基于UG的某汽车前照灯总体结构设计与建模开题报告

1. 研究目的与意义

汽车照明系统是汽车安全行驶的必备系统之一，而前照明灯在汽车照明系统中占有举足轻重的位置，在整个汽车外观中，前照灯的要求可以说是最高级别的，并且前照明灯也起到了主动预防作用。在汽车行业当中,汽车前大灯已经不在仅仅是一个拥有照明功用的载体,目前,其已经慢慢改变成汽车品牌的直接载体。除了照明，前大灯的装饰功能也越来越受到关注。汽车前大灯作为汽车的眼睛，是显示汽车整体气质的关键，而设计车灯的重中之重，就是要与汽车的气质和内涵形成良好的匹配。汽车前大灯的结构与造型设计对实现其照明功能和装饰功能至关重要。UG是目前应用最广泛的交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

2. 课题关键问题和重难点

众所周知，现在的汽车中，前照灯包含了近光灯，远光灯，驻车等以及日间行车灯。具体问题例如：设计时采用的汽车前照灯的灯罩设计完成后，灯光是否能在标准范围内正常照射，光线强度是否符合标准。采用了反光碗后，汽车照射光线铺路效果是否良好。底座设计完成，固定方案完成后，固定的强度是否符合。还有前照灯中最常见的起雾问题是否得到改善等等问题。汽车前照灯对于整车都有着十分重要的意义，所以这些问题在设计完成前就应考虑到。

本课题关键问题及难点是对汽车前大灯进行整体结构设计，并对灯罩，装饰框，反光碗，底座等各重要部件进行详细结构与造型设计，用UG软件建立各部分的三维模型，生成CAD图和三维渲染图，并对整体结构、造型及功能进行仿真、分析与优化。

3. 国内外研究现状（文献综述）

车灯是最重要的功能件之一，前照灯中的近远光是汽车主动安全的重要部分。灯光在给驾驶员提供充足的路面照明和宽广的视野时，还要保证不对其他道路使用者产生眩目等干扰。通常，当一只合格的前照灯装配到车身上后，理论上，灯光的高度和水平宽度是不用调整的，但由于装配工艺、车身尺寸的误差导致前照灯在整车上会发生位置偏移，以及照明距离远，车身姿态的微小变化都会引起灯光光束的较大距离偏差。为确保一只单件合格的前照灯装配到车身上后，其灯光高度和宽度仍然是合格的，就需要对前照灯在前束上进行灯光检查调整，使前照灯在整车下线之后，灯光仍然满足法规的要求。对主机厂而言，为减少灯光调节工作量，通常会要求供应商基于主机厂标定好的灯光样件自行对成品前照灯的水平宽度调整到中值，这样标定之后的前照灯装配到车上后，理论上不用再次调整。而在灯光的标定和调整过程中，通常会出现各种各样比较复杂的问题，工程师需要花费大量的时间去调查根本原因。为走出这种困境，就需要一套完整的标定方法及灯光标定故障的应对策略，使灯光标定更加科学合理。

随着时代的不断发展和进步，汽车前照灯的光源也在不断的更新，从早期的煤油灯、乙炔灯，到白炽灯，再到现在的卤钨灯，氙气灯以及led光源的效率和寿命都在不断增加。白炽灯的发明是具有跨时代的意义的，它以其高亮度的优点迅速应用到照明的各个领域。白炽灯的工作原理是电流通过钨丝产生热量，当温度达到2k以上时，灯泡达到白炽状态，就可以发出亮光。温度越高，亮度越大。由于在产生热量的同时也燃烧了钨丝，所以白炽灯的寿命短。氙气灯，又称高强度放电灯，英文简称hid。氙气灯的发光原理是镇流器将电极两端的12v电压瞬间提升到2万伏，灯泡内的氙气被击穿，产生亮度极大的光芒。氙气灯在效率、耗材和寿命方面都超越了白炽灯，提高了驾驶的安全性。led被看作是21世纪的光源，它具有寿命长、环保节能、启动快、设计自由度高等一系列优点。近十年来，飞利浦、欧司朗、日亚等公司都加大led技术的研发力度，欧司朗公司已经研发出发光效率非常高的白光 led。led一开始只是作为汽车的信号灯和内部照明，现在已经有汽车公司将led应用于汽车前照灯上如奥迪、丰田等。虽然在科学家进行灯光测验中，led前照灯会产生一些不舒适的眩光，但发展前景非常大。

参考文献

4. 研究方案

（1）根据课题要求搜集和分析相关资料，特别是国内外关于汽车前照灯总体设计与建模的相关消息，得出何如做出汽车前照灯的设计理念和优化方式，学习课题所需的相关专业知识。

（2）了解前照灯的配光原理。

在对汽车大灯曲面的设计过程中，应充分利用反射面进行设计，而不是传统的透明镜匹配二次曲面。与此同时，在对数据点进行设计的过程中，也应将配光网络上不同的点与形状进行充分地结合，从而使得大灯设计更加具有科学性。捎谧杂汕媲罢灯的设计会受到各个自由曲面的影响。因此，在整个设计过程中，可以充分利用好每一个自由曲面所对应的曲面光斑，这主要是由于许多不同的特征共同组成了曲面的反射面。同时，大灯等组合设计也是由多个曲面组合而成的。汽车前照灯的设计是自由曲面汽车前照灯设计中的一个难点，对汽车前照灯的设计有着重要的影响。车灯由于自身种类和型号的不同，应选择不同的大灯设计方式#65533;#65533;

5. 工作计划

第1周：完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至“毕业设计管理系统”,译文封面用标准模板。查阅文献资料，撰写开题报告。第2周：开题报告经指导老师批阅合格并确认后，开题报告封面用标准模板，上传至“毕业设计管理系统”。第3周：完成开题报告审核。开始毕设课题的计算。第4周：毕业设计前期工作。第5周：毕业设计中期工作。第6周：中期检查，在“毕业设计管理系统”上完成“中期检查报告”的填写，指导老师完成中期任务的审核。第7周：毕业设计后期工作。第8周：毕业设计后期工作。第9周：初步完成“毕业设计报告（论文）”的撰写，提交给指导老师，并按要求修改。第10周：完成“毕业设计报告（论文）”的撰写，提交给指导老师批阅和确认。第11周：上传“毕业设计报告（论文）”和附件至“毕业设计管理系统”。封面用标准模板。第12周：评阅、成果验收，规范化检查。第13周：答辩评分。