catia在汽车车身设计方面的应用

1、catia在汽车车身设计方面的应用摘要：目前，中国汽车工业发生了翻天覆地的变化。尤其是汽车车身的设计好坏直接影响到汽车产品的质量和销售状况。车身的更新速度较快，因此车身设计对新车的开发具有十分重要的作用。目前，计算机辅助技术已渗透到汽车生存周期的各个阶段，尤其是CAD技术已成为汽车造型设计的常规手段。文中以网上某轿车数据为设计为对象，运用catia三维造型软件进行轿车车身造型，着重研究曲线构造、曲面构造、曲面过渡连接以及轿车车身曲面的分块、内饰设计和整车的虚拟装配造型等进行研究。关键词：车身设计、曲面构造、内饰设计、catiaV5R18catiaa deesiggn iin aautoomot

2、tivee boody apppliccatiionssAbstrractt：At preesennt, Chiinas aautoo inndusstryy haas uundeergoone enoormoous chaangees. In parrticculaar, thee deesiggn oof tthe carr boody to thee caar aa diirecct iimpaact on prooducct qquallityy annd ssalees. Boddy oof tthe upddatee sppeedd, sso tthe boddy ddesiign

3、 of thee neew ccars ddeveeloppmennt hhas a vveryy immporrtannt rrolee. CCurrrenttly, coompuuterr-aiidedd teechnnoloogy hass peenettratted intto tthe carr liife cyccle staagess, iin ppartticuularr, CCAD tecchnoologgy hhas beccomee a rouutinne mmeanns oof aautoomobbilee deesiggn. In thiis ppapeer, onl

4、linee daata forr thhe ddesiign of a ccar as an objjectt, uuse cattia 3D moddeliing sofftwaare forr caar sstyllingg, ffocuusedd onn thhe ccurvve sstruuctuure, suurfaace strructturee, ssurffacee bllenddingg caar bbodyy coonneectiion andd bllockk suurfaacess, iinteerioor ddesiign andd viirtuual asssemb

5、bly moddel vehhiclle wweree sttudiied.Key wwordds:Boddy ddesiign;surrfacce cconsstruuctiion,;intteriior dessignn,;cattiaVV5R118引言我国的汽车车工业从从无到有有、由小小到大、从从引进到到自主创创新，已已获得很很大发展展，并已已成为我我国重要要的支柱柱性产业业。各国国发展的的历史与与实践证证明，汽汽车整车车生产能能力的提提升主要要取决于于车身的的生产能能力，汽汽车的更更新换代代、造型型改装、产产品促销销等都取取决于车车身。特特别是轿轿车，其其发展取取决于车车身技术术水平。

6、汽车车身应应为驾驶驶员提供供良好、舒舒适的乘乘坐和工工作环境境，使其其免受震震动、噪噪声、废废气以及及恶劣气气候的影影响。故汽车车身身及内饰饰的设计计就显得得尤为重重要。本本文对汽汽车车身身及内饰饰的一些些大体环环节进行行设计，运运用二维维、三维维软件进进行制图图并结合合车身身设计学学、汽汽车设计计、造造型设计计等知知识所作作。汽车车身设设计涉及及面广，远远远超出出一般机机械产品品的范围围，因此此车身设设计人员员需要有有坚实的的理论基基础和丰丰富的实实践经验验。汽车车车身设设计要考考虑节能能、环保保、安全全三大主主题，也也要考虑虑车身外外观的美美观性；还要考考虑所设设计的加加工可能能性。所所以

7、汽车车车身设设计并不不是某一一个人能能够单独独完成的的，但是是大学生生有需要要进行此此类方面面的训练练，所以以本文以以大学生生的角度度结合大大学所学学知识并并且细化化建模方方法，为为大学生生以及汽汽车cattia爱好者者提供一一个参考考。车身的caatiaa建模catiaa是法国国达索公公司开发发的CADD/CAAE/CCAM一体化化软件。现现在的cattia软件分分为V4和V5两个系系列，V4版本应应用于UNIIX平台，V5版本应应用于UNIIX和WINNDOWWS两种平平台。V5版本界界面更友友好、易易学、易易用、功功能强大大。cattia软件广广泛应用用于多种种行业，软软件集成成解决方方

8、案几乎乎覆盖了了所有产产品设计计与制造造领域，在在欧洲的的汽车行行业已经经成为事事实上的的标准级级软件。Catia软件的著名用户包括波音、戴姆勒-克莱斯勒、宝马、大众等一大批知名企业。座椅设计座椅对于驾驾驶员座座椅设计计，必须须以人机机系统工工程学有有关知识识来指导导。一个个好的驾驾驶员座座椅可以以使驾驶驶员有一一个舒适适的驾驶驶环境，达达到却倒倒行车安安全、槽槽中方便便以及事事业开阔阔、清晰晰的目的的，同时时还能各各地或减减弱车设设传到人人体震动动和冲击击。人体最佳乘乘坐姿势势三级标标题许多长期从从事坐姿姿工作的的人，如如意一种种姿势坐坐得太久久，其背背部、腰腰部、臀臀部及大大腿下部部等部位

9、位会感到到疲劳与与疼痛而而引起各各种不适适感。坐姿舒适与与人体去去干的组组织结构构、生理理特点有有关。人人体的躯躯干骨由由脊柱、肋肋骨、胸胸骨等组组成，脊脊柱从侧侧面看有有四个生生理弯曲曲：颈曲曲、胸曲曲、腰曲曲及骶曲曲。组成成脊柱的的椎骨有有颈椎奇奇快、胸胸椎12块、腰腰椎5块愈合合成一块块骶骨，尾尾椎4块愈合合成一块块尾骨。在所有的生生理弯曲曲中，腰腰曲直接接影响到到坐姿的的舒适性性。因为为坐姿、弯弯姿或立立姿时腰腰曲弧线线均会产产生或多多或少的的变形。腰腰曲弧线线的变形形时造成成腰部酸酸痛、疲疲劳甚至至损伤的的机械原原因。人站立时身身体重量量由腿足足承受，其其腰曲线线呈正常常稍微前前突，

10、变变形小；直坐或或弯腰姿姿势时，大大部分体体重由坐坐骨承受受，部分分由腰背背部和足足部承受受，腰曲曲弧线受受到拉伸伸变形，破破事中间间的椎间间盘受到到一向后后的推力力，压向向韧带使使之绷紧紧而引起起腰酸等等不适感感。人体在座椅椅上坐着着的姿势势可以用用各相临临关节的的距离及及各个关关节的角角度来确确定。对对于成年年人而言言，线度度一般是是不变的的，而关关节角度度则可以以改变。在在其可变变的范围围内，可可以找到到一个最最佳区域域，在该该区域内内的肌肉肉及关节节周围的的结构组组织松弛弛，姿势势的坐姿姿称为最最佳坐姿姿。所以为了使使乘员坐坐在座椅椅上时，其其最佳姿姿势的吃吃试点应应在脚、臀臀部和背背

11、部三部部分。若若这三部部分的支支持条件件匹配合合理，可可改善人人体的疲疲劳。座椅的几何何参数选选择三级级标题根据汽车车车身设计计表3-111确定座座椅的设设计参数数，进而而列出下下表表1-1 前排座座椅参数数Tab. 1 Parrameeterrs oof tthe froont seaats 车型座垫-靠背背夹角座垫后倾角角座高座宽座深靠背高转向柱倾角角小轿车1101630050040050030表1-2 后排座座椅参数数Tab. 1 Parrameeterrs oof tthe reaar sseatts 车型座垫-靠背背夹角座垫后倾角角座高座宽座深靠背高小轿车11012300140040

12、0500效果图三级级标题 图 1座椅椅尺寸参参数 图 2前排座座椅效果果图Fig. 1 Seaat ssizee Fiig. 2 Frrontt seeatss 图3后排座座椅设计计参数 图 4后排座座椅效果果图Fig. 3 Reear seaat sizze Figg. 44 Reear seaats 车轮设计车轮犹如人人的鞋，鞋鞋子好看看整个人人显得挺挺拔精神神，汽车车亦是如如此。一一个好的的车轮会会为汽车车增添去去多姿色色。本车由于排排量所限限，故考考虑动力力性与经经济性选选择2055/555 R116轮胎。车轮参数的的计算三三级标题题轮胎的选择择：根据据汽车车车身设计计选择轮轮胎为20

13、55/555 R116具体计算结结果如下下：轮胎单边高高度=2005*555%=1122.755mm轮毂直径=16*25.4=4406.44mm车轮直径=1122.755*2+4066.4=6311.9mmm轮胎宽 2205mmm效果图图 1-55轮胎效效果图Fig. 1whheell车身设计确定车身的的外形尺尺寸及汽汽车参数数长4997宽1835高1552轴距2790轮距1560最小离地间间隙130接近角12.8离去角14前后轴负荷荷60% 440%整备质量1470kkg额定载人数数5人最高车速180kmm/h最大爬坡度度45%制动距离50m最小转弯半半径6m发动机最大大功率97kw转速35

14、00-45000转矩180N/m轮胎型号205/555R116档位数6档手动传动形式前置前驱建模后的效效果图图 1-66车身效效果图有有轮廓线线Fig. 1Boody 装配及人机机工程分分析装配利用cattia装配功功能进行行装配，能能够将所所设计的的车身等等零件组组装在一一起。 图 2-11添加零零件 图 2-2效果图图 Figg. 11 Addd ppartts Figg. 11finnishh人机工程分分析人体视野分分析利用cattia【Humman Acttiviity Anaalyssis】模块块进行驾驾驶员视视野分析析。点击击视野分分析按钮钮，在点点击驾驶驶员，即即出现驾驾驶员的的

15、视野。如如下图：图 2-33驾驶员员视野图图Fig. 1Drriveerss fiieldd off viisioon 显显然A柱挡住住了驾驶驶员左边边的视野野，这对对驾驶是是十分危危险的。故故需对座座椅或驾驾驶员向向左调整整。调整整后如图图：图 2-44驾驶员员视野图图Fig. 1Drriveerss fiieldd off viisioon 如图驾驶员员的视野野开阔，有有利于驾驾驶。故故修改合合理。驾驶员手伸伸及界面面的分析析利用cattia【Humman Acttiviity Anaalyssis】模块块进行驾驾驶员手手可触及及的区域域进行分分析。点点击手伸伸及界面面计算功功能，然然后点

16、击击驾驶员员的手，一一个手伸伸界面生生成，如如图：图 2-55驾驶员员手触及及区域图图Fig. 1Drriveerss haand touucheed tthe reggionn 如图所示，驾驾驶员可可对仪表表台，中中控台，若若车门中中控区轻轻松触及及，表明明设计基基本合理理。总结汽车车身设设计涉及及面广，远远远超出出一般机机械产品品的范围围，因此此车身设设计人员员需要有有坚实的的理论基基础和丰丰富的实实践经验验。汽车车车身设设计要考考虑节能能、环保保、安全全三大主主题，也也要考虑虑车身外外观的美美观性；还要考考虑所设设计的加加工可能能性。所所以cattia正是一一款汽车车设计的的优秀软软件，

17、其其方便易易懂，上上手快，尤尤其适合合大学生生练习使使用。希望通过本本文可以以总结一一套适合合大学生生联系车车身外形形设计的的流程，或或作为参参考之用用，必将将对日后后的工作作起到至至关重要要的作用用。随着汽车工工业的飞飞速发展展，车身身等造型型设计也也会随之之进步，各各种三维维建模软软件系统统不断强强大，车车身设计计定会翻翻开全新新的一页页。参考文献献 (Reffereencees)1 刘刘惟信. 汽车设设计M. 北京：清华大大学出版版社，200012 王王望予. 汽车车设计 第四版 MM. 北京：机械工工业出版版社，200043 余余志生. 汽车设设计M. 北京：机械工工业出版版社，200054 羊羊拯民. 汽车车车身设计计M. 北京：机械工工业出版版社，200045 陈陈家瑞. 汽车构构造M. 北京：人民交交通出版版社，200066 张张炳力. 汽车设设计M.合肥：合肥工工业大学学出版社社，