汽车产品开发

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出版者:机械工业出版社发行室
作者:高松
出品人:
页数:301
译者:
出版时间:2007-1
价格:27.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787111202561
丛书系列:
图书标签:
  • 汽车
  • 汽车工程
  • 汽车技术
  • 产品开发
  • 汽车设计
  • 汽车制造
  • 工程管理
  • 质量控制
  • 汽车行业
  • 车辆工程
  • 汽车创新
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具体描述

本书是专门论述汽车产品开发的学术著作。全书共11章,主要包括四部分内容:第一部分全面论述了汽车产品开发的现代理念、产品战略、开发流程、虚拟技术和系统管理;第二部分着重探讨了汽车产品开发中的创新设计理念、系统设计方法和面向未来的汽车产品设计问题;第三部分深入研究了平台化产品开发战略和“流水线”产品开发模式;第四部分在分析的基础上提出了中国汽车企业要发展自主品牌,走自主创新的路子。

本书是山东理工大学车辆工程学科的一项教学与科学研究成果,书中汇集了大量国内外最新资料。

本书可供汽车行业广大科技人员和管理者参考,也可作为车辆工程及相关专业的教学用书。

机械动力学的尖端探索:基于仿生系统的自主机器人设计与控制 图书简介 本书聚焦于当前机器人技术与机械工程交叉领域的前沿热点——仿生系统在自主机器人设计与控制中的应用与理论构建。它并非侧重于传统意义上的汽车产品开发流程、内燃机原理或车辆电子电气架构的介绍,而是深入挖掘如何模仿自然界生物体的结构、运动机制与智能决策过程,来创造出具有高度适应性、鲁棒性和环境交互能力的全新一代机器人。 本书的叙事逻辑围绕“从自然中汲取灵感,到工程中实现突破”展开,旨在为高级工程师、研究人员以及对前沿机械系统感兴趣的学者提供一份全面的、富有洞察力的技术参考和理论指导。 --- 第一部分:仿生学基础与机械建模的融合 第一章:仿生学在工程学中的哲学回归与必要性 本章首先探讨了自古以来人类对自然界模仿的历史脉络,并阐述了在当前复杂多变的环境(如灾难救援、深空探索、精细化农业)下,传统刚性、预编程系统面临的局限性。我们将仿生学提升至一种解决复杂非线性动力学问题的工程哲学高度,强调生物体在材料、结构、驱动和感知方面的“集成优化”思想对现代工程设计的指导意义。 第二章:生物运动机制的运动学与动力学解析 本章是理论基石。我们详细剖析了昆虫的六足步态稳定性、爬行动物的扭曲蠕动机制、鸟类的空气动力学优化设计,以及鱼类的流体动力学推进效率。重点在于: 1. 多体系统动力学建模: 如何利用Lagrange方程和Hamilton原理对高度非线性、高自由度的仿生机械系统进行精确建模,特别关注接触力的处理和摩擦学效应的引入。 2. 弹性驱动系统的设计: 探讨了人工肌肉(如形状记忆合金、介电弹性体)在驱动单元中的应用,以及如何通过弹性储能和释放机制,实现高效、低能耗的冲击吸收与爆发性运动。 第三章:结构-材料-功能的一体化设计 汽车产品开发通常依赖标准化的金属合金和成熟的铸锻工艺,而本书则将焦点置于结构材料的创新。本章深入研究了: 1. 分级与梯度材料的构建: 如何模仿骨骼或甲壳的结构,设计出外硬内柔、具有梯度强度和韧性的复合材料,以应对不同的载荷需求。 2. 拓扑优化与拓扑生长: 介绍如何使用先进的增材制造技术(如3D打印),根据预设的功能需求和受力分析,生成具有“有机”外观和极高材料利用率的机械骨架。 --- 第二部分:自主决策与环境感知系统 第四章:分布式传感与信息融合的生物学范式 机器人需要像生物一样,在不依赖中心处理器过度计算的情况下快速反应。本章探讨了: 1. 触觉与嗅觉的数字化重建: 重点介绍高密度柔性电子皮肤阵列(e-skin)的设计与信号处理,以及基于化学传感器阵列(电子鼻)对环境气味或泄漏物质的实时识别。 2. 自组织感知网络: 研究如何让多个低成本传感器节点通过简单的通信规则,自发地形成对环境的全局认知,避免单点故障。 第五章:神经启发式控制:从反馈到前馈的飞跃 传统的控制理论(如PID、LQR)在处理高度不确定性环境时表现不佳。本书倡导采用神经科学启发的控制架构: 1. 小脑模型与运动规划: 建立基于生物小脑反馈机制的预测性控制模块,用于提前修正运动轨迹,提高步态的平滑性和能量效率。 2. 强化学习在步态生成中的应用: 不再依赖预设的步态表,而是通过与仿真环境的持续交互,让机器人自主“学习”在沙地、斜坡或水面等复杂地形上的最优控制策略。 第六章:群集智能与协同行为的涌现 本书超越了单个机器人的范畴,探讨了多个仿生机器人如何通过简单的局域交互规则,实现复杂的集体行为,如负载搬运、环境探索或防御编队: 1. 基于化学引力场(Chemotaxis-like)的局部通信模型: 模拟蚁群或鱼群的迁徙机制,实现无中央协调的群体目标达成。 2. 鲁棒性与可重构性: 分析在部分单元损坏或丢失的情况下,群集系统如何通过重新分配任务和调整拓扑结构来维持整体功能。 --- 第三部分:前沿应用与未来展望 第七章:水下仿生机器人的高效推进技术 针对海洋工程和水下勘测,本章专门讨论了对鱼类和海洋哺乳动物运动的模仿: 1. 鞭状尾流与波动推进: 分析如何设计柔性关节和高频激励器,实现媲美海洋生物的低噪声、高推进效率的水下巡航。 2. 流体边界层控制: 研究模仿鲨鱼皮肤的微观结构(Dermal Denticles),以减小湍流阻力,延长续航时间。 第八章:柔性软体机器人的材料与驱动集成 本书认为,未来的机器人将更加“柔软”。本章深入探讨了软体机器人的核心挑战: 1. 多腔室流体驱动系统: 设计与控制复杂的微泵和阀门网络,实现对柔软致动器的精确形变控制。 2. 自适应变形与环境耦合: 探讨软体机器如何在不稳定的表面上通过改变自身刚度来提高抓取成功率和稳定性,实现主动的力学匹配。 结语:超越模仿——迈向协同智能 总结仿生学工程方法的优势,并展望未来机器人将不再是简单的机械工具,而是能够与人类和自然环境进行深度、直观互动的“系统性伙伴”。本书的最终目标是激发读者跳出现有汽车及传统机械开发的思维定式,拥抱跨学科、多尺度的系统创新。

作者简介

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读后感

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用户评价

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天哪,我终于找到了这本期待已久的“汽车产品开发”!拿到书的那一刻,那种沉甸甸的质感就让人觉得内容一定非常扎实。我迫不及待地翻开目录,想看看它到底覆盖了哪些方面。说实话,我对汽车行业了解不多,但对现代科技驱动下的产品创新充满了好奇。这本书的开篇就非常引人入胜,它没有直接跳入那些晦涩难懂的技术细节,而是从一个宏观的视角,描绘了当今汽车行业正经历的深刻变革——从传统的燃油车到电动化、智能化和网联化的转型浪潮。作者似乎非常擅长于把复杂的行业趋势梳理得井井有条,让我这个“门外汉”也能迅速抓住重点。特别是关于用户体验设计和敏捷开发流程的章节,简直像是打开了一扇新世界的大门。它强调的不是单纯的工程实现,而是如何将用户需求融入到开发周期的每一个环节,这对于理解现代汽车不仅仅是交通工具,更是移动生活空间的理念至关重要。我尤其欣赏它对跨学科协作重要性的论述,这打破了我以往认为汽车开发就是机械工程师包办一切的刻板印象。光是阅读这些前瞻性的观点,就已经让我对未来汽车的面貌有了更清晰的认识。

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这本书最让我感到惊喜的是,它对“合规性”和“可持续发展”这两个日益重要的议题给予了足够的篇幅和深度。在许多同类书籍中,法规和环保往往只是作为背景条件一带而过,但在这本“汽车产品开发”中,它们被提升到了与性能设计同等重要的位置。作者系统地梳理了全球主要的碰撞安全标准、排放法规(如WLTP、国标等)对产品设计前端的影响。我特别欣赏它对材料选择的讨论,不仅仅局限于轻量化,更深入到了生命周期评估(LCA)和回收再利用的挑战。这让我意识到,开发一款现代汽车,决策者需要在性能、成本、安全、环保之间进行极其复杂的优化。书中列举的几组对比数据非常震撼,清晰地展示了采用新型材料或优化生产工艺后,对碳足迹的实际影响。这表明作者的视野非常开阔,不仅关注技术本身,更关注技术背后的社会责任和长期价值。这本书无疑是为那些想要打造面向未来的、负责任的汽车产品的团队量身定做的指南。

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我必须承认,一开始我对这本书的篇幅感到有些压力,但阅读体验完全超出了我的预期。它似乎深谙如何保持读者的注意力。作者在讲述技术细节时,总能穿插一些非常生动的行业轶事或者某个知名汽车品牌的产品失败教训。这种“讲故事”的方式,极大地软化了技术内容的硬度。比如,在详细讲解供应链管理和大规模生产集成这一庞大主题时,它没有堆砌枯燥的流程图,而是聚焦于如何在高变动性的全球市场环境下,保持柔性制造和质量控制的平衡。我特别关注了其中关于“软件定义汽车”的部分,这对我理解当前汽车电子电气架构的演变至关重要。书中对域控制器、中央计算平台这些新兴概念的解释,准确且到位,避免了过度技术化而让人望而却步。更重要的是,它强调了软件的持续集成和空中下载(OTA)更新能力如何成为产品生命周期管理的关键一环,这彻底颠覆了我对汽车“一次性产品”的认知。读完这部分,你就会明白为什么现在的车企都在拼命打造自己的软件生态系统了。

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这本书的结构安排简直是教科书级别的示范,逻辑链条清晰到让人拍案叫绝。我通常阅读技术类书籍会遇到一个常见问题,就是内容跳跃性太大,或者深度不一。但“汽车产品开发”在这方面做得非常平衡。它似乎遵循了一条从概念到落地的完整路径。比如,在讨论产品定义阶段时,它详尽地分析了市场调研的方法论,包括如何有效利用大数据分析和消费者行为模型来确定产品定位,这一点对于任何想进入这个领域的创业者或者产品经理都是无价之宝。接着,它顺畅地过渡到了概念设计和工程验证,对于各种设计约束条件(如成本、法规、性能)的权衡,书中给出了非常实用的案例分析。我记得有一章专门讲了虚拟仿真技术在早期设计中的应用,用生动的语言描述了如何通过数字孪生技术来提前发现并解决潜在问题,极大地缩短了物理样机的迭代周期。这种对“如何做”的深入剖析,而不是停留在“是什么”的表面描述,使得这本书的实用价值飙升。它不像一本高冷的理论手册,更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你完成一个复杂项目。

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这本书的价值,我认为在于它提供了一种极其全面的“产品心智模型”。它不仅仅是一个技术手册,更像是一份关于如何构建一个成功汽车企业的内部流程蓝图。在最后的总结部分,作者对“组织架构”和“跨职能团队协作”的探讨,简直是点睛之笔。它清晰地指出了,再先进的技术和再好的设计,如果缺乏一个高效、扁平化的组织结构来支撑,最终都会在执行层面功亏一篑。书中提到的一些项目管理工具和风险应对策略,非常具体实用,比如如何在新产品导入初期进行“里程碑评审”,以及如何处理突发的技术瓶颈。我感觉自己不是在读一本关于“汽车”的书,而是在学习如何成功地运营一个涉及数百个供应商、数千个零件和复杂法规环境的超大型工程项目。对于任何渴望在汽车产品领域做出一番成就的人来说,这本书提供的是一种战略高度和执行细节的完美结合,读完后,我感到自己对整个汽车价值链的理解上升到了一个新的层次,信心也随之大增。

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