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系統初步實際測試結果

在文檔中 中 華 大 學 碩 士 論 文 (頁 56-70)

本研究 Case1 是採用 Vietnam SYM-Enjoy 車型進行本系統的測試,其車輛外 型如圖 5-1。規格詳如圖 5-2。

圖 5-1 Vietnam SYM-Enjoy 車型 該車型於越南實際發售之規格,規格詳如圖 5-2。

圖 5-2 Vietnam SYM-Enjoy 規格表

本章主要針對第四章的系統架構,提出其可行性之驗證。第一節將介紹法規 測試,第二節將驗證車架快速設計的可行性,第三節將油箱容積最佳化系統的可 行性

5-1 機車法規的系統測試

由 SYM-Enjoy 的 CAD DATA 可取得所需的數據,來證實系統的正確性,以 下車體資訊:

車長: 1890mm。

車寬: 683mm。

車高: 1097mm。

頭燈離地高: 998mm。

前方向燈離地高: 691mm, 雙燈間距:269mm。

位置燈離地高: 691mm。

後方向燈離地高: 655mm, 雙燈間距:231mm。

尾燈離地高: 643mm。

煞車燈離地高: 643mm。

藉由前一章節的資訊收集技巧和研究方法,所取得的 4-3 圖表的數 據,進行比對,可發現前後方向燈的雙燈間距並無法滿足台灣、美國及歐洲 法規。

在啟動系統後,會出現如圖 5-3 之畫面,依畫面順序輸入油土資訊,輸 入完成後,選擇數據分析按鍵,即可得到下圖 5-4 資訊,輸出現行油土燈類位 置資料與各區域法規的吻合情況,與我們所分析的狀況相同。

圖 5-3 法規檢測系統主選單

圖 5-4 法規檢測系統執行畫面

為測試系統的正確性,我們刻意修改機車 CAD 前方向燈的兩燈間隔距離,

將原本前方向燈兩燈間距 269mm,改為 230mm,由於台灣法規兩燈最小間距為 240mm,美國法規兩燈最小間距為 406mm,歐洲法規兩燈最小間距為 240mm,

明顯小於法規中規定的兩燈最小間距,並以系統進行測試,測試結果如圖 5-5 所 示。

圖 5-5 法規檢測系統執行畫面

我們再嘗試以另外一種傳統的跨座車型摩托車進行測試,

以下為車體資訊:

車長: 2020mm。

車寬: 755mm。

車高: 1250mm。

頭燈離地高: 855mm。

前方向燈離地高: 850mm, 雙燈間距:396mm。

位置燈離地高: 855mm。

後方向燈離地高: 730mm, 雙燈間距:315mm。

尾燈離地高: 870mm。

煞車燈離地高: 870mm。

圖 5-6 法規檢測系統執行畫面

5-2 機車車架快速建立系統測試

由 SYM-Enjoy 車型所表現出完整之車架結構,如圖 5-7 所示。從機車把手需 作的轉動模擬確認、前後避震器潰縮模擬確認、主腳架支撐模擬測試、側腳架支 撐模擬測試、轉彎側傾斜觸地模擬測試、、、、、、等相關之機車車架的設計確 認事項,都須經由設計人員一一進行人工重複的修改、模擬及確認。

圖 5-7 SYM-Enjoy 車架結構

系統測試,目前已可藉由程式將主車架建構完成,通過變數修改即可促使車 架管徑變更、前輪轉向模擬、前後避震器潰縮模擬、、、等動態修改,減少設計 人員於 CAD 建立及修改上所花費的時間,可投入更多的時間再整車的佈置及細 部的規劃,如圖 5-8 所示。

圖 5-8 車架轉向模擬畫面

5-3 機車油箱容積最佳化程式測試

一般油箱在設計時,有兩種設計基礎,一是油箱容積最大化、一是指定油箱 容積,在油箱最佳化的控制項中,即依此兩種需求進行操控。

5-3-1 油箱容積最大化

本機車油箱的實驗基礎為一般速可達車型置物箱後側的後置油箱設計,若是 依傳統的設計方式,通常設計人員都是等到車架大致底定後,再依實際的空間進 行油箱設計。但是為爭取日程,車架主結構完成後,立即進行油土造型的規劃,

當發現油箱空間與實際企劃規格差異過大時,需馬上調整車架設計,相對的規劃 中的造型也隨之變動,造成設計工時的延宕。

在主車架規劃的階段中,設定油箱的上下左右前後各方向與對手件邊界的最 小間距,即可將模型編輯至最大,估算油箱容積。

依提示輸入 第一邊界與檢測面最小間距 7mm,

第二邊界與檢測面最小間距 5mm,

第三邊界與檢測面最小間距 15mm,

第四邊界與檢測面最小間距 3mm,

第五邊界與檢測面最小間距 3mm,

第六邊界與檢測面最小間距 15mm,

可得到油箱最大容積為 5867c.c.。如圖 5-9 所示。

圖 5-9 油箱容積最大化模擬畫面

5-3-2 油箱容積最佳化

當油箱容積與目標差異過大時,就須藉由系統通過不斷的建立修改油箱高度 變數,並檢測約束條件,以滿足其油箱容量接近企劃規格。

目標函數:求解方式選擇目標體積,目標值設為 5800c.c. 。

設計變數:選取選擇變化曲面,點選油箱頂部平面為設計變數,同時設定油 箱高度的變數範圍,Offset Max 20mm,Offset Min -20mm。

約束條件:選取選擇補正曲面邊界,點選座墊底部平面為約束條件,並設定

邊界最小間距 7mm。如圖 5-10 所示。

圖 5-10 設計變數及約束條件輸入

體積最佳化求解,依據設定的目標油箱容積,設計變數、約束條件,點選最 體積最佳化求解,系統會通過設計變數的調整,進行迭代計算,檢測約束條件,

直到符合之油箱容積 5800c.c.之需求,如圖 5-11 所示。

圖 5-11 油箱容積最佳化

第六章 結論

本文以機車輔助設計為研究對象,使用 UG 軟體並以該平台的二次開發工具 UG/KF 語言,將知識工程技術與 CAD 系統相互結合,以快速規劃最佳的機車佈 置,快速建構試作 CAD,以期在最短的時間內完成 RP(RAPID PROTOTYPING)為 目標,嘗試將知識工程技術與 CAD 系統相互整合,達成知識驅動自動化

(Knowledge Driven Automation, KDA)系統的建構。

由於我國機車設計仍以傳統的經驗設計方法進行,並過度依賴設計人員的經 驗,設計人員的疏忽,隨時造成產品設計錯誤隱憂、產品的開發週期長等問題,

嚴重影響了產品設計的速度與工作效率。為了解決此類問題,本研究開發機車 CAD/KBE 輔助設計系統,並取得了初步的研究成果,如下所示:

(1) 機車法規的規則性可透過資料的整理及歸納,將部份可具體化之數值與 CAD 系統的向量資料進行比對,減少設計人員經驗不足及人員疏失的過失。

(2) 研究如何將知識工程技術運用到 CAD 系統,透過快速建模系統,可使得開發 初期可快速的規劃機車佈圖,設計人員在產品設計知識的驅動下,實現機車 車架幾何模型的知識驅動及變更結構設計。

(3) 應用知識工程技術,並藉由三維的 CAD 模型、約束條件、工程演算規則來取 得機車油箱容積的最佳化設計。

本研究已大致規劃出其系統架構,由於時間精力有限,目前僅進行了初步的 探討與應用,其系統細部之架構與規劃尚未完成。因此尚有許多課題需要完成,

預期如下:

(1) 機車法規項目繁複,本研究僅基於燈類位置之相關法規,進行知識工程與 CAD 技術的融合,未來還有相當多的資料、數據須再進行資料的分類、整理 與規納,才能將機車法規完整的融入 CAD 系統,進而獲得新知識及知識庫的 重用。

(2) 進一步完整的建立機車車架幾何模型的知識驅動,逐步建立各種車架種類的 資料庫,及各式機車車架所需要的支架家族,並加強部分作動模擬檢測功

能,使得設計人員可快速的透過系統,驅動產品的工程知識,輕易的取得幾 何相關的模型的較佳的機車車架規劃。

(3) 目前機車油箱容積的最佳化設計僅針對容積部分考量,未來可再細部規劃機 車油箱模型的細緻化、機車油箱成型知識的建立,減少設計人員在經驗傳承 的不足、設計能力的缺乏及設計疏失引發的錯誤。

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