轿车参数化分析模型的构造及在车身开发中的应用研究

建立了基于三箱式轿车结构的参数化分析模型。根据车身概念设计的流程和特点构建了概念设计阶段的车身开发平台,平台封装了开发所需的大部分分析和优化方法,并实现了轿车参数化分析模型和车身开发平台的集成,使得设计人员可以在统一的操作环境下基本实现对汽车车身概念设计过程的控制。研究表明,该系统实现了早期车身开发的CAD与CAE的集成,提高结构方案选择的效率和结构设计的可靠性,表现出很大的柔性,提高了设计效率。     

基于梁单元的车身结构性能快速评估系统的开发

采用模板的方法构建了参数化的白车身概念设计线框模型,基于梁单元建立了柔性的车身结构有限元分析模型;建立了基于真实截面形状的参数化车身梁截面库,可直接计算截面的特性参数;实现了单元接头实现了对接头参数化精细模拟,提高了车身结构有限元模型的仿真分析精度;最后以实例的形式给出了该模型和详细车身结构模型的结构仿真分析的结果对比,结果表明采用梁单元模型构建车身结构符合车身设计初期的精度要求,并具有结构简单、计算速度快、易实现参数化等优点,适合在车身设计概念阶段快速评估车身的结构性能。     

概念设计阶段钢铝车身框架结构设计方法研究

调研了市面上承载式轿车车身结构,创建了钢铝车身框架结构正向开发参数化模型数据库管理模式。利用参数驱动设计的方法,建立了可供钢铝车身概念设计的参数化车身框架结构系统。综合考虑静动态性能探讨了钢铝混合车身框架结设计方案,并基于车身框架分层"子结构"的思想对车身框架进行第一层次分块,通过实例车型应用实验获取了满足静动态车身性能指标的钢铝一体化车身框架结构,从而验证了设计方法的合理性。为车身框架结构的概念阶段设计提供了参考依据,对车身结构开发方法的研究具有指导意义。     

基于J2EE车身可视化设计平台研究

以车身设计可视化开发平台为背景，描述了由J2EE平台建立的信息集成Web服务结构，建立了车身几何模型和动力学分析模型数据库和知识库，实现了CAD／CAE设计信息交流和共享。     

碰撞安全性能驱动的车身前端结构优化设计

为了提高概念设计阶段车身结构设计对后续详细设计阶段的指导意义,通过车身零部件的隐式参数化建模方法实现CAE驱动的概念设计。以车身正碰主要吸能结构的前防撞梁、吸能盒以及前纵梁为例,建立了包含对车身结构碰撞性能具有较大影响的细部结构的参数化模型,并对模型的网格质量进行控制,可以实现参数化CAD与CAE模型间的快速响应。概念设计阶段该参数化模型可以通过形状、尺寸、材料的协同优化,提高后续工程设计的可靠性和效率,缩短开发周期。     

电动轿车车身骨架多工况力流分析

在静力分析模型的基础上,利用Nastran提取结构内力,对电动轿车车身骨架进行多工况力流分析,介绍内力成分分析和应力成分分析的方法,从而建立构件的内力与车身实际所受载荷之间的联系,深入研究车身骨架的受力特点和身车结构的力流特性,为电动轿车车身结构概念设计提供参考。     

车身结构概念设计集成系统的实现

为了弥补车身在概念设计阶段所产生的缺陷,提出了集车身几何建模、分析、优化于一体的集成设计系统VCD-ICAE.该系统支持"分析驱动设计"的新概念设计思想,以计算机辅助工程技术为核心,融合模板技术、参数化技术和优化技术,对车身结构慨念设计的整个过程进行有效的支持,能够自动、快速地建立参数化车身几何模型和有限元网格模型,准确、有效地进行车身强度和模态的计算和校核,并实现以车身总体性能为设计目标的参数优化和形状优化,为用户提供最优的产品设计方案.介绍了该软件的特点、功能和结构流程,以某车型为实例,验证了该软件的有效性.     

客车概念设计中的结构优化有限元分析

以实例客车为对象,在客车车身结构概念设计阶段,建立以参数化几何模型为基础的有限元简化分析模型.以提高车身的扭转刚度、降低车身骨架的自重为目标,应用ANSYS软件,对早期结构方案进行了优化分析应用研究.研究表明,方法和结果完全可以用来进行早期结构分析和方案评价.     

概念车身结构的有限元分析

车身结构概念设计是车身设计过程中的重要环节,为了提高车身的设计效率和精度,在概念设计阶段对车身进行结构分析至关重要,以某款轿车为原型,采用UG软件对车身结构进行了简化,建立了车身的简化几何模型,根据截面力学性质对车身梁截面进行了简化并计算了相关的力学参数,建立了接头的刚性方程并进行解耦得到接头分支的刚度值,采用弹簧单元和刚性单元模拟了接头单元,创建了车身有限元模型,计算了车身刚度和模态,将仿真结果与详细设计结果进行对比,验证了该设计的可行性。     

列车专用锥形橡胶弹簧的计算机辅助设计研究

开发了铁路车辆专用锥形橡胶弹簧的三维参数化CAD系统,用VisualBasic语言编程实现结构参数设计计算、用SolidWorks软件API实现三维参数化造型,并以插件的形式集成于Solidworks平台下,实现了系统设计的集成驱动和界面风格统一。     

客车概念设计阶段的车身结构优化设计分析

阐述了概念开发阶段客车车身结构优化分析的方法，结合客车的概念实例，采用简化的参数化有限元模型，进行了以降低车身骨架自重为目标的车身结构参数的优化分析，从而有助于在设计初期预测和完善整车性能，减少设计重复和缩短开发周期，为车身结构设计有关参数的选择提供明确的方向。     

结构优化有限元分析在客车概念开发中的应用研究

通过分析客车概念开发阶段车身结构优化有限元分析的作用和特点，研究利用简化的参数化分析模型进行早期结构方案优化分析的方法，并针对实例客车概念开发，以提高整车刚度、降低车身骨架自重为目标，进行优化分析的应用研究。优化结果对于客车概念开发阶段的方案确定及后续车身结构详细设计具有重要帮助。     

基于参数化的机床产品快速变型设计

在产品的概念设计过程中,融入参数化技术,实现大规模定制化产品的快速设计.针对机床产品,以UG为软件平台,结合V C 和SQL Server数据库开发机床产品参数化变型系统,并讨论从功能需求到结构参数模型的映射过程、主要结构特征尺寸参数化等关键技术,通过参数化实现产品级的机床快速变型设计.     

导弹总体结构设计主模型技术的研究与实现

产品主模型技术是复杂产品研发平台的核心和基础。针对当前导弹武器设计的快速性和设计过程集成性的要求,文中通过对传统导弹总体结构设计过程的分析,研究并建立了导弹总体结构设计主模型。导弹总体结构设计主模型包括参数化模型,导弹总体结构控制模型,模型转换接口,规则描述集。开发了基于主模型的导弹总体结构设计系统,创建了设计向导,并结合实例对上述理论和方法进行了有效性验证。     

产品概念设计重用研究

在对设计重用的基本理论进行研究的基础上 ,建立了能够记录概念设计历史的基于功能 -行为 -结构框架的概念设计信息模型 ,实现了功能、行为和结构的形式化表示 ,并通过与 PDM模型集成 ,建立了多粒度层次的概念设计重用框架 ,使 PDM系统成为概念设计重用的系统平台 ,同时还研究了概念设计重用信息的检索方法。     

承载式车身结构的强度刚度及模态的有限元分析

车身承载式结构可以减轻自重,降低车身的高度等,因而在轻型客车设计中得到越来越广泛的应用。本文介绍了承载车身强度、刚度和模态分析的方法。首先建立了轻型客车承载式车身的几何模型和有限元模型,对该车型的不同设计方案进行了计算分析和对比,得出了许多有意义的结果。所探讨的方法可以对结构静态和动态性能评价或优化,从而提高初始设计的可信度,缩短新产品定型的周期。     

参数化模型数据库的建立及应用

针对SFE CONCEPT^TM参数化建模设计软件的传统建模方式,存在建模速度慢、上手难度高、通用率低的特点。在白车身早期开发阶段,引入SFE参数化模型数据库概念。对跨平台多款车型数据调研,并结合白车身早期概念设计流程,制定SFE参数化模型数据库建模标准,并严格按照标准建立数据库以及对其应用。结果表明:达到了缩短建模时间、降低建模难度与模型通用率高的预期要求。     

网格环境下复杂产品概念设计技术研究

在研究分布式协同产品概念设计系统的基础上,将网格技术、代理和可扩展标记语言技术相融合,以解决分布式环境下多领域设计的协作、模型数据的集成和共享等问题,提高了产品概念设计系统的鲁棒性和问题求解的有效性。从复杂产品概念设计的过程,分析了系统的需求,建立了基于网格服务的复杂产品概念设计系统,阐明了系统的组织结构、通信方式、工作原理和工作流程,给出了产品概念设计支撑平台中涉及的机械、电子、控制和软件等领域的智能代理的统一描述,构建了一个支持分布、异构的多领域协同工作的产品概念设计支撑平台,展望了概念设计技术在仿真系统中的进一步应用。     

机械弹性车轮的结构参数化设计

针对机械弹性车轮的结构尺寸发生细微变化或者结构不满足强度、刚度等要求时,都需要进行重复设计以致延长设计分析周期的问题,基于参数化设计和Pro/E二次开发的理论,开发了机械弹性车轮的结构参数化设计平台,该平台以交互的方式实现机械弹性车轮强度和尺寸校核、三维零件模型和工程图的自动生成、虚拟装配等,同时避免了在传统设计过程中通过查阅国家标准、工程手册来确定设计参数等繁琐工作。实例结果表明,利用所提出的技术与方法能够实现机械弹性车轮结构参数化设计。