运动仿真在汽车设计中的运用.

1、运动仿真在汽车设计中的运用科技信息技术的发展为汽车设计领域带来了福音，现代社会汽车 设计与生产需要将虚拟技术应用到汽车制造与汽车设计中来。CATIA 运动仿真在汽车设计中的运用，能够有效的缩短汽车零部件的开发时 间，能够对汽车生产进行动态的零部件检测。在木文中以CATIA软件 为例，对如何使用三维软件，进行汽车设计仿真、汽车运动控制等进 行研究。一、运动仿真与建模1、运动仿真概述运动仿真是针对运动机构建立其运动的数据空 间模型，根据机构自身的运动规律，对机构进行数据状态读取与分析。 在运动机构内部存在着很多功能较大的零部件，运动仿真能够分析零 部件的运动速度、加速度、作用力、反作用力、力矩等参

2、数，这些参 数能够应用于实际机构故障检修与维护上。针对于汽车设计，运动仿 真可以根据参数进行零件材料的调整。运用CATIA软件来实现汽车虚 拟装配的设计，并对其运动进行仿真，使得汽车设计到配件生产的整 个环节实现可视化。同时该种建模设计还能够对设计结果进行动、静 态的干涉检测，提升设备可靠性。CATIA运动仿真对汽车系统进行优 化，减少实际设计中的失误1。2、运动仿真建模汽车运动仿真模型的建立，需要在汽车装配模 型建立之后进行。针对一个汽车系统来说有很多设计需要进行仿真, 木文中仅对汽车总布置设计工作中的运动进行建模分析。在仿真建模 的目的，主要是对汽车前轮的跳动、方向盘角度输入、以及传动轴的

3、 校验。第一，对汽车机构运行时的西部动作进行分析，掌握汽车的运 动方式和约束条件。第二，前轮跳动。汽车设计的前轮跳动，需要通 过上下摆臂之间的球销连接，来带动转向实现前轮跳动。第三，前轮 转动。前轮转动实现，主要是依靠方向盘的角度转动，通过拉杆将力 传动给方向机，方向机转动引起车轮转动。第四，前驱动轴运动。汽 车的前驱动轴运动在前轮运动带动下实现，在花键轴套内进行循环往 复的运动，第五，后传动轴运动。汽车的后传动轴发生运动，需要在 后桥弹性元件的作用下来实现，对于后传动轴运动的仿真，可以根据 其运动的轨迹来分析其运动规律。在实际汽车设计仿真环节中，可以 根据实际情况建立不同的运动副。针对一个仿

4、真模型需要具有多个运 动副，才能够实现真实精确的仿真2。二、CATIA运动仿真在汽车设计中的应用2、汽车部件包络体生成CATIA运动仿真在汽车设计中的应用， 最为突出的特点就能够进行汽车机构部件运动的包络体确定。当是汽 车运动设计的模型建立之后，在CATIA软件中的DUM模型中，能够 容易获得汽车部件运动的包络体，该包络体实际上就是汽车部件所能 够运动的最大的范围。当该最大范围生成之后，模型软件中能够分析 汽车的前轮、前驱动轴、转向拉杆等的运动是否符合实际需求3。2、数据模型检验为了检测汽车前轮运动是否符合实际需求，需 要在前轮建模环节中，根据实际需求向模型输入不同层别的方向盘转 角，转角不同

5、，所产生的左右轮转角度数则有着比较大的差别。对所 测量出来的前轮数据，对左右轮的转角的进行检验。3、干涉检查当汽车设计仿真模型建立之后，需要进行设计的干 涉检查，汽车的干涉检查主要分为动态检查和静态检查。其中动态检 车比较关键，当汽车设计仿真进入到CATIA的转配环境中时，需要系 统建立汽车齿轮齿条之间的约束，同时需要将设计系统中的各个结构 之间的相互位置关系进行确定。这样能够便于汽车空间布置与校验。4、车轮定位分析汽车的车轮定位在检验汽车稳定性方面发挥着 重要的作用，当汽车在进行转向时，其前轮作为转向轮，需要产生一 定的回正力矩，因此其定位参数需要提前设置，能够有效的保障汽车 行车稳定性。对汽车前轮定位参数的设置，其实际标准有两个，第一， 静平衡状态下的车轮中心定位，车轮中心与车身的相对位置在静止时 测量，其数据是否满足数据标准。第二，当车轮中心在仿真系统所设 定的极限区域内，其车身进行上下跳动时，前轮定位参数产生一定的 规律。正确的仿真模式能够针对这些变化参数，发现汽车机构中存在 的问题，并对汽车进行检验与检修。在对于汽车车轮定位环节中，能 够在仿真中分析出汽车前轮前束值随着汽车前轮向上跳动而出现减 少。三、结论：综上所述，木文对运动仿真的概念进行介绍，分析其运动仿真的 建模，并且研究CATIA运动仿真在汽车设计