基于CATIA平台的轿车侧围外板辅助设计系统的研究

发布时间：2017-10-03 19:00

  本文关键词：基于CATIA平台的轿车侧围外板辅助设计系统的研究

  更多相关文章： CAA 参数化设计 侧围外板 模块化建模 主断面

【摘要】：近年来,人们对于汽车产品的需求日趋多样化和小批量,这就促使各汽车企业不断追求提高设计效率和降低开发成本,而车身复杂零件的设计是制约整车开发速度的一个重要环节。车身的开发可分为概念设计和详细设计阶段,虽然国内外有很多应用于概念设计阶段快速建模的KBE系统或专家系统,对于缩短开发周期起到了一定的作用,但是鲜有针对车身零件详细结构设计的研究。本文以轿车整体式侧围外板为研究对象,探讨应用于详细结构设计阶段的快速建模方法,缩短复杂车身零件的设计周期。对于同一个汽车品牌尤其是一个系列的车型,存在大量的典型零件结构和通用的特征,设计人员在零件设计过程中如果不能有效地重用已存在的设计成果,则会做出大量的重复性工作,降低设计效率。侧围外板零件设计是基于设计硬点和车身主断面等概念设计的输出成果进行的,这些约束元素也就是建模的输入条件。此外,侧围外板结构复杂,以一般的参数化设计方法对其建模,无法实现整个零件的快速改型设计。根据以上特点,本文提出以参数化设计为基础的模块化建模方法。在对侧围外板结构分析的基础上,首先进行必要的结构简化,去掉不够典型的结构和局部特征,保留典型和通用的结构。然后根据主断面进行模块划分,重点研究模块的输入参数和约束几何。各个模块再独立进行参数化建模,在此基础之上,构建主断面模块库。建模流程从传统的手工建模转化为从模块库中选择断面类型,输入参数和选择约束的方式完成。本文使用CAA为编程工具对CATIA进行二次开发,开发了应用于车身详细设计阶段的侧围外板辅助设计系统,以实现零件的快速设计。主断面模块以程序驱动法进行参数化建模,据此开发了基于CAA状态对话命令的断面模块库。以模块库为基础开发了系统的三个功能模块：建模模块、参数编辑模块和断面库模块。建模模块以向导式的界面进行流程化的建模,降低了对设计人员的专业要求；参数编辑模块以特征遍历法为基础,它针对主断面模块的生成结果是一组几何图形集这一问题,方便后期的参数修改；断面库模块的界面可以方便地预览和创建单独的主断面模块,另外在该界面开发了断面知识库,用来管理已存在的主断面草图。经过验证,该系统对同系列车型或结构相似的车型可以实现快速设计。另外,本文运用的零件建模方法和CAA开发方法对于其他的车身零件设计具有一定的借鉴意义。
【关键词】：CAA 参数化设计 侧围外板 模块化建模 主断面
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U462
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景和意义11-13
• 1.2 相关技术研究动态13-16
• 1.2.1 参数化技术在车身开发的应用13-15
• 1.2.2 模块化建模技术15-16
• 1.3 本文的研究目的、主要研究内容和方法16-18
• 1.3.1 研究目的16-17
• 1.3.2 研究内容和方法17-18
• 1.4 本章小结18-19
• 第2章 侧围外板建模方法和开发工具19-31
• 2.1 零件建模方法研究19-21
• 2.1.1 零件模块化建模方法19-20
• 2.1.2 参数化设计技术20-21
• 2.2 侧围外板的设计流程21-23
• 2.3 CATIA二次开发工具23-30
• 2.3.1 CATIA平台及其二次开发方式23-25
• 2.3.2 CAA状态对话命令运行原理25-26
• 2.3.3 其他重要的CAA实现机制26-29
• 2.3.4 CAA控件布局法29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 侧围外板模块化建模的实现31-47
• 3.1 引言31
• 3.2 侧围外板的结构分析31-36
• 3.2.1 侧围外板结构简化32-33
• 3.2.2 侧围外板的模块划分33-36
• 3.3 模块的约束几何和设计参数36-42
• 3.3.1 约束几何的处理36-40
• 3.3.2 设计参数的获取40-42
• 3.4 模型生成方案确定42-45
• 3.5 本章小结45-47
• 第4章 侧围外板辅助设计系统的开发47-61
• 4.1 系统总体框架47-49
• 4.2 系统工作流程49-53
• 4.2.1 建模模块49-50
• 4.2.2 编辑模块50-51
• 4.2.3 主断面库模块51-53
• 4.3 系统内部结构53-55
• 4.4 程序功能实现55-60
• 4.4.1 系统总体函数56-57
• 4.4.2 局部功能函数57-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第5章 系统界面与实例验证61-69
• 5.1 界面布局设计61-62
• 5.2 系统的发布62-63
• 5.3 系统实例验证63-68
• 5.3.1 侧围外板交互式建模实例63-65
• 5.3.2 参数的修改65-67
• 5.3.3 主断面库的调用67-68
• 5.4 本章小结68-69
• 第6章 总结与展望69-71
• 6.1 结论69-70
• 6.2 展望70-71
• 参考文献71-75
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果75-77
• 致谢77

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本文编号：966148