汽车CAD／CAE——基于Catia的内外饰通用结构的创建与应用
文章在catia环境上，介绍内外饰通用结构的三维参数化设计，并生成通用结构catalog，在以后的设计中加以引用，以提高设计效率。
标签：汽车；catia；通用结构
前言
汽车行业是一个高速发展、竞争日趋激烈的行业。当代汽车开发和制造技术中，缩短开发周期、降低成本、减少产品开发风险等因素直接关系到企业的自主创新力。在内外饰的设计中，同一结构经常被不同项目和零件使用，不同工程师重复的设计造成资源的浪费。而通用结构的建立和应用能够大大提高设计效率和周期，并降低开发风险。
1 通用结构的创建
1.1 通用结构的分类
根据现有车型和竞品车型的机构进行分类，在CATIA V5软件环境下建立。类别采用中文命名，零件全部按照各标准命名。各类结构具有直观的零部件式样图标，所含信息充分满足设计需求，如类型、编号、名称、尺寸规格等。
通用结构分类：
（1）卡接结构；（2）螺钉、螺栓安装结构；（3）焊接结构。
1.2 通用结构的创建
建立基于CATIA V5的通用结构women称之为创建CATALOGS.在完成对通用结构的分类后，我们先用CATIA V5软件对各类结构进行实体建模，在建模过程中引入参数变量，并对各元素进行约束，然后创建设计表、描述文件，创建图标，并进行分类，最后加入到CATALOGS中。这样，设计人员便可方便的通过索引对通用结构进行调用了。
创建通用结构大体分为以下过程：
1.2.1 实体建模
一个CATIA的CATALOG引用了若干实体。实体建模就是用CATIA V5的各功能模块将通用结构设计成一个个实体。这些实体就是CATIA V5中的CARPart或CATProdut这样的文档。建立的实体需要定义约束关系。在定义约束关系过程中应使约束关系尽量优化，避免重复约束的情况或遗漏必要的函数关
系。
1.2.2 参数化
CATIA提供了参数化的设计手段。参数化设计是指系统通过尺寸驱动的方式，以独立的集合约束条件和简单的公式，寻找解决方案。参数化设计的主要特殊是以尺寸控制几何模型，利用CATIA软件建立几何模型时逐一建立几何参数，这些参数的位置是固定的，但参数的数值是可以改变的。参数化定义的图形是完全受约束的，参数化的设计方法更适合于标准件这类设计过程比较明确的零件。
浅谈CATIA运动仿真在汽车设计中的应用
摘要：完成汽车总体设计要求，需要运动仿真、电子虚拟装配模型的辅助，从而实现汽车的制造装配智能化与集成化。为了更好地了解电子虚拟装配及运动仿真模型建立的具体过程，本文根据运动仿真、电子虚拟装配的特点，找出其汽车总体设计中的具体应用。
关键词：CATIA；运动仿真；汽车设计
前言
由于汽车行业的竞争不断加剧，如何减少制造时间、加快产品研发的速度以及提升汽车产品质量是汽车制造业急需解决的问题。同时随着电子信息技术的不断发展，为汽车的制造装配智能化与集成化创造了有利条件，尤其是虚拟现实技术的加入，使得汽车制造工艺过程的可视化逐渐变为现实。现在许多汽车企业引人虚拟装配技术进行提升自身的专业化，从而提高了汽车的质量。
1汽车的整体设计
汽车整体设计，也属于汽车总布置设计，就是要使汽车的内置可以达到设计图所要求的性能指标与整车参数，同时要使这些性能指标与整车参数分解成各个单独的功能与参数。
第一要绘制汽车总布置图，在部件设计、各总成要求以及总布置草图的基础上使用比较精确的比例绘出总布置图，可以确定部件的位置与尺寸，使汽车可以得到合理的布局；第二依据总布置设计要求确定的整车性能与参数提出准确的要求，尤其是计算载荷、质量限制、尺寸要求、特性参数等方面。第三需要准确绘出涉及运动的校核图，并且要合理布置空间，以免出现运动干涉；第四要确定涉及整体和部件特性、结构参数以及支承型式等；第五要确定各总成的核心位置，同时要计算整车质心高度与空载和满载时的轴荷分配；
2电子虚拟装配及运动仿真建模
2.1电子虚拟装配的建立
（1）正向实体建模
经过确定软件的实体建模模块，可以依据部件与零件三维图纸尺寸，通过布尔运算、放样、扫描、旋转、拉伸等方法，使用部件与零件具体用途展现在电脑虚拟环境之下。这种方法虽然比较直观，但是部分细小的零部件无法准确测绘其尺。例如曲面的的零部件、汽车外面的细小部件等，无法使用正向建模进行模拟，这时需要使用逆向建模方法进行操作。
一．汽车三视图的导入
下载的Benz G500各向视图
将下载的汽车三视图中的各视图裁剪下来，然后进入CATIA的sketch tracer模式中，导入每个视图时先选视图方向，然后调整每个视图的尺寸使每张视图的比例相同，之后确定位置，来保证描绘轮廓的准确性。调整好的视图如下图所示：
二．车身曲面的绘制
1.车顶
在俯视平面和正视平面内用样条线描出车顶与风挡玻璃的交线在这两个视图平面中的投影线，然后用合成工具将这两条曲线合成。在汽车侧视图平面中描出车顶的侧轮廓线（上图中的蓝线），用扫掠工具以蓝色车顶侧轮廓线为轨迹，合成曲线为轮廓进行扫掠，从而扫掠出车顶曲面。
2.车窗
前车窗是用投影和分割做出，具体做法是：将风挡玻璃在正视图中的轮廓线描出，投影到前风挡曲面上，然后用分割命令以投影线为分割元素将前风挡分割开并保留双侧，把分割出来的玻璃部分更改属性，改变颜色和透明度，达到上图中的效果。
侧车窗的做法与前风挡类似，但是后车窗需要把分割出来的玻璃部分向汽车中心平面方向偏移，形成向内凹的效果。
后车窗的制作方法与前风挡完全相同。
3.轮眉和侧踏板
轮眉是用混合和扫掠命令做出，需要调整几次草图才能达到准确的形状，最后扫掠出侧面踏板。
4.引擎罩
引擎罩是使用网状曲面的方法做出。轨迹是引擎罩外轮廓线在侧视图平面上得投影。
5.前保险杠及前脸
前保险杠主要是使用扫掠法做出来的，可直接扫掠出前保险杠的形状。前脸主要是使用扫掠和分割法做出。
6.备胎及后保险杠、后灯
后保险杠主要是使用扫掠法做出来的，后灯是分割和加厚曲面并改变颜色，备胎是用旋转曲面功能做出。
7.侧面
侧面是由其他做好的面和侧面曲面修剪而得出。
薰藻鞍撇
运动仿真在汽车设计中的应用
刘斌保定长城华北汽车有限责任公司
刘较娅秦皇岛广播电视大学
韩亚平河北交通职业技术学院
摘要介绍了汽车总体设计要求阐述了电子虚拟装配及运动仿真模型建立基本过程根据电子虚拟装配及运动仿真特点讨论其在汽车总体设计中的应用【主题词汽车设计运动仿真应用
前言
随着世界汽车制造业市场的竞争加剧如何
提高汽车产品质量加快产品设计的研发及缩短
制造周期一直是汽车制造业面临的问题计算机
技术的飞速发展为汽车的制造装配集成化和智能
化发展创造了条件特别是虚拟现实技术的应用
将汽车制造工艺过程可视化变为了可能为了缩
短整车开发周期提高整车设计质量国内外大型
汽车企业纷纷引人虚拟装配技术试装完成后的
电子样车不仅可以用作整车各系统内部或互相的
静动态干涉检查还可以对零部件进行有限元和
动态仿真分析从而使许多整车及零部件性能试
验可以在计算机上进行大大缩短整车开发时间
降低开发费用
汽车机械系统中存在各种复杂的运动机构
如何对其进行虚拟的运动创建仿真及检验是虚
拟装配过程中的难点在产品试制之前首先在计算机上试装及时发现设计过程中产生的各系统
之间或系统内部的静态或动态干涉进行行驶系
转向系传动系的动力总成及相应零部件性能以
及操纵稳定性行驶平顺性制动稳定性等整车性
能的仿真试验。此外能够用于电子样车装配工
艺分析产品展示等
下面结合一款前悬架为不等长双横臂独立悬架的整车虚拟装配及运动分析进行讨论以
软件为例对如何利用三维软件进行运动仿真
的建立运动分析控制等进行初步探索
汽车悠体设计
汽车总体设计又称为汽车总布置设计其任
务是使所设计的产品达到设计任务书所规定的整
车参数和性能指标的要求并将这些整车参数和
性能指标分解为有关总成的参数和功能
绘制汽车总布置图在总布置草图和各
急成部件设计的基础上用或的比例精确
地绘出总布置图用于精确控制尺寸和位置为各
总成和部件准确分配布置空间又称尺寸控制图
根据总布置设计确定的整车参数和性能指标提出对各总成和部件的设计要求包括结构
