基于二维几何特征的轿车车身三维造型设计

针对某型号轿车二维造型图,提出一种基于二维几何特征的轿车车身三维造型设计方法.利用CATIA V5软件中的sketch tracer模块获得几何特征曲线,结合产品外形情况,进行三维建模.探讨轿车车身曲面分块方法及其涉及的关键技术,总结出轿车车身创新设计的一般思路和方法:先将二维图导入CATIA软件形成车身外形图体系,然后对车身曲面分块,再进行车身各独立曲面的造型设计,最后装配在一起,形成车身整体曲面.该方法简化了设计过程,缩短了产品开发周期.     

基于“草图跟踪”的复杂曲面设计方法

介绍了基于原有产品图片资料的三维重建方法,即根据被仿制车型的图片资料,从二维信息中提取三维信息,在三维空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体,重构汽车外形主模型的建模方法·利用CATIA软件中的草图跟踪模块,在3D视角中引入实际车身大小外形草图图像,作为构建车身三维几何模型的基础,依据现有参数化曲面理论和应用软件曲面造型方法,结合产品的外形情况,采用曲面分块车身建模方法,对车身建模和创新设计过程中涉及的关键技术进行了分析·     

Rhino建模软件在产品渐消曲面造型设计中应用研究

为了提高产品渐消曲面造型设计的效果,提出基于视觉表达和曲面融合的产品渐消曲面造型设计方法,基于Rhino建模软件进行产品渐消曲面造型设计的视觉传达设计,构建产品渐消曲面造型视觉表达模型,采用图像视觉成像方法进行产品渐消曲面造型设计过程中的图像融合和滤波处理,提取产品渐消曲面造型视觉图像的边缘轮廓特征量,采用模板分块匹配方法进行产品渐消曲面造型的分块模板匹配设计,建立产品渐消曲面造型视觉优化控制模型,结合分块融合匹配方法实现产品渐消曲面造型优化设计。在Rhino建模软件中进行产品渐消曲面造型设计的仿真实验,仿真结果表明,采用该方法进行产品渐消曲面造型设计的效果较好,视觉传达能力较强。     

轿车车身强度及刚度有限元分析

为了便于修改和调整轿车整车的有限元模型,提高有限元模型生成速度,对轿车车身和车架的强度和刚度进行有限元分析。应用参数化曲面造型技术、参数化变量技术实现整车的映射网格自动剖分,应用薄壳单元和厚壳单元模拟车身和车架,建立了全板壳单元轿车车身骨架有限元计算模型。采用映射网格单元来分析计算,优化处理存储数据,使得车身、车架变形和应力分布的分析计算速度更快、精度更高,并且获得更好的分析结果。在弯曲、扭转工况下对轿车车身进行强度、刚度分析,计算出变形和应力最大部位,并依据最大应力区,提出改进方案,降低了最大应力。     

齿轮挤压成形型腔流曲线曲面造型

流曲线曲面外型能极大地减小运动物体前进过程中的阻力,是曲面造型一个新的发展方向。文章基于这种理论把流曲线曲面造型引入到齿轮挤压成形型腔曲面设计中,系统地讨论了齿轮挤压成形型腔流曲线曲面参数方程的构造原理和建立方法,并应用Pro/ENGINEER建立了型腔的几何模型,初步实现了流曲线曲面型腔造型基本理论、数学建模和相关算法。     

B样条方法在车身逆向实验教学中的应用

B样条方法是常用工程造型软件的理论基础,是工科类学生基础理论课程的重点内容。但是由于在教学中理论和实践脱节,多数学生的现状是能够熟练应用如CAD等工程造型软件,但并不明白其原理。为实现理论和实践的无缝连接,遵循国家出台的"卓越工程师教育培养计划",在车身逆向实验教学环节中,增加B样条方法的仿真分析内容。首先,学生应用ATOS光学三维坐标扫描仪,对车身翼子板进行扫描,获得点云数据;然后,根据B样条理论,编写程序,实现翼子板曲面或轮廓曲线的重构;最后,将自己重构的曲面或曲线与ATOS的结果进行比较。这种集课堂教学、实验教学和仿真分析于一体的教学模式,是"卓越工程师教育培养计划"的有益尝试。     

NURBS曲面建模在产品创新设计中的应用

介绍了NURBS曲面建模技术在产品创新设计中的应用,NURBS曲线和曲面及其性质。讨论了基于NURBS曲面建模技术的产品创新设计中特征曲面数据的获取及其优势。最后以一辆雪地车的创新概念设计为例,紧密结合专业工业产品造型设计软件Rhinoceros深入讨论了NURBS曲面建模技术在产品开发过程中实际应用过程,并对其车身造型曲面进行了特征分析。最终通过UG的NURBS功能重构曲线将其转换为三维数字化制造模型。     

基于CATIA的逆向工程在车身覆盖件设计中的应用

介绍CATIA逆向工程技术的基本特点和工作流程,以及CATIA曲面造型技术的主要功能,结合车身覆盖件实例探讨了CATIA曲面造型方法在逆向工程中应用的一般思路．研究表明,将逆向工程应用于车身产品尤其是车身覆盖件产品的开发过程中,可以大大缩短开发周期,保证产品质量．     

汽车车身曲面点云数据分割方法的研究

车身曲面是由多张曲面经过延伸、过度、裁剪拼接而成,直接对测量获得的车身密集点云数据进行曲面拟合非常困难,需要对点云数据进行区域分割.探讨了点云数据的常用分割方法,结合车身曲面特点,研究并实现了一种点云分割的算法-基于平面度的直接分割方法.该方法通过最小二乘拟合平面法矢量夹角的均方差值来搜索具有几何相似特性的连续曲面片,将不同性质的曲面片分块保存.并结合ATOS测量设备得到的车身曲面点云数据,给出不同的实例,证明了该方法的有效性.     

非均匀有理B样条理论在自由曲面造型中的应用

探讨了应用非均匀有理B样条(NURBS)的曲线曲面理论理论进行复杂曲线曲面造型的基本方法,给出一个在UG软件中运用该理论进行复杂曲面建模的实例.实践结果表明:应用NURBS技术将大大提高利用计算机设计复杂曲线曲面模型的精度和效率.     

有限元网格自动生成参数变换法

本文在Zienkiewicz-林泰道方法的基础上,采用二次形状函数拟合边界曲线或曲面,使原有平面问题的网格划分推广应用到空间曲面和空间三维体问题。1 子块信息 平面区域分割成任意四边形子块A_1,并在边界上按逆时针方向设8个点P_j（j=1,2,…,8）,如图1（a）所示.顶点（p_1,p_3,     

OC曲面活塞数控加工系统动态特性研究及动力修改

ＯＣ曲面活塞以其优良的性能在内燃机上获得了广泛应用．作者所在单位研制开发了振动与数控技术相结合的ＯＣ曲面活塞数控加工车床．为了提供改进设计的理论依据，对加工系统进行了动态试验和结构改进，使系统的动态性能有了明显的改善．最后进行了切削验证，证明所设计的加工设备完全可以保证零件的加工要求．     

椭圆弧型工程曲面的研究与设计

设计的工程曲面是以定长椭圆为母线,在平面上以两条互相垂直的直导线上运动而构成的．这种曲面形状、范围完全由母线的几何形状确定,其工程数学特征强,力学工作性质好,构成完全理论化．工程曲面工艺构造简单,施工方法容易、造型新颖,具有美观性及欣赏性．这种工程曲面可用于建筑景观的屋顶设计、大型会展中心及大型体育场馆的网壳造型等,特别适用于多穹顶的大屋顶造型与建造．     

薄板动力分析的双向有限条法

本文采用双向有限条将板划分成两组方向互相垂直的板条，采用满足边界条件的 梁函数组成相应节线的坐标函数，使节线的交点满足变位协调条件．在两组节线分割 成的各矩形域，由康斯曲面插值确定一点的变位，然后用瑞里－李兹法求解了板的动 力问题，并在ＩＢＭ上编制了相应的程序，若干算例表明这种算法比较准确、简便．     

以曲面为顶的CAD实体体积计算

根据多重积分理论，用Ｓｈｅｐａｒｄ曲面和加权最小二乘曲面来实现三维空间散乱数据点所围成的曲顶实体体积的计算．     

复杂曲面三维数模重建技术的应用与研究

运用三维测量技术对汽车复杂零件进行实物采样,获取空间三维实物点坐标,采用双Ｂ样条函数进行曲面拟合,在计算机中生成三维数学模型,用几何光顺法检测曲面模型重建的精度,并给予光顺修正。在三坐标测量机与计算机之间联网并编写数据转换软件,实现三坐标测量的点阵数据能方便地被ＵＧ软件读取。测量技术与计算机技术相结合使三维实物的计算机数学建模有了新的跃进,加速了引进产品的国产化与创新进程     

清代科学家邹伯奇之《求重心说》研究

目的深入分析清代学者邹伯奇的文章《求重心说》中的求重心方法。方法历史分析与文献考证。结果在《求重心说》中邹氏利用多种方法求解物体重心,这些方法有分割法和比例法、负体积法和负面积法、悬挂法,以及多个物体求公重心法,并且还开创性地解决了曲线体、瓜皮形物体的重心位置的求解问题和圆与球形物体重心的求解问题。结论在微积分传入中国之前,对求解物体重心问题的研究,邹氏具有较高的水平。     

双三次曲面的反演算问题

在科技领域中广泛应用的双三次曲面,一般都按给定曲面特征点(又称控制点)求解,然而在不少实际问题中,例如地层层面的模拟,都是反过来,即知道曲面上的数据点,求解该曲面的特征点,以确定该曲面方程。这是曲面的反演算问题,本文讨论双三次曲面反演算问题,推导出反演算的数学表达式,依特定值找出系数矩阵,并用二次曲线拟合法求出曲面片角点的切矢量,依方程解出曲面的特征点,从而可确定通过离散数据点的曲面方程。     

车载雨刮电机电磁辐射干扰仿真模型

提出了基于仿真软件HFSS的车载雨刮电机辐射干扰仿真模型。分析了雨刮电机产生电磁辐射的原理,进而建立了车载雨刮电机辐射模型。在HFSS中将车体结构分解成若干简单模块,各模块的关键点坐标从导入的汽车CAD模型中提取,并分别对其进行网格剖分,然后组合成车体的有限元网格模型;利用自适应网格剖技术,得到满足精度要求的仿真结果;仿真结果与实测值变化趋势一致,峰值频点吻合,表明仿真模型是正确的,可用于雨刮电机在整车上的辐射干扰预测。研究方法有较高的通用性,对汽车其它电器部件或子系统的整车辐射仿真分析具有很好的参考价值。