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乘用车概念车身参数化设计、仿真、优化一体化关键问题研究

迟瑞丰  
【摘要】: 车身结构概念设计是汽车研发过程中的一个重要组成部分,它为车身详细设计提供可行的设计方案,避免在详细设计阶段可能出现的问题。传统的设计方法通常采用CAD、CAE等应用软件进行手工设计,这种设计方式不仅要求设计者熟练掌握应用软件,而且还要进行大量的重复性操作,在设计后期,如果一旦出现问题,将重复整个设计过程,使设计效率大大降低,此外,由于车身CAD设计、CAE分析、结构优化往往是在不同软件平台上进行的,因此不利于CAD数据与CAE数据的集成。 本文利用UG提供的多种二次开发工具,根据乘用车车身结构概念设计的特点,在UG/NX5平台上开发了车身结构概念设计系统——VCD-ICAE系统,该系统采用多种参数化的设计方法实现了概念车身结构的全参数设计,本系统是一个集车身CAD建模、仿真、优化、结果报告自动生成为一体的综合性设计系统,使设计者在同一平台上即可完成整个车身结构概念设计的过程,实现了CAD数据与CAE数据的集成,大大提高了设计的效率,为车身设计人员提供了一种全新的设计工具。本文深入研究了VCD-ICAE系统的实现方法,主要包括以下几个方面: (1) VCD-ICAE系统的设计思想以及程序的实现过程; (2) VCD-ICAE系统参数库的建立与链接; (3) VCD-ICAE系统的多种参数化设计方法,其中包括参数化车身模板的创建;梁截面方向的参数化调整;焊接单元的参数化创建;参数化接头的创建;XML语言创建结果报告;车身截面的优化; (4)梁截面管理系统的实现方法、详细截面的参数化设计以及截面形状的优化; (5)提出了车身详细概念模型的概念,并对板之间过渡区域的智能化创建方法进行了重点研究。


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