从一个专题研究汽车应用草图中看CAD模型的发展

CAD 模型的发展：在一个汽车应用专题研究的草图中R Vignesh,R Suganthan, and K Prakasan*印度 Coimbatore，Peelamedu 的 PSG 科技学院的制造工程技术部在 2006 年 4 月 6 日的原稿于 2006 年 8 月 2 日经审核和修正以后的出版物。DOI (加拿大)工业部:10.1243/09544070JAUTO331摘要：今天产品设计不仅为他们的功能要求，而且还为美学。在汽车制造业，造型风格成为了类表面设计过程的大部分。类表面是自由形态表面以连续的曲度的表面。设计所有组分或系统过程通过引起实际上产品根据它的形式、作用和适合的概念开始。概念图样帮助设计师迅速和容易地到达可以为细节设计指定的一个令人满意的设计阶段。 这些概念图样可以用于对曲线和表面的数字式构思设计和有限元分析的发展。 软件例如别名存在以及可以被用来在电脑屏幕上进行车身概念剪影绘制的合适的硬件支持。在本文一个系统的做法为在图纸上手工绘制的类表面概念剪影准备被讨论。这些图象被放进 CATI A V5 草图追踪者模块。一个设计师可以用这些图象作为参考使用图象，并且通过用 CATIA V5 软件追踪图象绘制一个数字式草图而没有增加任何特别硬件。 以后，可以试图用这些表面的审讯来改进美学效果。这个方法为 CATIA V5 的用户改进他们的设计实践和技能是很有用的。主题词： 概念剪影，黏土塑造，类表面，反射排行1 导言产品造型风格被用来创造在众多产品中的视觉吸引力。造型被广泛接受是产品在无需改变它的技术表现下增值的一个重要方式。当新产品质量等第相差不大时，新兴的外观造型成为吸引消费者的一个关键的因素。新造型款式的创造和令人兴奋震撼的设计理念不仅是一时的兴盛，也是具有定位长远价值的。外观造型在提高车视觉魅力的同时开发了新的设计和为顾客提供了更多的选择余地。 今天，不仅是考虑被设计的产品功能，而且特别考虑能给在人的头脑里能导致一个欲望去拥有那个产品的他们的美学。这是改进类表面的原因和他们的重要性。类表面对我们是可直观看见的，并且具有优选的审美形状和高表面质量的那些审美自由形态表面。因为工程师通常更喜欢产品的演变进行完全再设计，现有的产品身份证 Restyling 在汽车制造业频繁地执行了。 用户反映、客户协助建议和市场方针通常影响关于再设计或 restyling的决定产品。一个传统汽车发展过程介入许多手工制造描绘草图的发展为了提供模型的神色的视觉。 从这些草图中，一些通过粘贴一张定格在墙壁上的图画的四个角度看法及 哪些在 1:10 被做度量下来的黏土模型被开发。 一个打缩小比例的黏土模型被完成，并且模型使用三维扫描器被扫描。 然后被完成的剪影的 1:1 黏土模型被发展。在这个阶段所有变动都需要很多时间。 概念开发和造型通过常规的方法比较是要建立在计算机辅助的设计 (CAD)可以提供的基础上的。如表 1.这工作宗旨是为了实现一种为开发 CAD 模型和表面审讯将手工准备的用于 CATIA V5 软件跟踪影曲线概念性草图的图象的方案。也有一种将未做曲度连续性审核的表面和做过曲度连续性审核的表面进行美学和外观造型比较的想法。这里用的方法透露出在很难注意其他方面时表面可能显露间断性，虽然两个在这里同是由 CATIA V5 软件创造的。这里引用的这一程序可以被 CATIA V5 的用户实践操作来进行革新。 一个由术家画在纸上的图案被用于这一工序。这看来是一种新方法。 从当前作者的经验它被发现用户在领悟 IA V5 表面审核的功能是有限的。2 文学效果的检验为了进行造型表面的审核来决定工业生产实践，一个符合人文气息的检验被执行并且在这里提出相关的观察。Tovey 1谈论了草图和它的在汽车构思设计中的角色。 汽车设计师使用草图通过它的二个阶段构思设计支持造型创造的活动和在移交到顺流之前设计发展过程。 计算机造型辅助设计（CAD）的重要性被突出Tovey 2描述了在草图的工作映射作为一个有用的工具并且和那些更加方便直接而看起来有局限性的塑造方法进行了对比。 他也给了一个在工作进展中直接地从草图获得简要说明的形式。 构思设计方法学也被讨论了。Sunner 3等谈论了对于用镜子反射线聚焦的用途为汽车身体表面质量进行检测管理。 一个高度反射性表面原型被建立了并且在一间立方的屋子里观看到有许多平行的被安排的光。用光的反射原理来检验表面质量是一项好措施即： 为检测表面曲度间断性和探讨形状的特征。哈根4等提出了一个表面审核方法的细部鉴定。 Orthotomics 用于凸形测试。 焦曲面，一套自由形态曲线和表面分析新工具是用于在向 CNC 机器寄发数据之前分析表面质量的一致特别线。Hahmann 5给了一个一般方法为包括反射线、isophotes、曲率测算、聚焦线和 isolines 的表面校核。 这些工具主要用在计算机图型计算和建立用 CAD 分析自由形态表面的申请。Theisel 6显示 isophotes 和反射线是为不同的表面审核，Isophotes 的工具是使用辨认曲度间断性在表面之间，并且反射线用于测量表面质量的。 Monacelli 7谈论了对减少在车开发过程和费用的虚拟现实(VR)申请介入的时间。 VR 可能帮助从一个手工方法改变最初的概念草图到一个数字式的开发环境。 VR 有应用在造型，并且设计师能用一个更好的方式形象化数字式模型。Barone 8解释了将传统制图过程更新到一个基于 CAD 的制图过程的需要并阐释了传统制图的过程期间面对的困难。3 车身造型风格关于汽车外部造型图样的一项研究被执行，因为顾客对一辆车的第一印象是车身造型设计。在市场竞争，不仅需要一个好的设计，而且关键是在制造汽车时外观造型师能准确实施。传统汽车发展过程缺点是当需要做出做变动时才更改，且黏土模型是不能够开发创造新产品种类的。而概念模型仅能够在设计过程的最后阶段看出是否需要变动，在最后阶段做对概念模型的变动是困难的。 这种方法学被采取是基于 CAD 的逐步发展过程的和为使用 CATIA V5 进行车身设计见图（2）解释。 3.1 概念图样的重要性概念开发的输入是图样。概念图样帮助设计师迅速和容易地到达可以为细节设计指定的一个令人满意的设计阶段。 图样被输入 CATIA V5 剪影追踪者模块。 他们被这样排列：汽车的正面图置靠在前平面上。 同样汽车的所有视图都被排列在对应的平面上。 那些图案将形成一个边界框，并且模型将放置在边界框里面。 图 3 展示了手工准备的概念速写被输入 CATIA V5 (被扫描)时所排列的概念草图。3.2 追踪和翻译曲线两张被描述为最好的生成的曲面图将被选择以及曲线在图样之上被追踪。 两曲线都置于草图相对应的平面上。要在曲线追踪模块中生成一单一的曲面，需要用交叉点技术; 被追踪的曲线被挤压并且相交，以便生成的曲线将是必需的最后成型曲线。 如果全部三个视图都来描述曲线，则点密排在一个视图上且当涉及到那些点被翻译时那两个视图也有点的密排。这样那些点将密排在所有的三个视图上。生成的视图将误认为如图 4 显示的生成的一组适合于那些补丁的曲线。3.3 曲面校核好曲线导致好表面。 所以，在生成曲线表面之前它们的质量应首先得到分析。用CATIA V5 检查整个曲线的光滑度来分析它的曲率度。 如果曲线导致光滑的表面。 如果它不是光滑的，则代表曲线的控制点被翻译，以便获得在曲度上光滑度的变化。 图 5代表在曲度上的不规则的变化，并且 Gig.6 显示了曲度光滑的变异。 曲度的疏密绘制将显示在曲率半径的巨大变异。 当补钉的面积是小的时，这在曲线表明是一个平的区域。补丁面积必须顺利地或者也有变化地用在分析连续性的曲线之间。 为曲度连续性它是必要在没有曲度疏密的跳跃的前提下。3.4 引起表面及其变形表面从曲线引起作为补丁。 图 7 展示了用 CATIA V5.生成的概念模型。表面描述了汽车的一个特殊组分(即 敞篷和上面是分开的组分 )安置是分开的，因为能够是身体舒适的休息空间。 图 8 和 9 显示在本研究期间引起的某些变形。3.5 表面审核 表面为类质量被检查。 Isophotes 和反射线是表面审讯的通常使用的工具。 Isophotes用于辨认间断性在表面之间。 当光从表面时，反射他们突出形式的表面的行为或形状。用户根据这光的反射给理解关于曲度间断性。 这反射应该具有自然流线型，并且应该均一。 它被用于辨认曲度间断性和找出凹痕表面。 曲度间断性由不连续的聚焦光线排列而成。 图 10 显示 isophote 组分中其中一个模型。凹痕由强光聚焦排列于凹痕点的光程测算来描述。 Figure11 显示了在用 Isophotes 在测算表面凹痕。 反射线用来测量表面质量。反射光线是一组汽车表面的光平面上的平行光线。图 12 显示了用反射光线来检测汽车表面。3.6 模型的翻译模型翻译是对模型的形象化方面进行改进。 真实生活的翻译主要执行使顾客赞赏最后的模型的神色。A VR 环境用于形象化和真实翻译。 Figure13 展示在 CATIA V5 软件上翻译过来的模型。结论 本文在开发的造型设计方法提供一种系统的方法，从艺术家做的手工准备的概念草图的图象以及到使用 CATIA V5 软件援助。它具体地也阐述了二表面显露满意的间断性。当常规地设计表面，表面也许有间断性时，并且将必须美学改进。这种方法为需要类表面化的所有产品开发是有用的。 CATIA V5 的用户在他们的实践实施同一个技术时并没有增加任何昂贵的硬件。1 位 Tovey、M.I.、纽曼、R.M.和搬运工， S。 Skeching、概念开发和汽车设计。Des. 螺柱。 ， 2003,24,135-153。2 Tovey， M.I.，构思设计 CAD 为汽车制造业。.J.Engng Des。 ， 2002,13,5-13 3 Sunner， G.、Greiner、G.和 Augustiniack， S。 表面质量的交互式考试在 cau 身体。 计算机辅助的 Des。 ， 2004,36,425-4364 哈根， H.、Hahmann、S.、Schreiber、T.、Nakajima、Y.、Wordenweber， B.和Hollemann-Grundstedt， P。 表面审核 algorithma。 IEEE 计算机图表 Applic。 ， 1992,12 (5)， 53-605 Hahmann， S。 表面分析的形象化技术。 在先进的形象化技术(EDC 。 Bajaj)， 1999年， pp.1-26 (约翰威里，纽约)。6 Theisel， H。 isophotes 和反射线同样。 计算机辅助的几何学 Des。 ， 2001,18,711-722 7 Monacellli， G。 对减少 veicle developmet 过程的时期和费用的 VR 申请。 在第八次国际会议 ATA 的记录关于车建筑学的： 产品、过程和未来发展，佛罗伦萨，意大利，瑞士 5 月 2003 年(Eurographics Assoceation)。制动力测算器显示制动力矩的变化取决于制动盘的厚度Jaeyoung Kang and Sungjin Choi 美国西部拉斐特 Purdue 大学的机械工程；韩国 Chungnam Chonan 韩国汽车技术学院，身体和底盘工程学中心， 原稿在 2005 年 5 月 11 日在 2006 年 6 月 5 日被审核和在修正以后的出版物。DOI (加拿大)工业部: 10.1243/09544070JAUT091摘要： 在这项研究中，功率计的一个制动系统数学模型被提议用来辨认闸扭矩的变化(BTV)，以及发电机功率测试和模拟之间的交互作用是确定了的。在时间界域里，当点联结元素和瞬时响应分析时，在触头补丁金属片上垫和圆盘之间的互作用被简单地塑造。 模型表明相当数量的 BTV 与硬垫、摩擦系数、圆盘厚度偏差和制动块的有效的半径成线性比例关系。使用闸功率计和别的物质性的测试被执行核实分析模型。 发电机试验证明建议的模型在准确性的预测制动系统的 BTV 是有理由的。1 介绍制动圆盘厚度偏差(DTV)和热量畸变(BTV)导致的制动器扭矩变化和制动器震动的励磁来源一样知名。既然取决于摩擦力的定量热量作用很难被预测，那么热能畸变在这里就不会被发现。反而，本文考虑制动器功率计的在相对地低温试验条件减少热量作用。功率计被用来减少热量作用的。制动器工作的动力特性在制动器功率计操作期间被观察记录，并且所有振动分析被省去，因为制动器组分和制动器功率计的方式是太高以至于不能由制动圆盘的自转激发。时域分析本身能有效地揭露制动咬合的低频率励磁的机制。 动态模型包括正常负载变异1在制动垫和圆盘之间的联结并且允许 BTV 分析形式被表达。 一些资料2 通过实验表示， BTV 取决于几个因素例如温度、改变的数