Дизайн бамперов легковых автомобилей малого класса с применением полимерных материалов

2
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИИ 5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТА]ЮВКА ЗАДАЧИ ИС- 9
СЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ дизайна бамперов легковых автомобилей малого класса на различных исторических этапах развития автомобилестроения 9
1.2. Установление взаимосвязи функции и дизайна бамперов с материалами и технологией их изготовления. 17
1.3. Цель работы и постановка задачи исследования 18
2. ВЫЯВЛЕНИЕ К Л АССИФИ К АIЩОННЫХ ПРИЗНАКОВ И
СОЗДАНИЕ КЛАССИФИКАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ БАМПЕРОВ 20
2.1. Конструктивные типы бамперов 20
2.2. Бампер как защитное устройство 30
2.3. Бампер как аэродинамический элемент кузова 47
2.4. Бампер как «интегрированный узел» автомобильного кузова 52
2.5. Создание классификации бамперов легковых автомобилей малого класса 55
2.6. Выводы по главе 2. 57
3. КОНСТРУКТИВНЫ Е ОСОБЕННОСТИ, МАТЕРИАЛЫ И
ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ БАМПЕРОВ 60
3.1. Критерии, определяющие конструкцию бампера 60
3
3.2. Нормативные и потребительские требования к конструкции
автомобильного бампера 64
3.3. Материалы и технологии для производства автомобильных
бамперов 66
3.4. Выводы по главе 3 70
4. ЭКСПЕРТНАЯ ОЦЕНКА ЗНАЧИМОСТИ ФУНКЦИЙ И
ДИЗАЙНА БАМПЕРОВ 72
4.1. Подготовка материалов для экспертной оценки 72
4.2. Обработка результатов экспертной оценки 74
4.3. Выводы по г лаве 4 80
5. МЕТОД СИСТЕМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАМПЕРОВ
ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ 81
5.1. Формулирование задач и определение алгоритма
проектирования бампера. 81
5.2. Применение метода системного проектирования
на практике 86
5.3. Выводы по главе 5 89
6. РАЗРАБОТКА ДИЗАЙНА БАМПЕРОВ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ
МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И СЕРИЙНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ «МОСКВИЧ» 91
6.1 Проектирование бамперов из полимерных материалов для автомобилей марки «Москвич» (АЗЛК) 92
6.2 Испытания опытных образцов автомобиля «Москвич-2141»
на удар 96
6.3. Разработка аэродинамических элементов
автомобиля «Москвич-2141» 98
6.4. Практические результата применения метода
системного проектирования 103
11
Рис. 2. Автомобиль Пежо «Бебе» 1920 г. [1]
По мере совершенствования конструкции автомобиля и развития технологий его производства (особенно с появлением в 1914 г. конвейерного производства на заводах Форда) изменяется внешний вид легковых автомобилей. Форма кузовов становится более обобщенной и гармоничной, возникает особое автомобильное направление в промышленном дизайне. Существенно возрастают скорости автомобилей и интенсивность движения, однако, не на столько, чтобы проблемы безопасности конструкции и аэродинамики представляли практический интерес. Появившиеся в начале 30-х годов бамперы стали модным элементом кузова, в первую очередь на дорогих автомобилях (рис.З).
Рис. 3.1 АЗ-А (ФОРД А)
1932 г. Одна из первых моделей, оснащенных бамперами. [1].
Подтверждением данному предположению является отсутствие бамперов на дешевых массовых моделях автомобилей вплоть до 40-х годов (рис.4).
12
Бамперы на автомобилях данного временного отрезка представляли собой совершенно самостоятельный элемент, не входящий в общую форму кузова. Их композиционная задача состояла в зрительном завершении кузова, обозначение его габаритов и, возможно, защита элементов кузова от легких контактов с внешними препятствиями, например, при парковке. Такая декоративно - эстетическая функция бамперов сохранится вплоть до 70-х годов XX века.
Рис. 4. ФИАТ 500 «Тополино» 1936 г. Автомобиль лишен бамперов из экономических соображений. [1].
Использование бамперов в качестве композиционно-декоративного элемента кузова характерно для всех автомобилей 40 - 50 годов, независимо от марки, страны - производителя и класса автомобиля. В качестве примера можно привести автомобиль КИМ-10 (рис.5) [13], разработанный и произведенный на Московском автосборочном заводе им. Коммунистического Интернационала Молодежи в количестве 500 шт. в 1941 г. Аналогичная конструкция бамперов длительное время использовалась на автомобилях «Москвич 401» уже в послевоенные годы.
Рис.5. Автомобиль К ИМ-10, произведенный на Московском автосборочном заводе им. КИМ в 1941 г.