理工設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告(理工類(lèi))設(shè)計(jì)題目某型小客車(chē)車(chē)身側(cè)圍構(gòu)造設(shè)計(jì)學(xué)生姓名唐慧聰學(xué)號(hào)專(zhuān)業(yè)車(chē)輛1103一、課題背景、目的、意義：1、課題背景側(cè)圍承當(dāng)連接轎車(chē)前部和后部，支撐頂蓋，轎車(chē)車(chē)身側(cè)圍是整個(gè)車(chē)身設(shè)計(jì)中的一種重要基準(zhǔn)，對(duì)轎車(chē)的縱向剛度有很大的影響。側(cè)圍的設(shè)計(jì)考慮A立柱部分視野、門(mén)檻、門(mén)洞部分的乘降性、密封性等。同時(shí)還要考慮車(chē)輛的整車(chē)碰撞安全性能的規(guī)定。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在汽車(chē)設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用，對(duì)于汽車(chē)車(chē)身側(cè)圍的快速開(kāi)發(fā)系統(tǒng)構(gòu)造和辦法已經(jīng)日趨成熟。其中，逆向工程設(shè)計(jì)辦法是汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)過(guò)程中的一種重要環(huán)節(jié)，也是一種快速設(shè)計(jì)的工程辦法。2、課題目的本課題根據(jù)汽車(chē)車(chē)身構(gòu)造設(shè)計(jì)的規(guī)定，對(duì)現(xiàn)有某汽車(chē)側(cè)圍進(jìn)行反求和正向的構(gòu)造設(shè)計(jì)，給出一款造型美觀、工藝性合理的車(chē)身側(cè)圍。當(dāng)今的CAD軟件如UG、CATIA等都為汽車(chē)車(chē)身的設(shè)計(jì)提供了較好的平臺(tái)，如何根據(jù)這些軟件提供的辦法，按照汽車(chē)車(chē)身側(cè)圍的正逆向設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行快速設(shè)計(jì)。純熟地掌握運(yùn)用三維工程設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行車(chē)身零部件三維數(shù)字化設(shè)計(jì)。3、課題意義汽車(chē)車(chē)身側(cè)圍是汽車(chē)的重要部件，首先要有光順的外表面,這是進(jìn)行內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)外形美觀和加工工藝好壞有很大的影響。通過(guò)對(duì)汽車(chē)車(chē)身側(cè)圍的設(shè)計(jì)，熟悉正逆向工程的流程、設(shè)計(jì)辦法和有關(guān)軟件的使用，為后來(lái)的學(xué)習(xí)和工作打好基礎(chǔ)。二、近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：逆向工程設(shè)計(jì)辦法是汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)過(guò)程中的一種重要環(huán)節(jié)，也是一種快速設(shè)計(jì)的工程辦法。汽車(chē)車(chē)身側(cè)圍是汽車(chē)的重要部件，首先就是采用逆向設(shè)計(jì)，快速地轉(zhuǎn)變?yōu)槿S曲面數(shù)模，獲得光順的外表面,這是進(jìn)行內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)外形美觀和加工工藝好壞有很大的影響。國(guó)外現(xiàn)狀國(guó)外在開(kāi)發(fā)一種新車(chē)型時(shí)，車(chē)身設(shè)計(jì)流程大多是先運(yùn)用CAD的技巧構(gòu)想出創(chuàng)新的美觀外型，再以手工方式塑造出模型，然后再以三維尺寸測(cè)量的方式建立出自由曲面模型的CAD圖形文獻(xiàn)。逆向設(shè)計(jì)應(yīng)用到汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)中來(lái)是在20世紀(jì)80年代分別由美國(guó)3M公司、日本名古屋工業(yè)研究因此及美國(guó)UVP公司提出并研制開(kāi)發(fā)成功的。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，逆向設(shè)計(jì)有關(guān)技術(shù)才被放到大幅度縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期和增強(qiáng)公司競(jìng)爭(zhēng)能力的重要位置上。在逆向工程軟件方面，國(guó)外已有了諸多較為成熟的產(chǎn)品，如：美國(guó)EDS公司的Imageware、美國(guó)Raindrop公司的GeomagicStudio、英國(guó)DELCAM公司的CopyCAD、法國(guó)Dassault公司的CATIA和韓國(guó)INUS公司的RapkiForm等。2、國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀我國(guó)汽車(chē)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工作還處在起步階段，汽車(chē)整車(chē)廠特別是中外合資的轎車(chē)生產(chǎn)公司由于受?chē)?guó)外汽車(chē)公司的技術(shù)支持的影響，已逐步應(yīng)用大型三維軟件進(jìn)行汽車(chē)的設(shè)計(jì)和改型，但汽車(chē)零部件公司大多在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用水平高，大部分還是采用較初步的計(jì)算機(jī)輔助二維圖——AutoCAD方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后還是要以打印在紙上的圖紙作為生產(chǎn)根據(jù)，但是隨著整車(chē)廠對(duì)零部件公司的規(guī)定越來(lái)越高，規(guī)定零部件廠在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中進(jìn)行同時(shí)設(shè)計(jì)，整車(chē)廠提供應(yīng)零部件廠的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是三維的，短期內(nèi)零部件廠商能夠通過(guò)三維轉(zhuǎn)制二維圖的辦法應(yīng)付，但是長(zhǎng)久來(lái)看，直接的三維設(shè)計(jì)是將來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)的大眾，通用，昌河等汽車(chē)廠家在設(shè)計(jì)新車(chē)型或車(chē)型改制的時(shí)候，已經(jīng)開(kāi)始使用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠預(yù)見(jiàn)在很快的將來(lái)二維圖板為主的設(shè)計(jì)將會(huì)在汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)中逐步裁減和消失。我國(guó)的汽車(chē)開(kāi)發(fā)技術(shù)尚有相稱長(zhǎng)的路要走。我們應(yīng)用當(dāng)代技術(shù)進(jìn)行車(chē)身數(shù)字模型設(shè)計(jì)工作僅僅是剛剛開(kāi)始，許多技術(shù)仍在探索中。趙建寧，劉卓凡等（）通過(guò)測(cè)量某實(shí)物轎車(chē)，得到車(chē)身點(diǎn)云圖。應(yīng)用Imageware的點(diǎn)云解決功效和UG的曲面造型辦法，提出了運(yùn)用逆向設(shè)計(jì)來(lái)快速構(gòu)建側(cè)圍模型的辦法。先用ATOS掃描儀測(cè)量某轎車(chē)車(chē)身，獲得點(diǎn)云圖。將整個(gè)車(chē)身點(diǎn)云圖導(dǎo)入到Imageware中，由于只進(jìn)行側(cè)圍的逆向設(shè)計(jì)，運(yùn)用Imageware的剪切功效將多出的點(diǎn)云切除，得到所需的側(cè)圍點(diǎn)云圖，將文獻(xiàn)保存為.stl格式。在UG中新建.prt格式文獻(xiàn)，導(dǎo)入側(cè)圍點(diǎn)云的.stl文獻(xiàn)。劃分網(wǎng)格，然后進(jìn)行曲面重構(gòu)。將側(cè)圍分成兩塊，側(cè)圍外板和門(mén)框外板進(jìn)行曲面構(gòu)建。最后將外板和門(mén)框外板配合，然后進(jìn)行間隙縫合，最后得到完整的轎車(chē)側(cè)圍模型。朱俊杰，黃翊之等（）采用RSM型三維掃描抄數(shù)機(jī)對(duì)甲殼蟲(chóng)汽車(chē)車(chē)身進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，并在UG平臺(tái)上對(duì)車(chē)身的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解決、曲線建立、曲面重構(gòu)、驗(yàn)證分析及造型等過(guò)程。通過(guò)整車(chē)通盤(pán)考慮，逐步創(chuàng)立各個(gè)曲面片體，進(jìn)行光順?lè)治?，再?duì)各曲面片體進(jìn)行裁剪縫合。鄧亞?wèn)|，鐘詩(shī)清等（）等也提出了基于UG軟件進(jìn)行客車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。從UG提供的實(shí)體建模模塊、裝配模塊、工程制圖模塊、圖形數(shù)據(jù)裝換接口模塊、二次開(kāi)發(fā)模塊等進(jìn)行了簡(jiǎn)樸的介紹。同時(shí)，給出了客車(chē)車(chē)身的后續(xù)解決和改善工作。張志云（）對(duì)車(chē)身側(cè)圍快速開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)造設(shè)計(jì)和辦法，汽車(chē)側(cè)圍斷面構(gòu)造，斷面數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了進(jìn)一步研究，在UG軟件平臺(tái)下，以二次開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化。汽車(chē)側(cè)圍設(shè)計(jì)程序重要有汽車(chē)車(chē)身的整體簡(jiǎn)易模型設(shè)計(jì)，汽車(chē)車(chē)身截面數(shù)據(jù)庫(kù)、車(chē)身側(cè)圍構(gòu)造設(shè)計(jì)、輪罩設(shè)計(jì)等、質(zhì)量估算等。王志英（1998）基于北方牌QCJ7082微型轎車(chē)的車(chē)身側(cè)圍構(gòu)造設(shè)計(jì)作了概要介紹，他將構(gòu)造分塊，對(duì)每個(gè)構(gòu)造進(jìn)行分析，例如為減少制造精度，提高外觀完整性和美觀，前支柱采用隱式構(gòu)造。側(cè)圍外板考慮到裝配工藝的簡(jiǎn)樸化，由一塊鋼板沖壓而成，而內(nèi)板設(shè)計(jì)則重要考慮到?jīng)_壓工藝的簡(jiǎn)樸化和制造精度能夠適宜減少，采用分塊型式。綜上分析不同的研究能夠發(fā)現(xiàn)，基于Imageware或UG進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)快速地得到了完整的側(cè)圍模型。逆向設(shè)計(jì)能夠簡(jiǎn)化流程，縮短了車(chē)身的開(kāi)發(fā)周期，提高了車(chē)身設(shè)計(jì)效率，為正向設(shè)計(jì)累計(jì)經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)[1]張世俊.逆向工程在車(chē)身構(gòu)造動(dòng)力學(xué)分析中的應(yīng)用[D].河北:石家莊鐵道大學(xué),.[2]趙建寧,劉卓凡,沈明輝.基于Imageware和UG的某轎車(chē)車(chē)身側(cè)圍逆向設(shè)計(jì)研究[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù)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