外文翻譯--幾何問題的cad制度研究車體零件設計 中文版

1、<p>　　幾何問題的CAD制度研究車體零件設計</p><p>　　摘要：復雜的幾何建模是開發(fā)計算機輔助車體部件設計的一大挑戰(zhàn)系統(tǒng)。本文提出了一種新的身體為基礎的多層次的建模方法。機身采用基于功能和“雕刻”戰(zhàn)略，通過創(chuàng)建一個計算機車體部件設計了多層次，多區(qū)域geomclric模型系統(tǒng)。此方法是用于提高幾何建模的穩(wěn)定性和靈活性修改的有益計算機車體零件設計系統(tǒng)，以及用于進一步建立更靈活的模型有利改變基于分

2、析和優(yōu)化。</p><p>　　關鍵詞：車身設計;體為基礎的特征;多層次；多區(qū)模型</p><p><b>　　1 前言 </b></p><p>　　車體的設計主要是通過3D進行CAD系統(tǒng)在汽車行業(yè)現(xiàn)在。然而，汽車車身設計的質(zhì)量很大程度上取決于經(jīng)驗和技巧設計師。大多數(shù)3D-CAD系統(tǒng)的主要工作是幾何造型，但參數(shù)和建模過程中所用模型的結構在S

3、TI / L由設計師來確定，因此，質(zhì)量幾何模型的大大依賴于設計師的經(jīng)驗。</p><p>　　一個車體部分設計系統(tǒng)的基礎上基于知識工程（KBE）提出，可用于自動的一個分區(qū)。</p><p>　　設計師的實驗，從而顯著降低開發(fā)成本，提高了設計效率。作品很多已經(jīng)做了的汽車車身部件的二次開發(fā)。這些作品可分為兩部分：</p><p>　　其中的重點是有效性和分析設計，如玻璃

4、的干涉檢查穩(wěn)壓器，視野fleld分析，反思儀表盤和雨刮掃面積。另一個主要集中在“設計”，在其他也就是說，這樣的工作將創(chuàng)建幾何楷模。目前，大部分的第二發(fā)展車體部分的是基于前（VaIidjty和分析），而不是計算機輔助車體部分設計。因為有較少的投入和很清楚在有效性和分析，數(shù)學解決方案樣的工作更適合計算機輔助設計。現(xiàn)在有很多設計成果，所有滿足specined設計要求和規(guī)則。在此外，作為車身的白色的一部分，任何部分必須保持與在結構的其他部分是一

5、致的。這個WIL /使零件結構更加復雜。該變化和復雜性是第一個問題，我們在設計過程見面。因此，他們應該是首先解決。</p><p>　　為了解決上述的問題，我們提出下面的算法：</p><p>　　所提出的策略的基本思想是1）由生成的幾何模型固體為基礎和基于拓撲的操作，這顯著增加所產(chǎn)生的幾何的質(zhì)量楷模; 2）分車體部分不同的區(qū)域近似復雜結構，ofTer設計者各種解決方案，從而能夠提高靈活性

6、和生成的模型的適用性;3）實施由自上而下的設計流程改進的層次模型。</p><p><b>　　2我?guī)缀卧煨虸N</b></p><p>　　二次DEVELOPMEN'T 一個復雜的建模是第一道屏障二次開發(fā)的進度。對于一個典型的車體的一部分，如前地板板，整個在3D CAD軟件的建模過程中可以分離INT0 600-1000步驟。作為用于更復雜的部分，例

7、如單件的側壁或門內(nèi)，這個過程將更加復雜。在工業(yè)實踐已經(jīng)表明，在一般情況下，它重要的是計算機，完成整個無操作自動建模過程設計師。</p><p>　　例如，生成的成功典型的自由曲面決定于輸入?yún)?shù)和幾何參數(shù)elements.The它們通常用在需要的功能來定義的代替這個特定的幾何操作。所以創(chuàng)建操作必須被拋棄，取而代之其他策略。鑒于這樣的假設幾何操作的概率為P，則一定建模過程中產(chǎn)生的概率包括N個步驟就沒有更多的PN，在一

8、般情況下，車體部分的設計，N是非常大的，所以概率wⅢ非常小。</p><p>　　構建幾何模型的過程由戰(zhàn)略調(diào)整和模式optimiza-的化。因此，這不是一個簡單的代數(shù)運算。它便于設計人員修改建模策略，但很難CAD系統(tǒng)。這樣一車體的CAD系統(tǒng)應采用建模戰(zhàn)略，從手動使用的那些非常不同車體造型。因為CAD可以自動化以下一些speciflc建模的角度講工作程序，但他們不能創(chuàng)建新的策或智能形容詞usting策略。</

9、p><p>　　2 殼體基于特征的操作</p><p>　　研究發(fā)現(xiàn)根據(jù)身體的這一戰(zhàn)略操作可以大大增加successfullity計算機輔助車體的幾何造型部分設計系統(tǒng)。此外，這種策略可以容忍一些失敗的幾何運算。這可以避免一切順序幾何墜毀引起幾個不成功建模操作操作。</p><p>　　在一般情況下，幾何特征可以是classifled成根據(jù)類型的三種類型參考對象：一個。

10、基于邊緣的操作灣基于面的操作C。體化運作部件的形狀和結構將是在幾何造型的改變時期或模型修正，從而邊緣的numer和零件的面孔將accordingly.If一些變化邊和面被除去，所有的特征的操作相關的他們將會失敗。當邊和創(chuàng)建的面孔，那些相對邊緣型和基于面的功能不能用于檢查那些自動變化，這往往會導致連續(xù)造型farlures。作為拓撲目的，身在幾何造型更加穩(wěn)定，相比邊緣基和基于面的造型，beUer模型可以由那些基于檢體內(nèi)來獲得操作。</

11、p><p>　　在時下流行的CAD系統(tǒng)，一些邊緣型和基于面的功能不能由組合而直接或間接地更換一些身體為主的特點。為了解決這個問題，我們增強這些邊緣型和基于面的特征以“智能”的身體為基礎的功能，并刺穿該算法在UGS / NX平臺。</p><p>　　32.調(diào)用一個智能識別，這將檢測體和找到邊和面。這些邊和面被用作基本幾何輸入。3.調(diào)用當前面基于和邊緣系骨折。 以上表格中提到的那些步驟

12、采用知識融合標準功能（KF）索緒爾。這些增強功能是完全參數(shù)化功能和繼承的所有屬性NX特征，以便它可以與此CAD集成系統(tǒng)。</p><p>　　由于智能識別后，幾何造型筑底特征可以被利用檢測的變化，并用于響應添加或移除幾何對象。而模式將被越來越多的穩(wěn)定和靈活在不斷變化和更新。</p><p>　　例如，對于一個混合操作（參見圖2），邊緣基于功能不能用于檢測新邊創(chuàng)建驅動后的個人資料均改變和新的

13、混合不能被附加到這些新的優(yōu)勢。但是，增強“智能”混合功能可以識別此更新，涉及所有邊緣融合操作。這就是我們想要的。</p><p>　　3 殼體的建模策略</p><p>　　在幾何造型，機身是有幫助的保持參數(shù)變化的穩(wěn)定性，也簡化內(nèi)部的復雜關系幾何特征。當手工建模，幾何操作隊列（圖3中示出）是經(jīng)常使用，如圖3所示，每個未來取決于或引用以前的功能。一個失敗的特征將停止所有以下功能的操作對于設

14、計師，新的方法或操作會采取的解決它。在一般情況下，這不是很嚴重的問題，但對于計算機的一個大問題軟件。作為一名優(yōu)秀的計算機輔助設計系統(tǒng)，它應該是健壯的一些失敗的操作，并防止破壞整體的失敗建模過程。如果幾何操作可以做成功，結果wⅢ是非常有用的和設計師可以很容易地解決這個問題所造成的幾次失敗的操作。</p><p>　　基于上述概念，下面的算法在我們的計算機輔助車身零件設計使用系統(tǒng)。首先，做一個身體作為初始機構未來的操

15、作。而將TnEN今后所有的體為主功能是用來“塑造”這一初始體最終形成預期的幾何體。使用此算法，計算機輔助車體零件設計系統(tǒng)可以得到更多的robustity。即使是一些操作系統(tǒng)蒸發(fā)散都失敗在某些情況下，它仍可以完成保持經(jīng)營和創(chuàng)造最佳的有用 輸出（參見圖4）。</p><p>　　4 多層次，多防區(qū)模型</p><p>　　例如，為了清楚地描述結構拖車門體側，還有在Ieast 70參

16、數(shù)和二十幾何投入。因此，一個體側不僅通過一系列描述表面上，但也復雜的參數(shù)和關系。這些關系總是與幾何造型并存。任何的機身設計過程是從簡陋到精致，或從簡單到復雜且不是快分配。該發(fā)展是動態(tài)過程被驅動通過重疊部分的變化，調(diào)整intemal裝飾和設計師的想法。規(guī)則和在過程牽連的關系是在gereral不變在一定意義。體側設計太]基于KBE將反映上述特性，因為它包含的規(guī)則關系。該設計的結果將沒有任何意義，果這是缺乏特點。幸運的是，我們與特征建模，WA

17、VE鏈接實現(xiàn)這個和KF由UGfNX提供。   </p><p>　　它公知的是的體側結構每部車輛是不同的。在過程中體側sofiware發(fā)展，目標是使設計系統(tǒng)應涵蓋重大典型結構體側，并允許在其中型變化。對于例如，雙門體側應包括五區(qū)（見圖5）：上A柱時，A柱的下部，上部乙pⅢar的，較低B柱和前蹺。然后必須有每個區(qū)域五六個典型剖面最少。在本文中，一個66building塊“的方法是通過解

18、決上述問題。的分區(qū)體側結構應滿足要求構和功能，以及不同的區(qū)有自己的設計自己的要求和特殊造型procediire。汽車車身零件設計系統(tǒng)將創(chuàng)建每個區(qū)域和組織喜歡做的“積木”他們最后一部分。</p><p>　　據(jù)體側的moduje思路，相應的工作流程的基礎上構建 CAD建模。實際上，復數(shù)關系船在內(nèi)部和外部的存在每個區(qū)域。組裝結構和參通過UG / NX提供terized造型都采用了創(chuàng)建體側處理自己內(nèi)心rela

19、t'ionships。和外關系是體現(xiàn)與UG / WAVE LINK。同時，這工作流confoimed與模塊化軟件開發(fā)追求的一致性和過程的連續(xù)性。這些方法使發(fā)展的明確和合理的。</p><p>　　有裝配控制frve水平結構體：第一級：基本幾何形狀;第二級：基本輸入組織accordrng到主體結構;三級：所有從眾多數(shù)據(jù)關系非線性編輯系統(tǒng)需要建立區(qū)域收集和聚集;四級：詳細建模操作每一個區(qū)域，每一個區(qū)域的fln

20、al模型在這個層面完成。五級：每個區(qū)域將被連接為一體部分。</p><p>　　這個控制srructure適合身體設計和開發(fā)過程。</p><p>　　顯然，這種方法可以容易地應用在身體其他部位的發(fā)展。</p><p><b>　　5 結論</b></p><p>　　擬議的幾何建模策略上述在開發(fā)使用計算機輔助車體零件

21、設計系統(tǒng)。與基于之前的作品相比傳統(tǒng)領/建模策略，實驗結果表明，該建模策略使系統(tǒng)更加穩(wěn)定和適用。進一步，幾何參數(shù)和由所產(chǎn)生的模型拓撲結構提出的建模策略可在調(diào)整大范圍的。這是得天獨厚的后分析和結構優(yōu)化。舉個例子，建模側壁，反式的邊緣時形成區(qū)域將消失，如果圓角的半徑為充分Iarge。因此，幾何操作，在其中所涉及的邊緣可能會失敗，所以ADJ usting圓角半徑的范圍大大減小。擬議的幾何建模策略顯著降低FL極限/讓調(diào)整從而大大擴大魚片的調(diào)整范圍