基于CATIA V5的中国成年人数字人体模型研究

人体模型是产品人机工效分析的重要基础工具。针对CATIA V5中缺少中国人体模型的问题,本文通过中国成年人人体尺寸项目与CATIA V5中人体变量的对比分析,找出了中国成年人人体尺寸中缺少的测量项目,在此基础上建立了一个完整的中国成年人人体模型尺寸数据文件。建立中国数字人体模型作为满足人生理需要的设计依据,根据人机工程学理论并考虑人的心理认知,通过计算机辅助人机设计确定人性化操作空间。     

CATIA软件在船舶设计中的几点应用

以某集装箱船双层底分段为例,介绍CATIA软件在船舶设计中的三维建模、有限元分析、焊接设计三点应用。讨论使用CATIA软件进行船舶计算机辅助设计工作的优点,为船舶工程相关技术人员使用CATIA软件提高工作效率提供参考。     

人机工程系统的计算机辅助模拟与评估

本文从实用角度出发,运用计算机图形学和计算机辅助设计的技术和原理,提出了一种具有统一结构、变参数、多面体人体模型和机械环境模型的“人机工程系统计算机辅助设计、分析、模拟和评佑试验程序系统”.人体模型可以构造各种体态、体型的人并进行重心计算和稳定性检验.环境模型可以构造各种结构的设备,机构和建筑环境。用户利用图形终端以交互方式实时设计,构造所需要的人和机械环境并分析、研究两者的最佳匹配,在多种方案评佑的基础上完成方案优选。综合运用计算机图形学,计算机辅助设计、机械设计和环境工程、人体工程的技术和知识,我们进行了人机工程计算机辅助设计、分析、模拟和评估的初步研究,开发了一个试验性程序系统,系统能够提供具有广泛观测与评估性能的设备三维模型及操作者人体模型。人机系统设计者,在样机生产之前,利用本系统提供的模型,以交互方式实时造型并显示,进行多方面的试验和人机学评估。     

基于AutoCAD的计算机辅助人机工程软件

采用计算机模型来进行人－机器－环境系统的模拟,不仅可以直观地显示它们之间的三维位置,而且可以大大降低人机系统的研发时间。文章简要介绍了以AutoCAD为基础开发了计算机辅助人机工程系统的过程,本系统通过从Access数据库中读入人体的主要尺寸,在AutoCAD中建立人体模型,并利用程序语言Visual Basic对模型进行修改和运动仿真,集成了数据库、计算机辅助设计软件、程序设计软件的功能。本系统能在一定程度上实现人体测量、人的行为分析、作业任务、姿态分析、碰撞探测等工作。     

牙科椅不同俯仰角度的人体舒适度研究

目的通过研究牙科椅俯仰角度的变化与人体舒适度之间的关系,为改善牙科椅的设计提供有力的参考依据。方法测试不同俯仰角度下人体主观舒适度,基于CATIA(交互式CAD/CAE/CAM系统)人机工程设计与分析模块,在导入的牙科椅模型中引入三维人体模型,建立虚拟人机关系,结合人机工程学理论,对不同俯仰角度下人体姿态的舒适度进行仿真分析,利用SPSS统计分析软件对所得的数据处理。结论牙科椅俯仰角度从0°转到60°的过程中,人体舒适度分值呈先上升后下降的趋势。人体最舒适的牙科椅俯仰角度为30°,最不舒适的角度为0°,同时验证了CATIA人机工程设计与分析的可行性。     

基于UG的平面尺寸链的计算机辅助飞机公差设计

随着CAD 技术的普及,飞机三维外型计算机辅助设计基本实现数字化,但目前飞机公差设计尚未实现计算机辅助设计。公差设计仍然需要大量手工计算,导致飞机公差设计与产品总体设计不协调,制约飞机数字化设计、制造技术的发展。探讨如何以现有CAD 三维造型系统为技术平台,开发计算机辅助飞机公差设计模块,实现平面尺寸链的飞机公差分析和分配的计算机辅助设计。给出在UG 平台上实现计算机辅助飞机公差设计模块的开发方案,并有利用该模块进行飞机装配件公差设计的运行实例。     

瓦楞纸箱尺寸优化设计的算法分析

针对目前瓦楞纸箱的计算机辅助设计系统应用的局限性,对瓦楞纸箱尺寸优化设计的算法进行了研究,提出了两种尺寸优化设计算法.并利用VC 开发了瓦楞纸箱尺寸优化设计系统,为瓦楞纸箱的计算机辅助设计系统应用提供了一定的理论基础.     

换热器计算机辅助设计

把换热器的设计和计算机辅助设计的概念相结合，提出了换热器设计的一个系统模型，考虑到换热器结构形式的多样性及影响换热性能因素的复杂性，较好地解决了人机互补问题及与绘图软件ＡＵＴＯＣＡＤ的相结合问题，对空冷式换热器进行了具体实现。整个系统分成两部分；辅助设计计算部分和辅助设计制图部分。具有良好的适应性和人机友好性。     

人机工程学在家用健身车设计中的应用

以人机工程学为理论基础,分析人—车系统中人与家用健身车的支撑部件、动力接受部件、工作部件的关系,并结合影响健身车性能的人体因素,论述了健身者的体质对家用健身车的人机功效的影响,进而分析利用我国成年人人体尺寸标准,进行家用健身车车体结构的尺寸参数设计的可行性。在此基础上,提出家用健身车显示面板和常用控制器人机关系的合理性。     

CATIA软件在汽车研发设计领域的应用

CATIA软件是一套完整的含三维设计、分析计算、动态模拟与仿真的CAD/CAM/CAE一体化软件,同时嵌入众多辅助设计功能,并具有强大的拓展功能和二次开发功能。文章总结了基于CATIA软件平台在汽车研发设计领域的关键应用方案,其具有的零件标准库,人机工程功能,以及知识工程模块极大地改变了传统汽车设计工业,可有效降低汽车研发设计复杂度和工作量,提高产品设计的标准化程度,从而缩短汽车产品研发设计周期,为新产品赢得更多地市场先机。     

CATIA曲面造型技术在小型无人机设计中的应用

探讨了利用CATIA软件完善的曲面造型功能,进行小型无人机产品设计的问题.建立了全机高品质的理论外形数字曲面,实现了重要结构件的三维参数化实体建模(如机身头锥、翼面和整流罩等),以及模具的快速设计.还介绍了将CATIA软件的一些特殊功能应用于无人机外形设计的问题,例如翼身整流罩的自动生成等.结果表明CATIA软件的应用为小型无人机结构设计和模具制造提供了良好的三维设计手段,缩短了研发周期,节省了研制成本.     

Determination of the loading types responsible for the deformed shape of an aircraft cockpit

During the last decade, some studies have been done, concerning the evaluation of aeronautical components in terms of the load conditions applied to cockpit geometries.The present study aims to determine the loading types which could be responsible for the deformed shape of an aircraft cockpit after an accident. Experimental tests were carried out in order to obtain the deformed geometries of the different structural supporting components.Using CAD software (CATIA and SOLIDWORKS) together with a 3D scanner, a 3D modelation was obtained, from an undeformed aircraft cockpit.Due to the complexity of the shape of the cockpit, a finite element approach was adopted and the components were modeled and analysed for a series of representative load cases in order to find out the most likely loading compatible with a deformed shape of the cockpit’s structure. The 3D model of the cockpit, obtained with the CAD software, was analysed with the finite element programs ABAQUS and ANSYS. The result and outcomes are presented herein.A experimental specimen was modeled and analysed by FE program in order to validate the results obtained for the cockpit modelation.In addition some guidance is given on the verification of the loading which could be responsible for the deformed shape of an aircraft cockpit.     

The development and evaluation of Syco3D: a real-time collaborative 3D CAD system

This paper describes the development and evaluation of a real-time collaborative 3D CAD system, Syco3D, which allows distributed designers in a small team to work together to build and edit virtual 3D models. A shared 3D workspace, Shared Stage, is incorporated in a conventional CAD interface and provides a number of real-time collaborative features in two main interface elements: Synchronised Stage View and Data Structure Diagram. This paper also reports on a usability experiment with two versions of the system, one with the Shared Stage module and the other without, and discusses the issues raised from the development and experiments with the real-time collaborative 3D CAD system.     

行栽机CAD系统的开发与研究

采用组件化的方法开发了行栽机CAD系统.利用AutoCAD、3DMAX等通用软件建立部件的数学模型;使用XML文档对模型数据进行管理;利用DirectX中的Direct3DRM建立三维编辑器;应用 Visual Basic 的 ActiveX 控件开发了附加控件,实现了机构的三维动画效果,实现了具有图片、动画等交互功能的机械设计软件.作为通用软件平台,为产品设计开发提供了快速高效、简单实用的解决方案.可应用于工程设计、模拟及计算机辅助教学.     

Non-rotational aspherical models of the human optical system

The aim of this work was to define three-dimensional (3D) non-rotational aspherical parametric models for the human cornea and lens using computational geometry and CAD representations. The hyperbolic cosine based function is used for the cornea and a parametric model is used for lens modeling. Data analysis and visualization of 3D non-rotational models were made using the Rhinoceros CAD software and MATLAB software was used for numeric computation. We combined, implemented, and evaluated these models with a 3D ray-tracing in order to fully analyze the human eye model. It was found that 3D non-rotational aspherical models for the human eye could be more accurately modeled and rendered for analysis with finite element method. The objective of this study is to present and analyze mathematical models of the cornea and lens and to highlight the potential of optical applications of the eye models containing astigmatic surfaces, which are more close to the real eye than spherosymmetric eye models.     

工业建筑预埋件三维快速装配设计方法

当前工业建筑结构预埋件设计主要采用二维CAD软件,效率较低且容易出错。为此提出基于广义参数化模板的三维预埋件快速装配设计方法。该方法建立包含三维参数化形状结构、安装定位方式和二维投影简图等各种信息的预埋件广义参数化模板;通过构建预埋件参数化模板库,采用基于历史的装配设计技术,实现预埋件的快速安装设计。该文方法已经集成到商品化工业建筑结构三维CAD软件InteRDS中,并在实际工程设计中得到应用。     

基于CAD模型的复合材料机翼成本快速估算

在机翼方案设计阶段需要快速对复合材料机翼的制造成本进行评估。基于制造工艺成本模型开发了复合材料机翼成本估算模型。应用CATIA 二次开发技术编制了模型生成器,实现了参数化建模过程自动化,并为成本模型提供计算所需几何特征信息。实现了机翼设计方案CAD模型与成本分析模型无缝连接的自动化计算过程,给出了实现该过程的流程和主要步骤。以某型无人机复合材料机翼为例,验证了该方法的确能对不同结构布置形式和不同外形的复合材料机翼设计方案进行快速成本评估。估算结果表明,在外形相同的情况下,梁的个数增加1个,肋的个数减少4个的复合材料机翼,其总成本增加了约2.5%;在结构布置相同的情况下,展弦比和梢根比的变化对该复合材料机翼总成本的影响不大。       

基于4D CAD的大型桥梁施工进度系统仿真研究

随着桥梁建设的发展，传统横道图与网络图已成为施工管理水平提高的制约因素。将面向对象的复杂工程系统仿真方法与CAD数字建模方法相结合，将桥梁的3D整体模型和施工进度相链接，提出了基于4D CAD的桥梁施工系统仿真思想，使施工过程的动态可视化与直观分析优化后的施工进度成为可能。以Visual C++作为仿真平台，设计编制了桥梁施工4D CAD可视化仿真软件。研究成果在某斜拉桥工程施工组织设计中得到成功应用，验证了基于4D CAD的大型桥梁可视化仿真方法在斜拉桥施工进度分析与优化方面的实用性和优越性。     

基于CATIA 的覆盖件模具智能化符形空开系统

目的基于CATIA平台,实现覆盖件模具符形空开智能化设计。方法系统通过适当的人机交互以及桥接、裁剪与偏置等方法对符形空开涉及的曲线进行封闭处理,将用于生成符形空开实体的轮廓进行了拟合光顺处理,并采用CATIA提供的发布技术以及参数驱动功能,实现了模具符形空开的智能化、参数化更新。结果系统实现了模具符形空开的快速设计,并可在装配级别与零件级别同步更新。结论系统规范了符形空开的设计流程,有效地提高了模具结构设计效率。