【正文】 業(yè)陷入困境，甚至面臨巨大的危機(jī)，但汽車工業(yè)卻一直保持著良好的發(fā)展勢頭，其發(fā)展水平也被公認(rèn)為衡量一個國家總體科學(xué)技術(shù)水平的標(biāo)志之一。同時，后置后驅(qū)設(shè)計更加優(yōu)化了車輛坡道性能，長2695mm，寬1520mm。其動力能源由磷酸鐵鋰電池提供，續(xù)航里程110公里至180公里，循環(huán)壽命可達(dá)1500次，單車按照最低續(xù)航里程110公里，按每天平均行駛50公里計算，電池可用八年。我們也常聽到諸如A級、B級車之例的說法，這是參考德國轎車的分級標(biāo)準(zhǔn)。逆向就是在根據(jù)已有的東西和結(jié)果，通過分析來推導(dǎo)出具體的實現(xiàn)方法。CATIA還可以快速、便捷的調(diào)整虛擬人不同的作業(yè)姿態(tài)，以滿足不同作業(yè)姿態(tài)下的空間尺寸測定。如此才能創(chuàng)造出人—機(jī)—環(huán)境互相協(xié)調(diào)而舒適高效的工作環(huán)境，從而提高工作效率?？煽焖侔l(fā)現(xiàn)有問題的區(qū)域，重新作出分析，并進(jìn)行姿態(tài)優(yōu)化。該模型依靠它的指定目標(biāo)人群，可以用于評價設(shè)計與其目標(biāo)的吻合程度。HAA作為HBR的輔助模塊，可以對處于虛擬環(huán)境中的人機(jī)互動進(jìn)行特定的分析。HBR提供的工具包括：人體模型生成、性別和身高的百分比定義、人機(jī)工程學(xué)產(chǎn)品生成、人機(jī)工程學(xué)控制技術(shù)、動作生成以及高級視覺仿真等。這也許就是為什么世界上前25位的汽車制造商有18家選擇CATIA的原因。系統(tǒng)還具有靈活的混合建模、虛擬產(chǎn)品開發(fā)、以流程驅(qū)動設(shè)計和在設(shè)計階段進(jìn)行有限元分析等能力。由于CATIA為成功實施DMA提供了一個集成環(huán)境， 以用于取得設(shè)計目標(biāo)和管理所有相關(guān)的數(shù)據(jù)，所以全球已有1000多個汽車制造公司陸續(xù)地把CATIA作為他們設(shè)計和制造流程的核心系統(tǒng)。自由外形設(shè)計(FRF) CATIA自由外形設(shè)計產(chǎn)品提供設(shè)計師一系列工具，來實施風(fēng)格或外形定義或復(fù)雜的曲線和曲面定義。CATIA逆向工程模塊(CGO)CATIA可使設(shè)計師將物理樣機(jī)轉(zhuǎn)換到CATIA Designs下并轉(zhuǎn)變?yōu)樽謽訖C(jī)，并將測量設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為CATIA數(shù)據(jù)?；谙惹岸x零件的輔助零件定義和依據(jù)其之間接觸進(jìn)行自動放置，可加快裝配件的設(shè)計進(jìn)度，后續(xù)應(yīng)用可利用此模型進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計、分析、制造等。這也許就是為什么世界上前25位的汽車制造商有18家選擇CATIA的原因。利用CATIA強大的仿真功能，制造商可以看到部件和子裝配是如何裝配在一起的，以及人體在裝配車間的活動。工程師首先在計算機(jī)上進(jìn)行每個部件的檢查，并在計算機(jī)的模擬幫助下進(jìn)行分析，然后才需要物理樣機(jī)。 DaimlerChrysler, BMW, Ferrari, Fiat , Porsche, Renault, 和 Volkswagen已經(jīng)體會到了CATIA給他們帶來的技術(shù)創(chuàng)新和競爭優(yōu)勢[5]。在建造物理樣機(jī)之前建立電子樣機(jī)并進(jìn)行測試能節(jié)省大量的開發(fā)成本和開發(fā)時間。圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的CATIA V5版本，可為數(shù)字化企業(yè)建立一個針對產(chǎn)品整個開發(fā)過程的工作環(huán)境。當(dāng)駕駛員以正常駕駛姿勢入座后，測取人體特征點，經(jīng)統(tǒng)計處理后，便可得到各種百分位身材男女駕駛員的人體特征點分布圖形。車身總布置設(shè)計指導(dǎo)思想是“以人為本”。對于不同用途的汽車總部置設(shè)計也是不同的，即使是同一類車，因其用途、性能要求以及所選的各總成的類型尺寸的不同，總布置設(shè)計也是千差萬別的。據(jù)統(tǒng)計，客車、轎車和多數(shù)專用汽車車身的質(zhì)量約占整車質(zhì)量的40％～60％，有些車型的車身占整車制造成本的百分比甚至還要略高一些[1]。提出了綜合考慮駕駛員舒適性、視野性、腿部操縱空間、方向盤、頂蓋等因素的H 點區(qū)域法。人機(jī)工程學(xué)、空氣動力學(xué)和現(xiàn)代化制造方法的發(fā)展促使汽車車身總布置的不斷更新和完善，傳統(tǒng)與創(chuàng)新藝術(shù)風(fēng)格的有機(jī)結(jié)合也影響著車身總布置的美學(xué)實踐。本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，以及人機(jī)工程學(xué)、空氣動力學(xué)在汽車上的應(yīng)用，車身總布置也在飛速的變革與發(fā)展。然而，每一款新車型的問世都離不開車身總布置和它的設(shè)計工具，汽車車身總布置是汽車概念設(shè)計階段的一項相當(dāng)重要的方案設(shè)計工作。利用CATIA進(jìn)行總布置設(shè)計,CATIA對于提高車身總布置的質(zhì)量，以及縮短產(chǎn)品開發(fā)周期具有非常大的現(xiàn)實意義關(guān)鍵詞：車身總布置設(shè)計；人機(jī)工程學(xué)； 人體模型；眼橢圓。因此，僅從這一點來說汽車車身的經(jīng)濟(jì)效益也要高于其它兩個總成。車身總布置是在整車總布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在汽車設(shè)計中，車身內(nèi)部布置應(yīng)當(dāng)能夠滿足駕駛員和乘員的乘坐舒適性、操縱性、行車安全性、視野性等要求。這些圖形稱為車身內(nèi)部布置設(shè)計工具。在這個環(huán)境中，可以對產(chǎn)品開發(fā)過程的各個方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信[4]。但是要成功實施DMA需要一個集成的環(huán)境，以用于取得設(shè)計目標(biāo)和管理所有相關(guān)的數(shù)據(jù)。CATIA為汽車設(shè)計師和工程師提供了豐富的功能，包括3D實體造型、曲面造型和線架造型。以這種方式，CATIA和ENOVIA可以加快工程和制造的各個階段，從曲面和外形風(fēng)格建模到底盤和電路系統(tǒng)等等。通過分析這些結(jié)果，可以明顯減少不合理的設(shè)計，顯著減少開發(fā)周期和成本。 CATIA的功能特點裝配設(shè)計(ASS) CATIA裝配設(shè)計可以使設(shè)計師建立并管理基于3D零件機(jī)械裝配件。 高級曲面設(shè)計(ASU)CATIA高級曲面設(shè)計模塊提供了可便于用戶建立、修改和光順零件設(shè)計所需曲面的一套工具。該產(chǎn)品同時提供了一套有價值的工具來管理大量的點數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行過濾、采樣、偏移、特征線提取、剖截面和體外點剔除等。對NURBS的支持使得曲面的建立和修形以及與其它CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換更加輕而易舉。 DaimlerChrysler, BMW, Ferrari, Fiat , Porsche, Renault, 和 Volkswagen已經(jīng)體會到了CATIA給他們帶來的技術(shù)創(chuàng)新和競爭優(yōu)勢。工程師首先在計算機(jī)上進(jìn)行每個部件的檢查，并在計算機(jī)的模擬幫助下進(jìn)行分析，然后才需要物理樣機(jī)。 CATIA人機(jī)工程功能在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用CATIA還具有人機(jī)工程功能。一個友好的用戶接口確保了人體因素分析能夠由非人體分析專家進(jìn)行研究。其優(yōu)點在于能夠精確的預(yù)測人的行為。HME能夠滿足專業(yè)人機(jī)工程分析師、技術(shù)支持維護(hù)工程師等不同設(shè)計人員的需要。HPA允許設(shè)計人員根據(jù)自己的實際應(yīng)用，建立起自己的實際應(yīng)用，建立起自己的舒適度和強度數(shù)據(jù)庫設(shè)計，來滿足不同的需要。另外，通過人們已經(jīng)熟悉的形狀、顏色、材料、位置的組合來表示操作過程符合人的行動特點，減少操作人員的學(xué)習(xí)過程，使機(jī)器符合操作人員的經(jīng)驗、行為特征和操作想象，從而也能夠減少操作出錯。在人機(jī)工程學(xué)中以人為本的設(shè)計理念思想指導(dǎo)下，滿足人體一般作業(yè)空間概略設(shè)計需要。CATIA不僅能夠還原實物原型，而且還能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計修改，制造出新的產(chǎn)品。按德國汽車分級標(biāo)準(zhǔn)，等級劃分主要依據(jù)軸距、排量、重量、性能等參數(shù)，字母順序越靠后，該級別的車軸距越長、排量和重量越大，轎車的豪華程度也隨之提高。隨著城市純電動汽車設(shè)施配備逐步完善，EJ02還具備電池快換系統(tǒng)續(xù)電功能。這樣的設(shè)計不僅可以緩解城市交通擁堵的現(xiàn)狀，還能讓用戶行動自如。汽車車身總布置是在整車總布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其指導(dǎo)思想是“以人為本”。當(dāng)駕駛員以正常駕駛姿勢入座后，測取人體特征點，經(jīng)統(tǒng)計處理后，便可得到各種百分位身材男女駕駛員的人體特征點分布圖形。所以車身設(shè)計在整車設(shè)計中占有重要地位。傳統(tǒng)車身設(shè)計方法的特點在于：在設(shè)計的每一個階段都要反復(fù)進(jìn)行平面圖形和立體模型的制作過程。（2）費時費力，工作強度大。（3）設(shè)計精度低。計算機(jī)和數(shù)控加工技術(shù)的配合，可用來精確制造機(jī)械零件和對產(chǎn)品進(jìn)行自行檢驗和裝配，這就是計算機(jī)輔助制造?？s短了開發(fā)設(shè)計和制造的周期。這樣使初始設(shè)計可信度大為提高。它對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造、新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)的興起和發(fā)展，以及增強企業(yè)在國際市場的競爭力等方面，都起著巨大的作用。車架上平面線：車架縱梁上翼面上較長的一段平面或承載式車身中部地板或邊梁的上緣面，并與水平面平行時，在前視和側(cè)視圖上的投影線，即為Z坐標(biāo)線。前輪垂直線：通過左、右前輪中心，并垂直于地面的平面，在側(cè)視圖和俯視圖上的投影線，稱為前輪垂直線。如果用現(xiàn)有的車身、車架拼裝新車型，則三者的坐標(biāo)線不一定一致。在繪制總布置圖時，先確定零線的位置。地面線可暫時不畫，待前、后輪中心至車架上表面距離確定后，再以前、后輪中心為圓心，以車輪靜力半徑為半徑，分別畫兩個圓弧，則兩圓弧的切線即為地干線。為了保證汽車各部分合理的位置關(guān)系，需要設(shè)計人員定出許多重要的控制尺寸。當(dāng)駕駛員以正常駕駛姿勢入座后，測取人體特征點，經(jīng)統(tǒng)計處理后，便可得到各種百分位身材男女駕駛員的人體特征點分布圖形。車身總布置原則車身總布置是其它設(shè)計階段的基礎(chǔ)，是汽車設(shè)計的初始步驟，其自身的好壞決定著車身設(shè)計的成敗。就像人的身體一樣，汽車也須有一幅骨架，這就是車架。大梁式車架的優(yōu)點是能夠提供很強的承載能力和抗扭剛度，且結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝簡單。這種承載式車身除了其固有的乘載功能外，還要直接承受各種負(fù)荷。 圖 22 承載式車架 圖 23 車身覆蓋件 3）鋼管式車架鋼管式車架就是用鋼管焊接成一個框架，再將零部件裝在框架上。通常人們只將汽車車身結(jié)構(gòu)劃分為非承載式車身和承載式車身。上下車更方便。人機(jī)工程學(xué)是從人的生理和心理特點出發(fā)，研究人、機(jī)、環(huán)境相互關(guān)系和相互作用的規(guī)律，以優(yōu)化人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的一門學(xué)科，其目標(biāo)是讓人在使用機(jī)械的用時有“安全、健康、舒適、高效”的感覺。合理的人機(jī)工程布置設(shè)計，不僅關(guān)系到車內(nèi)空間利用率和乘坐舒適性，而且還會影響整車造型及尺寸，進(jìn)一步影響整車性能和市場競爭力。因為駕駛操縱是機(jī)動車輛駕駛員最基本、最頻繁、最重要的操作，所以駕駛操縱系統(tǒng)人機(jī)界面匹配的合理程度，對車輛行駛的安全性、對駕駛員的身心健康、駕駛操作的舒適性以及在正常工作時間內(nèi)繼續(xù)駕駛車輛所能保證的工作效率等，都有重大的影響汽車行車安全性及車內(nèi)乘員的人體保護(hù)技術(shù)；汽車車輛的撞車、翻車事故嚴(yán)重的威脅乘員的安全性。具體的標(biāo)準(zhǔn)限值因車輛類型、使用條件、運行環(huán)境的不同而異。汽車的道路交通適應(yīng)性我們認(rèn)為，應(yīng)該把人——車——路作為一個系統(tǒng)來研究，設(shè)計汽車性能時既要充分考慮到人的因素，如人體尺寸、人的生理和心理特征、人的習(xí)慣等人——車的關(guān)系，又要考慮到道路交通特性。將人機(jī)工程學(xué)的原理應(yīng)用于車身總布置設(shè)計中，以解決上述問題，成為汽車設(shè)計中的重中之重。（2）基于人體形態(tài)的界面設(shè)計（3）基于力特性的界面設(shè)計（4）基于人腦特性的界面設(shè)計車身總布置設(shè)計應(yīng)該符合人腦對事物的認(rèn)識和反應(yīng)規(guī)律。其研究的對象是人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)（簡稱人機(jī)系統(tǒng)）各組成部分的屬性，但重點研究的是人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的總體屬性，以及人、機(jī)、環(huán)境之間的相互關(guān)系的規(guī)律。這三個子系統(tǒng)中兩兩互相交叉，又構(gòu)成三個交叉系統(tǒng)，即人—機(jī)系統(tǒng)，人—環(huán)境系統(tǒng)，機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)，這三個交叉系統(tǒng)的交叉則構(gòu)成人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)。機(jī)的因素很多，在此主要對機(jī)械，電器系統(tǒng)進(jìn)行歸納，大致可概括為五方面：1信息傳遞技術(shù)；2操縱控制技術(shù)；3安全保障技術(shù)；4動力學(xué)仿真技術(shù)；5宜人化技術(shù)。隨著機(jī)動車輛用途大日益擴(kuò)大，形態(tài)的日益多樣化、功率和工作速度的不斷增加、自動化程度的不斷提高、行駛道路和和交通環(huán)境條件的日益復(fù)雜，駕駛員的工作越來越重，因而對改善駕駛員勞動條件要求越來越迫切。而舒適性、安全性直接與人相關(guān)，尤其是駕駛員的舒適性與安全性，所以研究對駕駛員操縱空間的研究是極為重要的。（2） 人適機(jī):為了適應(yīng)機(jī)器需要，使用者必需通過訓(xùn)練或者對使用者予以一定的身體限制，發(fā)揮人的可塑性和學(xué)習(xí)性，讓人去適應(yīng)機(jī)器，保證人機(jī)系統(tǒng)的最佳工作效率和效益。圖22圖2－2表明，不同種族之間的人體尺度差異如身高的差異主要是由于四肢的遠(yuǎn)位部分（即小腿和小臂）在長短上的差異而引起的。表22列出我國成年人的人體主要尺寸表22人體主要尺寸測量項目 百分位數(shù)年齡分組男（1860）女（1855）1510509095991510509095991543158316041678175417751814114914841503157016401659169744485059717583394244526366742792892943133333383492522622672843033083192062162202732532582681851931982132292342424134284364654965055233874024104384674764946小腿長324338344369396403419300313319344370376390 表23我國成年人的立姿人體尺寸測量項目 百分位數(shù)年齡分組男（1860）女（1855）1510509095991510509095991436147114951568164316641705337137113881454152215411579124412811299136714351455149411661195121112711333135013859259549681024107910961128873899913960100910231050656680693