來越喜歡這輛車。”就是這些具有流體雕塑設計理念的車型成就了現代汽車家族式前臉,也為后面研發設計其他流體雕塑車型(新勝達、格銳)奠定了基礎。

好設計不僅僅只依靠靈感

曾經,韓系品牌被視為與中國自主品牌發展有頗多相似之處,但如今憑借設計實力的提升,韓系品牌在全球汽車市場中后來居上,“韓流”已經成為主流。新一代韓系車在設計上已經形成了自己的特色,不僅模仿痕跡大大減少,而且設計的創新度,甚至值得昔日的被模仿對象日系品牌好好借鑒一番。憑著聰明的市場策略和出眾的性價比,起亞和現代在經濟萎靡的大環境下站穩腳跟,不停拔高市場份額。同時,這個韓國廠商近年來也在慢慢奠定自己的設計風格,甚至開始趕超日本、美國和德國品牌的競爭對手。其成功的另一個重要原因除了好的設計師外,突出“靈魂”產品也成為其采用的一種方式。

在彼得·希瑞爾看來,好的設計并不僅僅只是依靠靈感,它需要熱情和對市場充分了解作為支撐。了解消費者的需求,是設計元素的來源,不同品牌的產品設計,應該有著自己的風格。近年來,起亞能夠引起大家關注的主要原因與一款車型有著密切的關系。它就是起亞K5。彼得·希瑞爾介紹,起亞K5是一款充滿活力,大膽和復雜共存的車型。起亞K5,這是一款上市之初在國內市場引起轟動的車型,如果直擊意向觀望者,吸引他們的只有一個,那就是過目不忘的漂亮造型。起亞K5在正式投放韓國市場,便躋身“萬輛俱樂部”,超越一直領先的銷量冠軍索納塔,一躍成為韓國最受歡迎的“國民車”。看到起亞K5我們不得不佩服彼得·希瑞爾設計師的設計功底,前衛的設計風格令人難以相信它是一款韓國車。但是,就是那幾個熟悉的細節,讓你能看出來,這就是一款起亞車,尤其是多次出現的“虎嘯式”前臉,是一致公認的最成功家族基因。

同樣在設計上發生質變的還有現代汽車,它同樣也塑造了幾款靈魂車型,第八代索納塔、ix35、新勝達、格銳、Tucson、Genesis 轎車和轎跑車都承載了現代名為“流體雕塑”這一設計語言的共同元素。現代設計副總裁Oh Suk-Geun曾表示,汽車設計將不會簡單,而是令人興奮和極具進攻性的,所以現代車型看上去也更有表現力,而且必須打造幾款具有獨特“靈魂”設計語言的車型讓人們記住這個獨特的品牌才能夠贏得市場。

不隨波逐流的設計思維

我們看到當世界各大汽車品牌都在打造屬于自己的家族臉譜的時候,一件相當恐怖的事情就發生了,很多車型從前臉無法辨認,比如大眾旗下邁騰、帕薩特等車型,韓系車雖然也在打造屬于自己的家族專屬設計,但其各款車型的辨識度非常高,也就讓消費者購車不再迷茫,可以快速選定需求車型。

第5篇

關鍵詞:汽車;4S店;4S店設計

被稱為4S店的汽車專賣店,能夠為汽車生廠商提供銷售品牌汽車、業務咨詢、售后服務、零配件供應及二手車交易等服務的全方位市場空間。

汽車4S店采用當代建筑的時尚設計、蘊含汽車工業發展、體現汽車風格設計,簡潔并且直觀的向顧客闡述其中的含義。汽車4S店是獨出心裁能夠強烈展示,張揚品牌文化,引人注目的商業類建筑,目的明確的使顧客增強對品牌的識別度。汽車4S店橫向縱向延伸的管理方式,大大的激發了顧客對汽車品牌的忠誠度。“前店后廠”的專賣專修的品牌營銷模式難道不是為顧客親身監督和了解提供了一個更好的機會?將汽車展示廳、維修車間、銷售辦公區域、新車庫、備件倉庫透明化使顧客了解整個汽車服務從售前到售后整個流程和服務區域規劃好,使顧客對4S店的服務更加信任。

一、汽車4S店設計內容

4S店的選址與布局、功能定位、4S店外形設計、選擇體現企業文化的LOGO標識標記、建立營銷網絡、建筑材料的挑選、設備型號、結構構造、預計投資估算等事例都有一一明確規定。

內外、動靜分區、具備消防疏散場所通道,是汽車4S店總平面布局的基礎要求。根據顧客源的特點研究,一般把具有吸引力的展示廳、室外展示場所、試駕車輛停車場等場所沿道路布置,形成帶狀的展示場景。在建設的設計過程中要處理好各個場所的領域面積,以達到高效的利用效率。

在汽車4S店總平面設計中確定標識構件的位置與尺寸、大小與建筑物的比例、與人體的尺度關系都是建設過程中必要花時間考慮的因素。設計時以人車分流的目的,將步行和乘車的顧客互不干擾,是車流和人流相互獨立。獨立設置出入口根據現狀道路設置出入口停車場,將整個流線達到更為通暢的目的,使顧客在去往汽車4S店更為便捷。想要汽車4S店建設不那么單調冰冷,使顧客感受到熱情生氣,那么就要從環境綠化方面來著手。通過選擇種植適當的植被,引入水體,雕塑等元素來緩解機械化的生硬氣氛,使顧客享受服務。

二、多層結構汽車4S店設計

將單層4S店改造成多層機構,實際可利用面積大大增加的同時使樓層數目增加,既要保證原有功能的前提下,又要完善原有建筑設施,以達到增設新的4S店配套設施的目的。將展示廳分為左右兩部分,可以充分的將車輛展示給顧客,新款車、主打車型展廳在左側映入顧客眼簾,部分新車及二手車展廳在右側映入顧客眼簾。4S店具體改造過程如下:(1)將地下車庫設在負一層,設有出入口和車用電梯,當汽車修理好后可以將其放入停放,以節省占地空間;(2)將配件庫移到鈑金車間;(3)按照汽車4S店快修快保車間要求,車流量較大的因素,大樓左側設有一條坡道供車輛上下。

4S店二層的右側為食堂和員工休息區,左側是維修工位,維修車輛可以利用坡道進入二層維修區域。另外,為了減少顧客的等待時間工作人員根據現有的工位狀況,來對工人和車輛進行調動安排。工具室和四輪定位工位設置在調度室旁邊,減少路程。整個車間內部的給排水、供電、照明系統完全按照設計要求安裝。

4S店二層區域設計二層的設計主要為了填補一層空間進行挪動沒有安置的必須部門,同時也在這層的剩余空間安置一些新的部門。二層的設計需要注意以下幾點要求:(1)一層的新設計中移除了備件庫,所以二層設計中要考慮到備件庫和備件辦公室的空間安排。(2)為了保證汽車4S店的員工有一個良好的休息場所,員工食堂,員工休息處和員工活動中心,都是設計過程必要考慮的事情。(3)為方便員工的日常維修工作,二層設置更衣室和工具室。(4)在保證不影響原來工作秩序的前提下,將快修車間移至二層。(5)快修車間的改制要求,在原有工位的基礎上增加符合國家標準的工位。(6)車間的各項設施應該嚴格按照國家安全規定建設。

為避免鈑金車間的噪音和異味影響顧客的休息,鈑金車間要和顧客休息區分開設置,所以將鈑金車間設置在三樓。

三、結語

汽車4S店設計課題對于城市土地資源稀缺的城市來說,有不可估量的研究價值。根據國家政策大多在城區內建設的4S店逐漸遷往城市邊交處,所以在室內建設汽車4S店就必須注意土地資源利用最大化。

參考文獻:

第6篇

關鍵詞:汽車;外觀;人機環境;設計流程

汽車外觀設計,從造型、顏色、尺寸、功能等方面可以為汽車簡單的分類為:小型車、中型車、大型車、越野車、商務車、跑車等。外觀主體元素的設計不是對汽車的簡單裝飾,而是運用藝術手法科學地表現汽車的功能、材料、工藝和結構特點,是決定產品命運的關鍵過程。好的汽車造型設計在給人們美的享受的同時,還向人們傳達設計師對美的理解和訴求,因此汽車造型設計的最終產物是藝術品。

汽車外觀設計原則

1.美學原則

美學原則既是系統性原則的內容之一,又是汽車生產企業提高市場競爭力和滿足消費者的關鍵所在。汽車外觀主體素包括車體輪廓、車燈、車窗、輪胎、后視鏡、保險扛、內飾等幾大部分。無論什么款型的汽車,人們首先想到汽車外觀主體美不美。這里就涉及到以下一些美學原則:統一與變化。統一與變化是造型美學原則中最靈活多變、也最具藝術表現力的藝術規律。美的造型必須具有統一性,統一使造型和諧、條理,不統一則使造型雜亂無章。為了增強美的情趣,必須在統一中加強變化。變化可使造型生動、活潑、耐看。因此,在統一中賦予變化,在變化巾求得統一,這就是統一與變化的藝術規律。傳統轎車與跑車外觀最大的區別就是,跑車主體具有極為夸張流線型輪廓,車身較矮,底盤較低,輪轂時尚尺寸大等。使得這一類型的車更有速度感,也是愛車族追求的最高理想。可理想和現實總是有差距的,除了理想中的跑車之外,可以實現的目標誕生了。這就是運動版轎車。運動版轎車的外觀設計,只是對傳統轎車上主體元素很少的增添或者改變。例如:增添尾翼、噴繪圖案、內飾的改變等。這樣運動版汽車可以用“夢想觸手可及”來形容了。在汽車消費的金字塔上,大部分是量產車的消費者,狂熱的汽車個性追求者、狂熱的汽車改裝迷只占了塔尖的那么一小點。而中間部分則是既想與眾不同,而又不想鋒芒畢露的。這個特點在年輕的消費群體中表現得尤為明顯。他們的要求比普通的有車族要高,但經濟實力還不足以消費跑車,運動版轎車正好能夠滿足他們的夢想。

2.汽車造型的色彩設計

色彩設汁是汽車設計中的一個再要組成部分。色彩的視覺特征表明,色彩具有“先聲奪人”的特征。視神經對色彩的反應最快,它給人以極深的第一印象。色彩直接影響造型的質量,甚至在某種程度上影響產品的功能與使用效果。好的色彩能美化車的造型,使使用者心情舒暢。若色彩不恰當,則可能破壞車的造型形象,引起使用者視覺上的疲勞、心理上的壓抑,從而降低使用功效。

一款汽車的誕生,會配有多種顏色供消費者選擇。消費者對汽車顏色的選擇多是從美觀角度來考慮。當然,顏色是車主個性的體現,能反映車主的情感和身份。紅色能激發歡樂情緒;黃色是崇尚大自然的顏色;藍色表示豪華氣派;白色則給人以純潔、清新、平和的感覺;而黑色是一種矛盾的顏色,既代表保守和自尊,又代表新潮和性感;綠色則能給人帶來沉靜和藹的氣氛。 但如果僅僅從喜好的角度來考慮對汽車顏色的選取是不夠的。還會這樣一些問題:什么顏色的汽車發生交通事故最少?什么顏色能使汽車顯得大一些?專家認為,汽車的顏色已經不僅僅是美觀和個人偏好的問題,最重要的是它關系到駕車的安全問題。近來,科學研究表明,汽車行車安全性不僅受其操作安全視線的影響,而且還受到車身顏色的能見度的影響。心理學家認為,視認性好的顏色能見度佳,因此把它們用于汽車外部以提高行車安全性。

人機環境汽車外觀設計中的運用

1.人機工程學

所謂人機工程學,是把人的因素作為產品設計的重要參數,從而為產品設計提供一種新的理論依據和方法,人機工程學研究的中心問題就是優化人機關系川。在汽車設計中人機工程學稱為車輛人機工程學,它是以改善駕駛員的勞動條件和車內人員的舒適性為核心,以人的安全、健康、舒適為目標,力求使整個系統總體性能達到最優。車輛人機工程學應用人體測量學、人體力學、勞動生理學、勞動心理學等學科的研究方法,對人體結構特征和機能特征進行研究,提供人體各部分的尺寸、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關系及范圍等人體結構特征參數;還提供人體各部分的出力范圍、活動范圍、動作速度、動作頻率等人體機能特征參數,分析人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官的機能特性。在汽車造型設計中,研究人機工程學的目的是:設計出良好的工作環境,保證駕乘者能在最佳條件和環境中高效、可靠、方便地駕駛,舒適地乘坐。應用人機工程學是汽車設計的重要原則之一,其目的是要改計出人一車協調的優美汽車形態。

2.空氣動力學

汽車在路面上行駛時,會受到周圍氣流的作用,研究這些力的特性及其對汽車性能產生的影響的學科稱為汽車空氣動力學。由于汽車在空氣中行駛時,空氣作用于車外表面所產生的氣動力對汽車的各種性能有很大的影響,汽車的外形也影響氣動力的大小和方向,因此,汽車的外形設計離不開空氣動力學研究與運用。

汽車外觀設計的流程

外觀設計是新車型誕生的關鍵之一,開發程序一般包括:前期調研、創意思維與草圖繪制、效果圖繪制、三維數據構建、油泥模型制作。

1.前期調研

前期調研是開發設計的必要條件和充分條件,沒有前期的調查,無法決定人群的需求和市場的供求量。產品規劃前期,對所要開發的車型都要有詳盡的技術與相關因素的資料收集,這樣設計師對即將進行的造型構思和風格定位以及功能定位更容易把握,以使得新造型盡可能被目標客戶群接受。

2.創意思維與草圖繪制

在進行了一系列的產品前期調研、分析、評價后,可以根據調研與評價的結果,有目的、有計劃地進行初期的創意構思,這個階段會有大量的草圖出現,設計師會有很多有創意的方案。因為草圖階段繪制的是概念性的朦朧的靈感性的東西,所以設計師應該用發散性的思維開啟自己的設計視野,從不同角度不同觀點不同設計風格上尋找靈感,這樣做可以給設計師創造一個最大的自由度,可在最大程度、最大范圍內尋找設計的靈感。

3.效果圖繪制

效果圖繪制是在創意思維草圖的基礎上進行的一項更加深入、更加細化的表達手段。通過對優選出來的幾種方案,進行細化構思和細節設計,在設計的基礎上,通過手繪或計算機三維建模與渲染,用色彩、光影的明暗效果以及材料的質感、形面的變化來精確表現汽車的實際感官效果。

4.三維數據構建

隨著汽車產品開發整體的發展,汽車造型設計也不斷進步,數字信息化汽車造型設計方法主要包括了CAX技術、CNC加工技術、VR虛擬技術等一批計算機技術,同時也包含了快速成型、協同設計與并行工程等先進的方法。其中CAX是數字信息化設計的核心,是實現計算機輔助設計的主要工具。

5.油泥模型制作

油泥模型是用油泥材料、用仿真的效果來表達汽車實際結構和外觀的一種方法。它比效果圖來得更為真實,更加地直觀、更有說服力,有利于及時發現設計中存在的問題。通過油泥模型,汽車的細部結構和在效果圖中尚未發現的問題,可進一步地的得到改進和處理,使設計方案得以最終的完善。

參考文獻:

第7篇

[關鍵詞]汽車車身;焊裝夾具;設計

中圖分類號:U468.21 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)40-0163-01

我國社會經濟當前正處于高速發展時期,汽車工業的歷史相對較短一些,但是發展迅猛,隨著汽車工業的發展以及汽車相關產業的逐步完善,重視產品的質量與服務,逐漸成為各個商家進行競爭的一種有效手段。在進行汽車車身設計的時候,個性化會更好的滿足消費者需求,因而也會更容易得到青睞。個性化的生產要求廠方必須提高設計能力。文章對焊裝夾具的設計過程做了認真的分析,從各個方面對設計的科學性以及合理性進行了探討。

1 汽車車身的結構特點

汽車車身影響到整體外觀,會給人最初的第一印象,它一般由內外覆蓋件與骨架件構成,從安全性上考量,覆蓋件鋼板厚度基本限制在0.8-1.2mm區間內,骨架件鋼板基本上是1.2-2.5mm,這種厚度對焊接夾具的設計提出了挑戰,簡單來說主要有這幾個方面。

1.1 結構復雜,不利于繪圖

汽車車身從制作工藝上看,一般都是薄板沖壓件,在裝焊成殼體的時候,還應該考慮到車身造型,同時由于殼體剛性的限制,這些相關的零件多是拉延而成的多緯曲面體,結構比較復雜,給設計中的繪圖帶來難度。

1.2 過于柔韌,不利于保持形狀

薄板的制作工藝是沖壓,這種制作方法會造成產品剛性不足,尤其是和普通機械加工件對比,剛性會相去甚遠,這種過于柔韌的沖壓件不利于保持形狀,這給焊接工作開展帶來挑戰。設計焊接夾具應該立足于保證工序件焊裝的要求,同時也應該保證整體焊接精度,滿足裝配的基本要求。

2 車身焊接夾具的特點及設計

2.1 車身焊裝夾具結構特點

體積大,結構比較復雜是車身焊裝夾具最明顯的特點,為有利于制造和裝配,便于在使用過程中進行檢測與維修,必須分解夾具的結構。車身總裝夾有三個裝配基準,分別是底板和左、右側圍,在相關平面上設定有基準槽以及坐標線,只要按對應的基準槽裝配、檢測,然后把3部分統一組合起來,就是一個完整的夾具。

2.2 定位特點在車身焊裝夾具中的體現

車身焊裝夾具的定位元件外形多為不規則的曲面,標準元件一般很少用到。焊接夾具上應該分別對每一個被焊工件做好定位,保證相互之間不會受到干擾,這要求在設計定位的元件時必須充分利用工件相互依賴才可以裝配的關系作為定位支承。應該注意的是,如果有的裝配要求不嚴格,可以避免使用焊接夾具操作。

2.3 夾緊特點在車身焊裝夾具中的體現

裝配車身沖壓件經常使用電阻焊接,因為扭轉力矩不會影響到工件,如果工件重力同點焊的加壓方向一樣,并且焊接壓力不會使工件變形,裝配位置和定位基準也不會受到影響,那么夾緊機構可以忽略。焊接是針對至少兩個以上的工件,相關的夾緊點很多,可以使用電阻焊這種焊接工藝,它可以減少裝卸時間,提高工作的效率。夾緊宜采用快速高效裝置與多點聯動機構。

選取薄板沖壓件夾緊力的作用點關鍵是找準支承點,但是不同的沖壓件,剛性由于受到結構以及鋼材厚度的影響,剛性參數是不一樣的,夾緊力應該保證工件不會發生變形。夾緊力的設定主要是為保持工件的裝配提供便利,使其貼合于定位支承、導電電極。夾緊器可以進行多種細分。在夾緊器制作材質的選取上,夾緊頭部多是不銹鋼、碳鋼等,這類相關材質可以滿足工件的不同要求。

3 車身焊裝夾具設計上的6點定則

關于6點原則與車身焊裝夾具設計的關系,有的設計者認為6點定位不適用于薄板焊裝夾具,他們的理由是它會限制6個方向的自由度,這實際上是對6點原則的曲解。限制6個方向的運動自由度是進行焊接夾具設計基本的宗旨,實現運動自由度限制主要依靠制件之間相互制約和夾具定位夾緊的裝置。

在夾具設計的發展過程中,80年代車身焊接所使用的夾具基本靠沖壓模具定位面截切獲得,這種工藝主要是在沖壓零件型腔上進行定位,它的特點是定位范圍比較大。在外觀上可以表現為:范圍較大的定位塊,面積相對較小的壓頭。這對設計所產生的影響是,前者使得定位塊的加工變復雜,車身零件缺乏壓緊力,后者不利于焊鉗進行點焊操作。

應用在生產中的夾具,精度范圍必須滿足產品裝配要求,應該盡量多的選取定位面。要想保證車身的精度在夾具上裝調一次成功,沖壓件必須按照規范化的要求進行生產,并做好相關的技術檢測,確保產品不會有較大尺寸偏差,同時應該設置盡量多的定位點。直角塊可以幫助實現定位方式的契合,使用直角塊的好處是定位板或者壓頭便于裝調,更有利于損后修復,它對于形成標準化的設計、制造也有著很大的幫助。但定位銷孔與墊片之間的關系是設計人員要注意的,定位板加工有無公差是一個比較關鍵的問題。如果不符合標準就會延長裝配周期,在誤差計算上,從定位型面、檢測銷孔等步驟增多,會造成累計誤差加大。夾具的外觀并沒有統一的章法,也不講究是否美觀,它的設計主要是突出實用性。要想保證夾具的裝焊精度,使之在生產使用中,滿足加工、裝配車身的需求,還要求設計人員做好全面的了解。最主要的問題是在設計和裝配中,一定要考慮各個定位部件基本使用狀況,確保精度不會隨意外的不良因素走失。

夾具能否通用是影響產品經濟性的一個關鍵要素,這對夾具的設計形式是一個挑戰。模塊和組合式夾具系統初次的投資很大,為了收回成本,夾具系統的設計應該具備可重組性,它的性能也應該能夠更好的擴展,使之可以在更廣的范圍內得到應用,在不同的工件之間可以通用,實現較高的夾具利用率,達到在更短時間內收回投資的目的。

夾具行業之間應該增強合作的力度,加強生產企業、研究部門之間的協作力度,通過使用先進的技術來不斷的改造、提高夾具技術的制作水平。應該充分利用現在的互聯網優勢,創建專業的夾具網站,通過整合資源來創新發展夾具的設計水平,這是提升我國夾具行業行之有效的方式和途徑。

結束語:

汽車車身焊裝所需要的焊裝夾具對車身生產來說不可或缺,它影響著汽車生產的制造水平,對汽車生產的規模、效率和質量都會產生重要作用,提高汽車車身焊裝夾具的設計水平意義重大。汽車車身焊接夾具設計同沖壓件、工序件的結構和精度有著較為密切的關系,這種特殊性是設計者在設計時必須要考量的,設計工作既要遵循一般的規律,也應該具體問題具體分析,在創新中提高設計的水平。

參考文獻

[1] 姚春玲,張俊華,李寶順.基于UG的汽車車身焊裝夾具的3D設計[J].現代制造技術與裝備,2009,01:15-16.

第8篇

關鍵詞:LNG汽車加氣站;撬裝式加氣站;工藝流程

中圖分類號:S611文獻標識碼: A

引言

天然氣是有別于傳統燃料的一種新型清潔能源,當被用作為燃料時,能夠大量減少污染氣體的排放,凈化城市空氣。在汽車運輸中,天然氣具有不可替代的優勢。LNG汽車是指將液化的天然氣儲存在車用瓶內供以動力來源的汽車,車用瓶的標準為溫度112K,壓力0.1MPa。為了更好地推廣LNG汽車,首先要建立液化天然氣汽車的加氣站,并在重要的運輸線上配備專門的加氣站,做完這些工作之后,應該在運輸主線路和各支線路上配備加氣站,最后完成LNG汽車加氣站的網絡化構建。

一、建站方式

(一)、站房式設計

這種建站方式占地面積大,土地費用高,設備與基礎相連,施工周期長,加氣站的土建施工、設備安裝費用高。

(二)、撬裝式加氣站

橇裝式LNG汽車加氣站將汽車加氣站的儲存裝置、加注裝置以及控制系統都集中到一個橇裝式集成系統。這種建站方式,占地面積小,成本低的土地,絕大多數的集成一個或多個橇塊上,建設周期短,土建施工,設備安裝費用灌裝站建站的總成本低和易于成本回收,這種建站方式適合初期LNG加氣站。所以相比于站房式的加氣站,撬裝式的加氣站得到廣泛的應用。

1.橇裝式LNG汽車加氣站防雷技術

橇裝式LNG汽車加氣站作為新型加氣站的一種,其一旦發生雷擊并引發火災或爆炸將造成不可估量的損失,因此橇裝式LNG汽車加氣站的防雷安全十分重要。

1.1防直擊雷系統

1.1.1接閃器

LNG低溫儲罐及卸車加注橇體集中設置在橇裝平臺上。低溫儲罐一般位于鋼質罩棚內,儲罐與罩棚之間距離較遠,卸車加注橇于彩鋼棚下。鋼質罩棚以及彩鋼棚厚度不應小于BVV。若其厚度達不到要求,則應另外加裝接閃裝置。罩棚和彩鋼棚應與其支撐鋼架做可靠電氣連接。若罩棚與彩鋼棚存在一定的間隙,為均衡電壓,則將罩棚與彩鋼棚支撐鋼架在兩邊緣處采用A&VV。的軟銅帶進行等電位連接。

1.1.2引下線

引下線是將雷電流從接閃器傳導至接地裝置的重要泄流渠道,應在橇裝平臺轉角處設置引下線,分別將鋼質防曬罩棚和金屬彩鋼棚架與環形接地裝置連接;應在綜合值班區外側兩端設置引下線將接地裝置和接閃器連接,引下線間距沿周長計算小于25m,每根引下線在其距地面2.7m以下用耐絕緣層隔離,或采用3mm厚的交聯聚乙烯層隔離。引下線3m范圍應內敷設5cm厚瀝青層,以防接觸電壓和跨步電壓。綜合值班區引下線應在距地面0.3-1.8m處裝設斷接卡;泵橇儲罐區引下線應設斷接卡,上端與鋼質防曬罩棚和金屬彩鋼棚架焊接,下端與引下線焊接。

1.2防閃電感應如橇裝式

LNG汽車加氣站未采取防閃電感應措施,一旦其附近甚至本站遭受雷擊,將在其金屬部件上產生閃電靜電感應和閃電電磁感應從而使金屬部件之間產生火花放電。由此,泵橇儲罐區應采取防閃電感應措施。應將低溫儲罐轉角處用16mm2的軟銅帶與其基礎鋼座相連,基礎鋼座左右兩側通過2根25mm×4mm的鍍鋅扁鋼用最短途徑連入泵橇儲罐區環形接地裝置。卸車加注橇體外加裝鋼護欄,將鋼護欄當做等電位連接帶使用,將金屬設備、管道、構架、電纜金屬外皮等正常非帶電金屬物可靠電氣連接到鋼護欄上。鋼護欄左右兩側通過2根25mm×4mm的鍍鋅扁鋼用最短途徑接入泵橇儲罐區接地裝置。平行敷設凈距小于100mm以及交叉凈距小于100mm的管道、電纜金屬外皮等長金屬物采用金屬線進行跨接,少于5根螺栓的法蘭盤通過金屬線進行跨接。

二、LNG汽車加氣站的工藝流程

液化天然氣由LNG低溫槽車來運輸,在卸車臺處利用低溫泵將槽車中的LNG卸至LNG儲罐中,加氣時通過低溫泵,將LNG儲罐中的液化天然氣達到飽和壓力0.45~0.80MPa,再通過加氣機加入汽車的車載氣瓶里。在正常待機狀態下,泵池的液相與儲罐的液相空間相通,但泵池的氣相和儲罐的氣相不相通,即緊急切斷閥關閉,加液機的加液緊急切斷閥關閉,加液機循環緊急切斷閥打開,與儲罐的氣相空間相通,其余回路(泵的供液回路、卸車回路)處于關閉狀態。

(一)、卸車流程

卸車流程包括泵卸車和手動卸車兩種方式。

1.泵卸車方式

1.1連接槽車出液口和氣相口,打開管路閥門,通過槽車上的管道放空閥,將卸車軟管中的空氣進行吹掃置換。關閉放空閥后,卸車軟管壓力與儲罐壓力相同,對卸車軟管接口進行檢漏,無泄漏后,打開槽車出液閥和氣相閥。

1.2通過控制盤將系統調到“卸車模式”或在柜門上手動開關選擇撥到“自動卸車”檔,系統自動打開壓力平衡流程,儲罐、槽車和低溫泵壓力相互平衡。

1.3當儲罐壓力降到設定壓力時,控制系統啟動泵的預冷流程,槽車中的LNG通過卸車軟管流入到泵池,對潛液泵進行預冷。

1.4按下啟動按鈕,等泵的預冷溫度達到要求后,泵自動啟動對儲罐進行上充液(上下進液可以手動切換)。

1.5在上充液過程中,由于過冷液體對儲罐內氣體的冷卻作用,儲罐內壓力會逐步降低。

1.6儲罐液位達到90%時,系統自動停機并發出報警提示。關閉進液管路閥門及槽車上的出液閥和氣相閥,打開槽車上的管道放空閥,對卸車軟管進行泄壓后,卸下卸車軟管。

泵卸車方式示意圖

2.手動卸車方式

2.1連接槽車出液口、氣相口,打開進液管路閥門,通過槽車上的管道放空閥,將卸車軟管中的空氣進行吹掃置換。關閉放空閥后,卸車軟管壓力與儲罐壓力相同,對卸車軟管接口進行檢漏,無泄漏后關閉閥門。

2.2打開儲罐出液閥、增壓器輸入閥和增壓器輸出閥,給槽車增壓,當槽車壓力達到0.6MPa以上時,打開出液閥門,槽車中的液體進入儲罐底部。

(二)、調壓流程

1.自增壓調壓流程

LNG液體由LNG儲罐的出液口直接進入增壓氣化器氣化,氣化后的氣體經LNG儲罐的氣相管返回LNG儲罐的氣相空間,為LNG儲罐調壓。采用這種調壓方式時,增壓氣化器的入口壓力為LNG儲罐未調壓前的氣相壓力與罐內液體所產生的液柱靜壓力(容積為30m3的儲罐充滿時約為0.01MPa)之和,出口壓力為LNG儲罐的氣相壓力(約0.6MPa),所以自增壓調壓流程調壓速度慢、壓力低。如下圖所示:

自增壓調壓流程示意圖

2.潛液泵調壓流程

LNG液體氣經LNG儲罐的氣相管返回到LNG儲罐的氣相空間,為LNG儲罐調壓。采用潛液泵為儲罐調壓時,增壓氣化器入口壓力為潛液泵的出口壓力,美國某公司的TC34型潛液泵最大出口壓力為2.2MPa,一般將出口壓力設置為1.2MPa,增壓氣化器的出口壓力為儲罐氣相壓力,約為0.6MPa。增壓氣化器的入口壓力遠高于其出口壓力,所以使用潛液泵調壓速度快、調壓時間短、壓力高。如下圖所示:

潛液泵調壓流程示意圖

(三)、泄壓流程設計

卸壓設計流程中,對儲罐進行加壓的過程中會出現液化天然氣不斷揮發的情況,如果這些提起不被及時排出的話,儲罐的壓力就會不斷增大,超過極限承載能力之后,閥門就會自動打開,氣體外泄。所以為了保證加氣站的安全,必須對儲罐進行泄壓處理。

結束語

由于LNG是一種清潔無污染的新能源,隨著國家政府對天然氣運用的大力支持,越來越多的交通運輸車將配置天然氣燃料汽車,而LNG加氣站是主要服務站的一種方式,液化天然氣的廣泛運用勢必帶動LNG加氣站,因此在未來LNG加氣站有著不可估量的前景。

參考文獻:

[1]齊興健,夏怡,何沛.分析汽車加油加氣站設計的重點[J].中國石油和化工標準與質量,2014,04:234-235.

第9篇

關鍵詞:熱仿真;工作溫度;傳導;對流;軸射;散熱片

1 電子產品的熱失效

據統計,熱失效是電子產品最主要的失效原因,溫度超標引起的失效占所有失效的55%以上。不合理的熱設計,將引起一系列的產品問題:(1)使元器件的工作溫度超標,加速產品的失效;(2)產生熱應力,使產品翹曲變形,甚至損壞;(3)嚴重時引起高溫部分燒焦,甚至引起火災。因此如何合理的熱設計,降低產品的工作溫度,將是產品設計工程師的一項重要工作。

2 熱仿真

影響散熱三要素為傳導、對流和幅射。這三要素的基本公式如下所示。

導熱的基本定律-傅立葉定律:

對流換熱-牛頓冷卻公式:

輻射能力:

從上述公式可看出,采用更好的導熱材料(導熱系數),增加散熱材料厚度;增加散熱面積(對流換熱面積),甚至采用風扇、冷卻液等強制冷卻;增大表面幅射(表面黑度)等,均能有效地散熱。

但汽車音響作為車載電子設備,因其空間有限,散熱片越小越好;同時產品競爭激烈,經濟因素也是產品設計必須考慮的關鍵因素。采用最合理的散熱設計,是產品設計工程師面臨的一項難題。復雜的熱設計公式,使工程師無從下手;而各種不規則產品的形狀,不規則工況,僅采用三個基本公式已無法算出實際散熱效果,更使傳統的熱設計望而生畏。

隨著電腦技術的快速發展,仿真技術也得到迅速的發展,仿真技術已開始進入普及使用階段,越來越多公司采購了仿真軟件。熱仿真軟件使熱設計由復雜、深奧、難懂專業設計,變為只要具有些專業知識和相關的設計經驗就可進行的設計。

現市場常用的熱仿真軟件很多,常用的有:

ICEPAK:一款由ANSYS公司出品的專業性分析軟件,功能強大,但其網格較復雜,對于非專業仿真工程師而言,較難操作。

Flotherm:由Mentor公司出品,是目前最優秀的熱仿真軟件,功能強大,但類似于ICEPAK,對非專業仿真工程師而言,難于操作。其價格上也較貴。

FloEFD:也是由Mentor公司出品,是一款面向工程師的仿真軟件,操作簡單,仿真速度快,非常適宜產品設計工程師進行邊設計邊仿真工作。

至于采用哪種軟件,可據產品的特點、熱設計的要求、仿真的投入,并綜合考慮客戶的需求而選用合適的軟件。

3 熱仿真在汽車音響設計的應用

3.1 散熱片設計

散熱片是針對發熱量大的元器件,如功放IC等專門設計的散熱部件。散熱片設計是汽車音響熱設計中最重要的一環。利用熱仿真技術,能快速分析散熱片的散熱情況,把握改正方法和方向。

目前汽車音響的散熱材料一般采用鋁板或鑄鋁,所以仿真也從此兩方面考慮,以分析散熱片是符合要求,及選用材料、工藝等。

如圖1所示,是對散熱片進行仿真的結果,從圖上可直觀看出散熱片的溫度狀況。

(1)溫度偏高,散熱片的最高溫度達184.59度。

(2)熱傳導不足,散熱片的最高溫度與最低溫度差約50度。

為了改善散熱效果,需從影響散熱的三要素考慮。

方法1,增加散熱面積。

仿真結果散熱片的最高溫度雖有所降低,但仍高達182.68度,散熱改善不明顯。

方法2,增加表面幅射系數。

仿真結果如圖2示,散熱片最高溫度降為149.74度,下降明顯。這是因為鋁板散熱片為銀色,輻射系數小,但發黑處理后,輻射系數大幅提高,也即提高了散熱的散熱能力。散熱片的最高溫度和最低溫度差為30多度,有了明顯的降低,這主要是因為輻射降溫造成的,散熱片發黑并沒有改善散熱片的熱傳導能力。

方法3,增加散熱片的熱傳導能力。

現將散熱片的厚度,由3mm增加到4mm,增加散熱片的橫截面積,從而增加散熱片熱傳導能力。在不采用發黑處理情況下,仿真結果如圖3示,散熱片最高溫度147.9度,下降也較明顯。

方法4,更換材料和設計。

將材料改為鑄鋁,鑄鋁的熱輻射比鋁板高,熱傳導能力較差。但是因采用鑄造生產,中間可以加厚,以改善熱傳導,也即同時增加了散熱片的輻射和熱傳導能力。仿真結果如圖4示,散熱片最高溫度145.68度,下降也明顯。

以上的每個仿真時間只需不到10分鐘,設計人員可以邊設計邊仿真,可以快速分析和判定現設計方法有無問題;采用新優化設計后效果怎樣;采用哪種方法散熱更佳等。并綜合產品的需求,包括時間進度、成本及交貨等因素,選用最合理的方法。

3.2 整機熱設計

對于整機產品來說,除了散熱片外,產品的布局和結構設計也對散熱效果影響很大。

如圖5示,在外殼上開了散熱圓孔后的仿真結果,產品內的竄動氣流明顯減少,熱空氣大部分從散熱孔流出,同時也將機內的熱量帶走,起到很好的散熱作用。

因此通過熱仿真能很快分析產品設計存在什么問題,并對優化措施的效果作出了判定。我們很易判定,產品應采用有散熱孔的方案。

此外,汽車音響工作溫度較高,但很多元器件有其工作溫度的限制,為了保證產品的質量和使用壽命,需要控制好各關鍵部件的工作溫度。按傳統的方法,需要對產品進行打樣、組裝和溫升測試,利用各溫度探頭來測量各部件的溫度。這種方法時間長(有時需數周時間),費用高(各種樣品費用及工時投入),而且還會因操作人員的測試手法而產生差異。

利用仿真技術,只要有3D模型,就可進行仿真測試,不必產生額外的費用,而且時間短,一天內就可完成分析。

第10篇

關鍵詞:外流場分析;風阻系數;汽車設計

中圖分類號:U461.1 文獻標識碼:A 文章編號:1005-2550(2015)02-0049-04

Abstract: Taking a self-owned brand vehicle of DFSK for example, the external flow analysis has been carried out, and its analysis process and the result was generally described that have resulted in the drag coefficient of the vehicle under full load, the surface pressure distribution nephogram, streamline body distribution and so on. Using cruise software, it could be predicted by the drag coefficient and fragment windward area and other parameters about the maximum speed, each gear acceleration, fuel consumption, etc. That would be determined whether the vehicle was designed to meet expected design model by surface pressure distribution nephogram and streamline body distribution. The external flow analysis is applied in the related analysis and design of domestic independent brand automobile.

1 概 述

計算流體力學(CFD)是一種由計算機模擬流體流動、傳熱及相關傳遞現象的系統分析方法與工具。目前廣泛的應用于汽車、高速鐵路和航空領域等。CFD的基本思想是把原來在時間域與空間域上連續的物理量場,用一系列離散點上的變量值的集合來代替,并通過一定的原則和方式建立起反映這些離散點上場變量之間關系的代數方程組,然后求解代數方程組得到場變量的近似解。隨著國民經濟的快速發展,客戶對汽車的節能、平順性、噪音與振動等特性的要求越來越高,而這些特性與空氣動力學息息相關。在傳統的汽車空氣動力學研究中主要用風洞實測的方法,但是這樣會造價高、試驗周期長。近年來隨著計算機技術與湍流技術的飛快發展,把原來只能在風洞實驗室才能完成的試驗用計算機模擬來完成,這樣就大大的縮短開發周期與節約開發成本。雖然一般認為試驗的可信度高,但是其成本高、測量結果要進行換算、周期長等因素的影響,這在汽車開發設計中廣泛的應用汽車外流場分析模擬,通過與傳統的試驗方法相結合,這樣對一款新的汽車開發設計中可以縮短工期與降低成本。通過對該車型進行外流場分析 ,給出整車滿載下的風阻系數,把風阻系數、迎風面積等相關參數,輸入cruise 軟件能夠對該車型的最大車速、各檔的加速度、油耗進行預測。通過對該車型車身表面壓力分布云圖、車身流線圖等分析判斷該新車型外型設計是否合理。因此用CFD相關軟件對汽車的外流場分析,對汽車的設計是十分必要的。

2 模型處理與網格劃分

汽車車身表面存在大量細小特征,要精確地模擬所有詳細特征,經常會導致生成的網格單元數目巨大,從而大大增加了求解計算時間,因此在處理計算模型時對幾何模型進行合理的簡化。

2.1 CAD模型的前處理

在CATIA中將汽車模型(特別是底盤部分)作合理的簡化:保留輪胎、后視鏡、門把手、行李架等部件;底盤部分,考慮其復雜性,這里將汽車底部簡化為一個完整平面,然后將車身表面和底盤的碎面縫合起來,形成若干個大的特征表面,將整個汽車簡化為封閉的殼體;然后在汽車周圍形成適當的空氣域,汽車與風洞幾何模型如圖1所示:

2.2 有限元模型的前處理

網格生成采用貼體網格,由于主要關心車身周圍的流場變化,特別是由于車身的影響使得車身周圍的流體有分離與再附著現象,為了較合理的模擬車身表面附近的空氣流動,在車身外做邊界層網格,邊界層以外適當放寬網格大小控制網格規模。將車身的外?表面生成為三角形網格,單元大小為5~20 mm,計算域單元大小為30~500 mm。體單元總數約為280萬左右,網格總體連續、均勻,過渡平緩,車身表面網格如圖2:

3 模型分析條件及結果分析

3.1 分析條件

設風洞入口邊界條件為:u0 = 30 m/s,出口邊界條件為壓力出口;空氣密度為ρ = 1.18415kg/m3;

計算中不考慮溫度影響;由于計算限制,采用Realizable k-ε 湍流模式和Two-layer Ally+ Wall 壁面函數;計算選擇一階迎風格式,這樣雖然降低了收斂速度,但保證了計算精度。設置計算步數為5 000步。

3.2 求解結果分析

分析完成后,在Starccm+中進行后處理,根據上述模型及邊界條件進行外流場計算,現將計算結果整理如下:

圖3是汽車在行駛過程中車身表面壓力分布云圖(其中色柱表示的是不同的壓力值,單位為Pa),從壓力分布云圖可以看出汽車前部進氣格柵處和前保險杠處壓力最大,約為556.57 Pa,前端滯止區域影響范圍較大,增大了阻力。尾渦區的壓力梯度變化較小,會減少尾渦區域的影響范圍,減少阻力,其中,在A柱附近、前輪胎外側以及后視鏡邊緣處出現較低負壓區,見圖3中橢圓標記所示。

圖4為車身對稱面上速度分布云圖,圖5和圖6分別表示車身對稱面的速度矢量圖和車身尾部的速度矢量圖。由于車體阻礙,氣流在汽車頭部形成滯止區,形成高壓區;車底部氣流基本流暢;車尾出現較明顯的渦。

圖7、圖8分別表示側視流線圖和車身尾部流線圖,流線基本貼合車身表面流動,在整車表面流動狀態較好,汽車尾部出現了漩渦。由圖9、圖10可以看出左、右后視鏡的流線情況,后視鏡的鏡殼處產生的流線沒有貼近車窗玻璃,鏡座處的流線有貼近車窗玻璃。

4 空氣阻力系數的計算

氣動阻力計算公式為:

式中:FW為空氣阻力,N;ρ為空氣密度,Kg/m3; A為迎風面積,m2;v0為相對速度,在無風時即為汽車的行駛速度,m/s。

經Star-ccm+模擬可得:空氣阻力FW=401.067N,迎風面積A=2.397m2,空氣阻力系數CD=0.314 。

本次計算中對發動機艙進氣格柵進行了簡化,忽略了發動機艙內流場的阻力,同時,地板簡化為一個大平面,這樣仿真結果與實際值有一定誤差。通過對試驗車做風洞試驗,得到修正系數20%,可以預測該車的風阻系數約為0.377。

5 汽車動力性、經濟性指標

通過外流場分析所得的風阻系數、迎風面積、車重、輪胎直徑等相關參數,輸入cruise 軟件能夠對該車型的最大車速、各檔的加速度、油耗進行預測,模擬所得參數如圖11所示:

圖11 模擬所得

6 結論

(1)通過對該車型滿載整車狀態下的模型分析,得到阻力系數為0.314,但是CFD分析由于簡化發動機艙進氣格柵,忽略了發動機艙內流場的阻力,簡化了地板,通過對試驗車做風洞實驗得到修正系數20%,因此預測其風阻系數約為0.377。

(2)從流場各個特性顯示可以看出,整車總的流動性較好,有很好的貼體性能,整車表面流線光順,沒有大的曲率的流動曲線,除了尾渦區,沒有大的回流和流動分離現象,尾渦區的壓力梯度變化較小。

(3)在局部區域還是有一些增加阻力或降低性能的因素,例如前擋風玻璃的壓力分布。

(4)從左、右后視鏡的流線情況可以看出,后視鏡的鏡殼處產生的流線沒有貼近車窗玻璃,鏡座處的流線有貼近車窗玻璃。

(5)把所得參數輸入cruise軟件進行模擬,得到的該車型的最大車速、各檔的加速度、油耗等參數值,這些參數值達到前期設計確定的目標值。

參考文獻:

[1]黃金陵.汽車車身設計[M].北京:機械工業出版社,2007.

[2]汽車工程手冊編寫組編.汽車工程手冊(設計篇)[M].北京:機械工業出版社,2001.

第11篇

一、基于繪畫構圖的汽車外觀設計定義

所謂汽車外觀設計,其嚴格意義上來說是工業品外觀設計中的一環,其是工業生產廠商結合科技與流行藝術元素,最終確定的商品外形。目前,統一的外觀設計定義在各國之間并未形系統的體系,其中美國對其的定義包括了產品裝飾與新穎性的表現;而日本則具體到形狀圖案、色調組合等更為細節的部分;在此方面,歐盟定義與其異曲同工,從輪廓到質地、從色彩到圖案等均囊括在外觀設計之中。由此可見,汽車外觀設計是對汽車外在形象與輪廓,圖案與色彩方面均有要求的設計定義,而其根據不同人的不同需求、不同國家的不同文化,在價值取向上、審美定義上則有著天差地別的差異。其中以繪畫構圖方面進行分析可以發現,色彩、形態、圖案等一系列外形設計,構成了汽車外觀設計的主要課題,部分生產者會借此來區分自身車型與企業與他人之間的差異,甚至形成獨有的企業文化與品牌形象,從而達到特立獨行與引導消費者審美水平的建設。可以說,汽車外形設計在某種程度上體現了當代人們的審美價值,因此為求汽車外觀設計貼合當代人群的審美思想,并且有意識地引導消費者審美需求,爭取將自身品牌汽車外觀設計深入消費者身心,并且打造符合自身品牌形象的審美藝術體系。

二、基于繪畫構圖的汽車外觀設計特點

探討汽車外觀設計在繪畫構圖方面的審美藝術之前,首先就汽車外觀設計的主要特點進行總結,借由相應特點,探尋出汽車外觀設計的主要側重點,將可使繪畫構圖更好地融入到汽車外觀設計之中,保證汽車外觀設計的審美高度。汽車外觀設計是立足于汽車外觀之上的設計,因此其設計載體主要為汽車,這類汽車包括了商用車、客用車與私家車三種。由此汽車外觀設計重要的特點之一,便是不可脫離以上三種用車,確保其能借由三種車外形為載體,設計出符合大眾審美的優秀作品。另外,基于繪畫構圖的汽車外觀設計是借由圖形、色彩、造型之間相搭配與融合,從而達到其效果新穎、顏色繽紛、吸引消費者的目的。因此在設計過程中,設計的藝術性與貼合當代審美價值顯得尤為重要,同時要結合本身企業的形象,確保企業文化與品牌文化的無形滲透,從而確保整個設計在消費者群體中形成淺顯概念,引導消費者選擇消費。當然,汽車外觀設計作為商品外觀設計,其也應注重本身的科學性與實用性,不能單純圖新穎而將不切實際的設計理念推到臨床生產之上,這樣不但不利于整個企業的品牌塑造,還大大增加了資金成本浪費及相關的安全隱患產生。因此基于繪畫構圖的汽車外觀設計在注重其新穎性的同時,應結合實際的科學性,確保整個高新科技產物可以服務于消費者群體,才能樹立其藝術價值與科學價值齊發展的基本特點。綜合以上敘述可以看出,基于繪畫構圖的汽車外觀設計作為高新技術的外形支撐,其對汽車自身的形象塑造要求具有主體支撐固定、藝術搭配合格、外形設計科學化等三點主要特點。因此,就此展開繪畫構圖應用汽車外掛設計所能帶來的藝術審美價值,將建立在科學外形設計的重要基礎之上。

三、基于繪畫構圖的汽車外觀設計藝術審美

(一)流線型車身藝術審美

汽車車身流線是整個汽車外形設計最為科學也最富有藝術感的部分,其側重于汽車行駛中受阻力影響大小,借由改變自身流線來達到減小空氣阻力、增大汽車機動性的結果汽車車身流線的優化與改變,不但可以更有效地節省能源,為消費者帶來物質至上的實惠,同時也能確保資源的有效利用和持續利用,并且能在外觀造型上達到審美效果,令人印象深刻。繪畫構圖藝術中,對線條的應用令繪畫構圖藝術充滿了靈性與靈動,使整個構圖富有生氣且充滿了藝術的美感。而汽車車身的流線型設計,在某些程度上極大地應用了繪畫構圖中流線的運用與精煉,從而達到整體構圖效果美觀與舒適。可以說,繪畫構圖之所以可以被廣大觀賞群體所認可,很大程度上的因素在于其迎合了當代人群對藝術品中藝術品流線的追求,通達舒暢且一氣呵成的流線外觀,可大大增加人們的感官享受,同時確保觀賞者的審美價值被不同程度地疏導。而在汽車的選購中也不難發現,外觀流暢、造型新穎的汽車往往會第一時間受到眾多消費者的矚目與追捧,而其完美的造型與流線型的車身在盡顯了科學價值的同時,也提升了人們對汽車的美學認知,從而建設其良好的審美藝術。

(二)色彩搭配的藝術審美

與流線共同作用于繪畫構圖之中的是色彩的搭配應用,人類天生便對色彩擁有其獨特的見解,而這些見解隨著接受文化與教育的差異,會有著相對不同的改變。然而就總體而言,紅色代表著熱情、藍色代表著清澈的基礎概念卻在人們心中有了一定的共識。這類共識在人類心理學領域被普遍稱為色彩暗示,是潛移默化的令人銘記某些特定標示的重要手段。例如麥當勞的紅黃色宣傳,會令人擁有很強的直觀感受,并就此形成一定的心理影響,而這影響的產生因素,便是繪畫構圖中色彩搭配的主要應用。在汽車外觀設計的過程中,色彩同樣會為汽車外觀帶來震撼人心的效果,悅動的紅色跑車如靈動的火焰馳騁在疾風之中,深沉的黑色轎車則彰顯了持有者身份地位的權貴,敏亮的藍色房車,擁有著天空的湛藍,是灰色土地上不可磨滅的亮點……這些色彩的應用與搭配,在一定程度上追求著消費者的色彩審美認知,并且也在一定程度上刷新了消費者的色彩審美期待。由此可見,汽車外觀設計應用繪畫構圖技巧營造的色彩設計戰略,對汽車外觀設計而言擁有著重要的價值與作用。當前消費者在消費過程中,對于車身外觀的色彩也擁有著個人的偏好,然而無論偏好如何,其針對藝術審美價值方面的認知并未有所偏移,通過當前消費者對汽車外觀色彩的選擇來看,色彩搭配的藝術審美價值已經在消費者心中有所體現,并且作用于整個汽車消費過程之中。

(三)圖案裝飾的藝術審美

線條的設計、色彩的搭配在繪畫構圖中主要是為形成圖案裝飾而埋下的伏筆,而其在汽車外形設計中,則有了另外一份天地,支持其本身大展拳腳。然而,這并不代表圖案裝飾在汽車外形設計中就不占有主要地位,與其他兩項設計有別,雖然汽車外形的圖案設計并非出廠配置,然而后天加工與裝飾的成分也使其成為了當前汽車所有者非常必要的選擇。當前的圖案裝飾分為幾種用途:其一是為表示汽車營運模式,包括越野賽車、公交車、長途客車等,都會有特定的統一圖案進行標示,這些標示不但確保了汽車用途的明朗化,同時也有成為新興廣告載體的空間;其二是個人愛好設計,這類設計表現了車主本身的愛好與性格,正如“傷車”這一詞語的引入一樣,目前各類興趣愛好者將自身的興趣愛好以汽車外觀形式展現,從而表達了自己的興趣愛好。這類改造在很大程度上或是為了商業目的、或是個人愛好,亦或是做出形象標示,然而其最終的結果是運用了繪畫構圖中的圖案裝飾技巧,最終為自己的愛車打造出了有別于其他的特別之處。這類藝術審美雖然過于偏頗于一種形式或者一群個體,但是在藝術特立獨行的道路上,不可否認的是一種全新的藝術表現形式,因此在不改變汽車整體科學結構的前提下,進行適當的圖案裝飾有著一定的美學藝術效果。

四、汽車外觀設計的審美導向

第12篇

關鍵詞:汽車;焊接夾具;結構設計

隨著我國科技的發展,汽車焊接夾具的結構設計已經有了很大的進步。但是由于我國仍處于發展中國家,科技水平相對落后,我國的汽車焊接夾具的結構設計還存在很多問題。所以汽車焊接夾具結構設計的研究具有重要的現實意義。

1汽車焊接夾具的發展現狀

隨著我國汽車需求量的增加,汽車生產制造商也不斷的增多,汽車制造產業也不斷地進行優化,現在汽車的生產中,汽車焊接技術也得到了可持續發展,而且隨著汽車生產廠家的增多,汽車焊接夾具的設計內容上也有了明顯的進步,但與一些發達國家相比較,我國的科技水平相對落后,汽車焊接夾具的結構設計也存在很多問題。對于很多中小企業來說設計的應用達不到理想的效果,而一些大企業常常會選擇進口汽車工藝發達國家的焊接夾具,但是這樣會使汽車制造的成本增加,會使售價提高,給消費者帶來一定經濟壓力的同時也給企業帶來了銷售風險。所以現在我國的汽車焊接夾具設計仍有很大的進步空間,我國汽車制造行業應該在現階段以達到科學水平的基礎上保證技術設計的合理性,提高產品的質量,從而將我國汽車制造行業推上一個新高度。

2汽車焊接夾具的重要性

汽車焊接夾具在汽車的整個制造過程中都占有重要的地位。在車身的裝配焊接過程中,需要利用裝焊夾具定位加緊車身零件和車身組裝件使車身制造的各個零件組裝的尺寸合格。焊接夾具能夠保證焊接工藝的正常進行,在汽車制造焊接工藝運用過程中焊接夾具可以起到固定的作用,保證汽車焊接工藝的質量。另外結構設計合理的汽車焊接夾具能夠大幅度的減小工作人員的工作強度,節省工作時間,保證焊接質量。

3焊接工藝的介紹

3.1焊接夾具的材料和結構

汽車焊接材料的選擇是個很嚴謹的工作,科學合理的選擇汽車焊接材料在汽車焊接夾具的過程中具有重要作用。我們在選擇汽車焊接材料時要在考慮汽車制造成本的基礎上重視材料的耐用性。經過我國長時間的材料研究,現在我國大部分汽車制造企業都采用低碳鋼或者鍍鋅鋼板來生產焊接夾具,在長時間的使用中發現這種材料的焊接性能比其他的材料要好,但是這只能說明這種材料是制作焊接夾具相對較好的使用材料,這種材料也存在一定的局限性,材料較薄,在焊接過程中容易遭受損壞。所以在汽車焊接夾具的結構設計方面,必須考慮多方面的因素,設計出更加科學合理的汽車焊接夾具。

3.2夾具的焊接方法

夾具的焊接方法也有很多,目前,我國使用最廣泛的焊接方法有CO2氣焊法和電阻焊。雖然這兩種焊接方法使用比較廣泛,但是這兩種焊接方法也存在很多問題。CO2氣體保護焊的方法相對于其他焊接法來說有比較明顯的優勢,但是CO2氣體保護焊法對于夾具的要求不是很高,所以利用這種焊接法生產的焊接夾具不能達到國家規定的汽車焊接夾具的標準。與CO2氣體保護焊法相比電阻焊能夠提高夾具的要求,增加焊接夾具的精確性,但是由于其使用時的不便利性使得電阻焊法的使用范圍小于CO2氣體保護焊法。

4夾具的工藝設計要求

夾具的設計過程中應該根據焊接夾具設計的目的盡量要求焊接夾具通用化,標準化。在這兩個要求下設計出的焊接夾具能夠實現焊接夾具的使用便利性以及后續維修的準確有效性,而且可以保證生產的焊接夾具使用時能夠焊接出尺寸和形狀正確的焊件。尤其是在汽車車身部件需要裝配的情況下,能夠保證夾具焊件的靈活性和正確性。另外在焊接技術的運用過程中,夾具夾緊焊件的過程應該避免出現破壞,在夾緊之后也要保證焊件不出現松動滑移的現象。而且焊接夾具時,要保證焊件的動作迅速和操作方便,人工要在便于接近的地方,在焊接過程中力度也不宜過大,以防夾具出現毀損。除此之外,在焊接夾具時還應該留出足夠的裝配空間,主要是為了不影響焊接的操作技術,優化焊接理念。在對不同的焊件進行焊接時都能夠保持焊件位置的適當。

5夾具結構設計的技術

在汽車制造企業焊接流水線上,真正使用焊接操作技術的只占很少的一部分,大部分的焊接工作都依賴于焊機夾具,所以焊接夾具在整個汽車制造流水線上起著重要的作用,科學合理的焊接夾具能夠合理安排汽車制造的流水線,能夠平衡各部分汽車零件的工作量。在生產多種汽車型號的企業中汽車焊接夾具可以幫助企業建立使用便捷的汽車生產流水線。

5.1建立汽車夾具制造的標準化數據庫

科技的快速發展也推動了汽車制造業的快速發展,雖然汽車制造企業數量的增加有利于汽車制造行業的結構優化和其汽車制造技術的進步,但是也使企業焊接夾具的各種參數難以統一。建立汽車夾具制造的標準化數據庫可以方便所有的汽車焊接夾具制造商的使用,在使用者使用汽車夾具標準化數據庫時可以先選取所需夾具的主要參數,然后可以根據自己的需求對所調用的夾具尺寸進行修改。而且建立汽車夾具制造的標準化數據庫后配合使用輔助的計算機軟件還可以糾正汽車夾具的參數錯誤,在參數賦值過程中,如果所設置的參數在數據庫中無記錄,數據庫還可以提示出可供選擇的參數,以此來避免汽車夾具參數設置的錯誤。

5.2汽車焊接夾具的工藝設計

汽車焊接夾具的工藝設計決定了汽車零部件的質量,對產出的工藝設計、生產制造、裝配調試也起到了關鍵作用,汽車焊接夾具的設計包括生產節拍的設計和設計任務書的制定,其中生產節拍的設計是按照固定公式計算,設計任務書的制定就需要專業的工作人員,所以也對汽車制造企業的工作人員提出了新的挑戰。

6結束語

汽車焊接夾具在汽車的制造過程中起到很重要的作用,一個結構設計科學的汽車焊接夾具能使我們合理的安排汽車生產線,在減少工作人員工作量的同時還能夠減少工作人員的工作時間。文章通過分析汽車夾具制造的現狀對夾具制造的材料、工藝以及技術進行了分析,以此促進我國汽車制造行業的發展。

作者:尹明英 張振 單位:沈陽華晨金杯汽車有限公司

參考文獻:

[1]邊明軍.淺談汽車焊接夾具的結構設計研究與發展趨勢[J].軍民兩用技術與產品,2015(12):22-22.

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