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当前重型汽车市场竞争激烈,产品同质化现象比较普遍,自主研发能力较强的企业往往通过产品的差异化布局和持续不断的创新设计来赢得市场。重型汽车的驾驶室外观造型对用户的吸引力和购买决策具有重要影响。驾驶室外观造型设计的质量优劣需要通过一定的评价方法和指标来分析,目前主要采用主观评价法,该方法的缺陷在于,如果所有参与评审的人员都注重成本而不注重新颖性,很可能会导致一个好的设计方案被弃用。因此,研究重型汽车驾驶室外观设计评价方法具有重要意义。本文将价值工程(Value Engineering,简称为VE)理论应用于某自主品牌重型汽车驾驶室外观设计方案分析和评价,探索运用价值工程来提高驾驶室外观造型设计质量的科学方法,既有效控制设计成本,又满足驾驶室功能需求,从而提高重型汽车的市场竞争力。本文的主要研究工作如下: 首先介绍了价值工程理论的基本知识及其在国内外工业领域尤其是汽车产品设计开发过程中的应用状况,总结了重型汽车驾驶室造型设计和评价的主要步骤和影响因素。通过分析目前价值工程方法在驾驶室造型设计评价过程中存在的缺陷,将价值工程和双因素(保健因素和激励因素)理论引入驾驶室造型设计评价并建立了评价模型,将驾驶室外部功能评价指标按用户关注度进行分类,利用拟合的功能效用函数对保健及激励功能进行评价,通过线性求和而得到总功能评价,根据所计算的价值系数对设计方案进行价值判断。 分析了国内外主流重型卡车产品降低风阻的技术措施以及保险杠造型与整车风阻的关系,针对中国重汽公司某款重卡驾驶室的外观造型设计任务要求,运用CATIA软件设计了五种不同截面形状的保险杠造型方案和数模,分别装配在相同的整车模型上进行有限元计算得到整车风阻系数,运用ANSYS CFX软件得到采用不同保险杠模型的整车车身气流速度矢量图、静压分布图、速度流场图,用以分析风阻系数变化的原因。根据仿真得到的风阻系数最小的保险杠造型,制作了1:10整车模型进行风洞试验,试验结果验证了仿真结果的有效性。 运用本文所建的基于价值工程和双因素理论的重型汽车外观设计评价模型对五种保险杠造型设计方案进行评价,将降低风阻作为体现保险杠价值的重要评价指标,评价结果与专家主观打分结果及整车风阻仿真计算结果一致,表明本文提出的基于价值工程的重型商用车外观设计评价方法的可行性和有效性。