[机械模具数控自动化专业毕业设计外文文献及翻译]【期刊】几何问题的CAD制度研究车体零件设计-中文翻译

1几何问题的 CAD 制度研究车体零件设计 摘要： 复杂的几何建模是开发计算机辅助车体部件设计的一大挑战系统。本文提出了一种新的身体为基础的多层次的建模方法。机身采用基于功能和“雕刻”战略，通过创建一个计算机车体部件设计了多层次，多区域 geomclric 模型系统。此方法是用于提高几何建模的稳定性和灵活性修改的有益计算机车体零件设计系统，以及用于进一步建立更灵活的模型有利改变基于分析和优化。 关键词： 车身设计 ;体为基础的特征 ;多层次；多区模型 21 前言 车体的设计主要是通过 3D 进行 CAD 系统在汽车行业现在。然而，汽车车身设计的质量很大程度上取决于经验和技巧设计师。大多数 3D-CAD 系统的主要工作是几何造型，但参数和建模过程中所用模型的结构在 STI / L 由设计师来确定，因此，质量几何模型的大大依赖于设计师的经验。 一个车体部分设计系统的基础上基于知识工程（ KBE）提出，可用于自动的一个分区。 设计师的实验，从而显著降低开发成本，提高了设计效率。作品很多已经做了的汽车车身部件的二次开发。这些作品可分为两部分： 3其中的重点是有效性和分析设计，如玻璃的干涉检查稳压器，视野 fleld 分析，反思仪表盘和雨刮扫面积。另一个主要集中在“设计” ，在其他也就是说，这样的工作将创建几何楷模。目前，大部分的第二发展车体部分的是基于前（ VaIidjty 和分析） ，而不是计算机辅助车体部分设计。因为有较少的投入和很清楚在有效性和分析，数学解决方案样的工作更适合计算机辅助设计。现在有很多设计成果，所有满足 specined设计要求和规则。在此外，作为车身的白色的一部分，任何部分必须保持与在结构的其他部分是一致的。这个 WIL /使零件结构更加复杂。该变化和复杂性是第一个问题，我们在设计过程见面。因此，他们应该是首先解决。 为了解决上述的问题，我们提出下面的算法： 所提出的策略的基本思想是 1）由生成的几何模型固体为基础和基于拓扑的操作，这显著增加所产生的几何的质量楷模 ; 2）分车体部分不同的区域近似复杂结构， ofTer设计者各种解决方案，从而能够提高灵活性和生成的模型的适用性 ;3）实施由自上而下的设计流程改进的层次模型。 2 我几何造型 IN 二次 DEVELOPMENT 一个复杂的建模是第一道屏障二次开发的进度。对于一个典型的车体的一部分，如前地板板，整个在 3D CAD 软件的建模过程中可以分离 INT0 600-1000 步骤。作为用于更复杂的部分，例如单件的侧壁或门内，这个过程将更加复杂。在工业实践已经表明，在一般情况下，它重要的是计算机，完成整个无操作自动建模过程设计师。 例如，生成的成功典型的自由曲面决定于输入参数和几何参数 elements.The 它们通常用在需要的功能来定义的代替这个特定的几何操作。所以创建操作必须被抛弃，取而代之其他策略。鉴于这样的假设几何操作的概率为 P，则一定建模过程中产生的概率包括 N 个步骤就没有更多的 PN，在一般情况下，车体部分的设计， N 是非常大的，所以概率 w非常小。 构建几何模型的过程由战略调整和模式 optimiza-的化。因此，这不是一个简单的代数运算。它便于设计人员修改建模策略，但很难 CAD 系统。这样一车体的 CAD 系统4应采用建模战略，从手动使用的那些非常不同车体造型。因为 CAD 可以自动化以下一些 speciflc 建模的角度讲工作程序，但他们不能创建新的策或智能形容词 usting 策略。 2 壳体基于特征的操作 研究发现根据身体的这一战略操作可以大大增加 successfullity 计算机辅助车体的几何造型部分设计系统。此外，这种策略可以容忍一些失败的几何运算。这可以避免一切顺序几何坠毁引起几个不成功建模操作操作。 在一般情况下，几何特征可以是 classifled 成根据类型的三种类型参考对象：一个。基于边缘的操作湾基于面的操作 C。体化运作部件的形状和结构将是在几何造型的改变时期或模型修正，从而边缘的 numer 和零件的面孔将 accordingly.If 一些变化边和面被除去，所有的特征的操作相关的他们将会失败。当边和创建的面孔，那些相对边缘型和基于面的功能不能用于检查那些自动变化，这往往会导致连续造型farlures。作为拓扑目的，身在几何造型更加稳定，相比边缘基和基于面的造型，beUer 模型可以由那些基于检体内来获得操作。 在时下流行的 CAD 系统，一些边缘型和基于面的功能不能由组合而直接或间接地更换一些身体为主的特点。为了解决这个问题，我们增强这些边缘型和基于面的特征以“智能”的身体为基础的功能，并刺穿该算法在 UGS / NX 平台。 32.调用一个智能识别，这将检测体和找到边和面。这些边和面被用作基本几何输入。 3.调用当前面基于和边缘系骨折。 以上表格中提到的那些步骤采用知识融合标准功能（ KF）索绪尔。这些增强功能是完全参数化功能和继承的所有属性 NX 特征，以便它可以与此 CAD 集成系统。 由于智能识别后，几何造型筑底特征可以被利用检测的变化，并用于响应添加或移除几何对象。而模式将被越来越多的稳定和灵活在不断变化和更新。 例如，对于一个混合操作（参见图 2） ，边缘基于功能不能用于检测新边创建驱动后的个人资料均改变和新的混合不能被附加到这些新的优势。但是，增强“智能”混5合功能可以识别此更新，涉及所有边缘融合操作。这就是我们想要的。 3 壳体的建模策略 在几何造型，机身是有帮助的保持参数变化的稳定性，也简化内部的复杂关系几何特征。当手工建模，几何操作队列（图 3 中示出）是经常使用，如图 3 所示，每个未来取决于或引用以前的功能。一个失败的特征将停止所有以下功能的操作对于设计师，新的方法或操作会采取的解决它。在一般情况下，这不是很严重的问题，但对于计算机的一个大问题软件。作为一名优秀的计算机辅助设计系统，它应该是健壮的一些失败的操作，并防止破坏整体的失败建模过程。如果几何操作可以做成功，结果 w是非常有用的和设计师可以很容易地解决这个问题所造成的几次失败的操作。 基于上述概念，下面的算法在我们的计算机辅助车身零件设计使用系统。首先，做一个身体作为初始机构未来的操作。而将 TnEN 今后所有的体为主功能是用来“塑造”这一初始体最终形成预期的几何体。使用此算法，计算机辅助车体零件设计系统可以得到更多的 robustity。即使是一些操作系统蒸发散都失败在某些情况下，它仍可以完成保持经营和创造最佳的有用 输出（参见图 4） 。 4 多层次，多防区模型 例如，为了清楚地描述结构拖车门体侧，还有在 Ieast 70 参数和二十几何投入。因此，一个体侧不仅通过一系列描述表面上，但也复杂的参数和关系。这些关系总是与几何造型并存。任何的机身设计过程是从简陋到精致，或从简单到复杂且不是快分配。该发展是动态过程被驱动通过重叠部分的变化，调整 intemal 装饰和设计师的想法。规则和在过程牵连的关系是在 gereral 不变在一定意义。体侧设计太 基于 KBE 将反映上述特性，因为它包含的规则关系。该设计的结果将没有任何意义，果这是缺乏特点。幸运的是，我们与特征建模， WAVE 链接实现这个和 KF 由 UGfNX 提供。 它公知的是的体侧结构每部车辆是不同的。在过程中体侧 sofiware 发展，目标是使设计系统应涵盖重大典型结构体侧，并允许在其中型变化。对于例如，双门体侧应包括五区（见图 5）：上 A 柱时， A 柱的下部，上部乙 p ar 的，较低 B 柱和前跷。然6后必须有每个区域五六个典型剖面最少。在本文中，一个 66building 块“的方法是通过解决上述问题。的分区体侧结构应满足要求构和功能，以及不同的区有自己的设计自己的要求和特殊造型 procediire。汽车车身零件设计系统将创建每个区域和组织喜欢做的“积木”他们最后一部分。 据体侧的 moduje 思路，相应的工作流程的基础上构建 CAD 建模。实际上，复数关系船在内部和外部的存在每个区域。组装结构和参通过 UG / NX 提供 terized 造型都采用了创建体侧处理自己内心 relationships。和外关系是体现与 UG / WAVE LINK。同时，这工作流 confoimed 与模块化软件开发追求的一致性和过程的连续性。这些方法使发展的明确和合理的。 有装配控制 frve 水平结构体：第一级：基本几何形状 ;第二级：基本输入组织accordrng 到主体结构 ;三级：所有从众多数据关系非线性编辑系统需要建立区域收集和聚集 ;四级：详细建模操作每一个区域，每一个区域的 flnal 模型在这个层面完成。五级：每个区域将被连接为一体部分。 这个控制 srructure 适合身体设计和开发过程。 显然，这种方法可以容易地应用在身体其他部位的发展。 5 结论 拟议的几何建模策略上述在开发使用计算机辅助车体零件设计系统。与基于之前的作品相比传统领 /建模策略，实验结果表明，该建模策略使系统更加稳定和适用。进一步，几何参数和由所产生的模型拓扑结构提出的建模策略可在调整大范围的。这是得天独厚的后分析和结构优化。举个例子，建模侧壁，反式的边缘时形成区域将消失，如果