基于知识的轿车前轮罩设计系统研究

为适应轿车布置设计的需要,在对轿车常用的两种悬架一车轮系统运动分析的基础上,建立了计算车轮运动轨迹最小包络面的数学方法;分析了车轮间隙空间设计要求,介绍了确定间隙值的方法。基于目前汽车行业采用的主要软件平台,研制了一个轿车前轮罩设计系统。     

适用于乘用车人机设计验证的人机台架系统开发

针对传统的采用物理模型或样车进行人机工效验证的方式存在成本高、修改不便、设计周期长等缺点,结合企业需求,研究并开发了各主要部分能够调节位置的人机设计验证台架系统。首先进行了需求分析,确定了需要覆盖的目标车型范围,明确了利用该台架能够验证的人机工效内容,并确定了主要的功能和结构要求。在此基础上,对总体的设计开发思路、需要考虑的定位基准系统以及各部分空间和各主要的自由度位置及行程进行了概念设计。根据经过反复论证的概念方案,参考各种型材和机构的行业标准,设计了台架的总体结构和各部分调节机构,并对结构和机构进行了强度、刚度和运动分析。与第三方制造商合作完成了整个台架系统的加工、制造、装配和调试过程。试运行的结果证明,该台架能够很好地模拟和呈现设计目标所规定的车型,并能方便地对汽车使用中的各种人机工效进行评价、修改和再评价。     

基于单色喷射的彩色快速成型硬件工作机制研究

在喷射凝结快速成型工艺研究的基础上，结合色彩理论提出的一套彩色快速成型方案。首先研究了彩色快速成型技术的工作原理，然后提出了一种将多颜色变成单颜色，软硬件结合工作的彩色成型方案。最后给出了整个系统的框架结构，并设计了各个组成部分及其功能。     

适合不同驾驶员群体眼椭圆统计方法

为能使设计师的设计结果保证大多数驾驶员具有良好视野性能,并能准确把握视野设计结果的适应度,美国汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers,SAE)经过试验统计得出了眼椭圆。最近的研究表明,SAE眼椭圆需要改进其模型才能适合现代设计过程。此外,由于身高、习惯等因素的差异,不同的驾驶员群体眼睛位置具有不同的分布特点,应建立不同的眼椭圆。新眼椭圆的统计应考虑更多的因素和包括更多的设计变量。通过研究得知,驾驶员眼睛位置分布服从多维正态分布,其边缘分布为一维正态分布,眼椭圆参数可根据眼睛位置边缘分布数字特征计算。同时,驾驶员眼睛位置分布与驾驶员座椅高度、转向盘位置、驾驶员群体身高分布有关,新的眼椭圆统计过程应该考虑这些因素,从而建立更通用的统计学模型。     

适合重型商用车人机设计的数字人体模型研究

运用人体测量学、多刚体系统运动学、计算机图形学和人机工程学知识,研究一种泛型的数字人体模型系统框架。对数字人体模型目前在汽车人机工程设计应用中存在的问题进行分析。针对这些问题,研究如何在设计中正确运用人体数据以保证设计适应度的相关理论和技术问题,并对重型商用车人机工程设计内容、方法和性能评价进行研究和总结。在前述理论和技术基础上,开发了适合重型商用车人机工程设计的数字人体模型系统(System for heavy commercial vehicle ergonomic design,SHOVED),包括人体建模、汽车建模、方案设计、方案分析和优化等功能,能够帮助设计人员快速完成重型商用车的人机工程设计,并且在提高设计效率和品质的同时,能够准确地把握设计适应度。讲述泛型模型框架和SHOVED的概貌、组成、关键技术和应用原理。对今后的研究内容进行展望。     

面向快速成形技术的彩色模型计算机描述方法研究

介绍了适合于快速成形的彩色模型的定义,分析了彩色模型色彩分布的两种不同形式,并以STL文件为基础给出了相应的计算机描述方法。     

面向RP的表观彩色模型计算机描述方法研究

介绍了彩色模型的特点，给出了彩色模型的定义，重点研究了基于STL文件表观彩色模型的描述方法。实验结果表明，该描述方法是行之有效的。     

考虑困难度的驾驶员坐姿手伸及能力研究

考虑困难度的驾驶员手伸及能力研究非常必要。文献研究表明:目前尚少有对于驾驶员手伸及困难度及其机理,以及考虑困难度的手伸及能力的研究。在密执安大学交通研究所的试验数据基础上,编写程序对数据进行处理,抽取目标点坐标、被试者人体尺度、伸及过程中人体关节点坐标、主观困难度评价等数据;建立人体运动学模型,并定义姿势角度变量;对考虑困难度的伸及能力因素进行分析,采用二分类Logistic回归对伸及能力进行了建模,并对模型质量进行验证;基于伸及能力模型和某款车型驾驶室布置数据,在考虑驾驶员乘坐位置的基础上,建立了相应的伸及界面,并与同样车型的SAE J287手伸及界面进行对比;根据分布较边缘的被试人员人体数据建立Any Body人体生物力学模型,并进行伸及末帧的生物力学分析,得出了人体生物力学负荷与伸及能力和困难度的关系,并分析不同身材驾驶员生物力学负荷的特点和对伸及困难度评价的影响。其意义更在于建立一种面向不同人群、基于伸及末帧数据和车型布置参数的、考虑困难度的伸及能力限度建模方法。     

汽车视野设计原理和方法研究

论述基于人机工程学原理的汽车视野设计方法，并介绍为实现这一方法所研制的三维CAD系统。实践证明该系统效率很高，运行可靠，对汽车视野设计有实用价值。