本文關鍵詞：基于CATIA平臺的轎車側圍外板輔助設計系統(tǒng)的研究

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【摘要】：近年來,人們對于汽車產品的需求日趨多樣化和小批量,這就促使各汽車企業(yè)不斷追求提高設計效率和降低開發(fā)成本,而車身復雜零件的設計是制約整車開發(fā)速度的一個重要環(huán)節(jié)。車身的開發(fā)可分為概念設計和詳細設計階段,雖然國內外有很多應用于概念設計階段快速建模的KBE系統(tǒng)或專家系統(tǒng),對于縮短開發(fā)周期起到了一定的作用,但是鮮有針對車身零件詳細結構設計的研究。本文以轎車整體式側圍外板為研究對象,探討應用于詳細結構設計階段的快速建模方法,縮短復雜車身零件的設計周期。對于同一個汽車品牌尤其是一個系列的車型,存在大量的典型零件結構和通用的特征,設計人員在零件設計過程中如果不能有效地重用已存在的設計成果,則會做出大量的重復性工作,降低設計效率。側圍外板零件設計是基于設計硬點和車身主斷面等概念設計的輸出成果進行的,這些約束元素也就是建模的輸入條件。此外,側圍外板結構復雜,以一般的參數(shù)化設計方法對其建模,無法實現(xiàn)整個零件的快速改型設計。根據(jù)以上特點,本文提出以參數(shù)化設計為基礎的模塊化建模方法。在對側圍外板結構分析的基礎上,首先進行必要的結構簡化,去掉不夠典型的結構和局部特征,保留典型和通用的結構。然后根據(jù)主斷面進行模塊劃分,重點研究模塊的輸入?yún)?shù)和約束幾何。各個模塊再獨立進行參數(shù)化建模,在此基礎之上,構建主斷面模塊庫。建模流程從傳統(tǒng)的手工建模轉化為從模塊庫中選擇斷面類型,輸入?yún)?shù)和選擇約束的方式完成。本文使用CAA為編程工具對CATIA進行二次開發(fā),開發(fā)了應用于車身詳細設計階段的側圍外板輔助設計系統(tǒng),以實現(xiàn)零件的快速設計。主斷面模塊以程序驅動法進行參數(shù)化建模,據(jù)此開發(fā)了基于CAA狀態(tài)對話命令的斷面模塊庫。以模塊庫為基礎開發(fā)了系統(tǒng)的三個功能模塊：建模模塊、參數(shù)編輯模塊和斷面庫模塊。建模模塊以向導式的界面進行流程化的建模,降低了對設計人員的專業(yè)要求；參數(shù)編輯模塊以特征遍歷法為基礎,它針對主斷面模塊的生成結果是一組幾何圖形集這一問題,方便后期的參數(shù)修改；斷面庫模塊的界面可以方便地預覽和創(chuàng)建單獨的主斷面模塊,另外在該界面開發(fā)了斷面知識庫,用來管理已存在的主斷面草圖。經過驗證,該系統(tǒng)對同系列車型或結構相似的車型可以實現(xiàn)快速設計。另外,本文運用的零件建模方法和CAA開發(fā)方法對于其他的車身零件設計具有一定的借鑒意義。
【關鍵詞】：CAA 參數(shù)化設計 側圍外板 模塊化建模 主斷面
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U462
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景和意義11-13
• 1.2 相關技術研究動態(tài)13-16
• 1.2.1 參數(shù)化技術在車身開發(fā)的應用13-15
• 1.2.2 模塊化建模技術15-16
• 1.3 本文的研究目的、主要研究內容和方法16-18
• 1.3.1 研究目的16-17
• 1.3.2 研究內容和方法17-18
• 1.4 本章小結18-19
• 第2章 側圍外板建模方法和開發(fā)工具19-31
• 2.1 零件建模方法研究19-21
• 2.1.1 零件模塊化建模方法19-20
• 2.1.2 參數(shù)化設計技術20-21
• 2.2 側圍外板的設計流程21-23
• 2.3 CATIA二次開發(fā)工具23-30
• 2.3.1 CATIA平臺及其二次開發(fā)方式23-25
• 2.3.2 CAA狀態(tài)對話命令運行原理25-26
• 2.3.3 其他重要的CAA實現(xiàn)機制26-29
• 2.3.4 CAA控件布局法29-30
• 2.4 本章小結30-31
• 第3章 側圍外板模塊化建模的實現(xiàn)31-47
• 3.1 引言31
• 3.2 側圍外板的結構分析31-36
• 3.2.1 側圍外板結構簡化32-33
• 3.2.2 側圍外板的模塊劃分33-36
• 3.3 模塊的約束幾何和設計參數(shù)36-42
• 3.3.1 約束幾何的處理36-40
• 3.3.2 設計參數(shù)的獲取40-42
• 3.4 模型生成方案確定42-45
• 3.5 本章小結45-47
• 第4章 側圍外板輔助設計系統(tǒng)的開發(fā)47-61
• 4.1 系統(tǒng)總體框架47-49
• 4.2 系統(tǒng)工作流程49-53
• 4.2.1 建模模塊49-50
• 4.2.2 編輯模塊50-51
• 4.2.3 主斷面庫模塊51-53
• 4.3 系統(tǒng)內部結構53-55
• 4.4 程序功能實現(xiàn)55-60
• 4.4.1 系統(tǒng)總體函數(shù)56-57
• 4.4.2 局部功能函數(shù)57-60
• 4.5 本章小結60-61
• 第5章 系統(tǒng)界面與實例驗證61-69
• 5.1 界面布局設計61-62
• 5.2 系統(tǒng)的發(fā)布62-63
• 5.3 系統(tǒng)實例驗證63-68
• 5.3.1 側圍外板交互式建模實例63-65
• 5.3.2 參數(shù)的修改65-67
• 5.3.3 主斷面庫的調用67-68
• 5.4 本章小結68-69
• 第6章 總結與展望69-71
• 6.1 結論69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻71-75
• 作者簡介及在學期間所取得的科研成果75-77
• 致謝77

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本文編號：966148