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面向改型自主开发的微车关键零部件设计方法的研究与实践

刘检华  
【摘要】: 21世纪的中国汽车制造业正面临着越来越激烈的全球化市场竞争,国内的制造企业已开始从过去的引进、消化吸收,逐步转向新产品的自主开发和支持技术的改造方面。以三维数字化设计为核心的创新设计体系正在形成,国家提出的技术创新战略正在得到实施。在此背景下,国内的汽车制造企业如何采用国内外先进的计算机辅助技术(CAX)技术,改变过去仅仅从制造的角度简单地引进国外平台车,逐步过渡到从本质上去把握汽车的各种设计性能指标,实现真正意义上的对国外平台车消化吸收,并在此基础上逐渐转向新产品的改型开发,具有特别重要的现实意义。 基于此,本论文围绕如何采用先进的计算机辅助设计(CAD)技术和计算机辅助工程(CAE)技术,对国外先进的汽车设计技术进行消化吸收,并逐渐转变为自主开发的道路上来的一种切实可行的方法,并对在运用CAD/CAE技术对国外先进的汽车设计技术进行消化吸收的过程中所遇到的一些问题展开了研究。 (1) 对面向改型自主开发的微车关键零部件设计方法进行了研究,提出了面向改型自主开发的微车关键零部件设计流程,并对改型开发手段进行了阐述。 (2) 以汽车产品三维数模重构方法为研究对象,提出了基于车身坐标的汽车车身三维曲面造型的方法、基于装配的汽车底盘零部件三维数模重构的方法,并结合工程实际应用对汽车产品三维数模重构中的残缺数据处理方法进行了研究。 (3) 分析了由产品几何模型转化为有限元模型的过程中所遇到的一些问题,并结合课题的研究对这些问题提供了解决方案。同时分析了有限元分析误差产生的种类及原因,并对自适应单元网格优化进行了研究。 (4) 分析了汽车结构CAE分析的特点,提出现阶段应该将CAE与计算机辅助实验、CAE与理论分析相结合的原理,并指出了CAE发展的长期性、系统性。 (5) 采用CAD/CAE技术,对某种型号的车架进行了改型设计。 (6) 最后,通过论文课题的实施和研究,实现了理论和实践的结合。


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