基于CATIA V5的汽車發動機罩逆向設計及曲面評價

2014-11-09 陳旭 重慶理工大學

  為分析汽車車身曲面質量,以某款車型發動機罩的曲面創建為例,基于CATIA V5平臺,采用點—線—面的逆向建模流程來實現A 級曲面的建立。對光順曲面模型的構造與評價方法進行了系統的闡述,將光順方法( 曲線的光順和控制點的調節等) 與分析方法( 精度分析和曲率分析等) 相結合,使曲面質量達到A 級曲面的標準。經過曲面質量評價( 切平面分析、高光線法和斑馬線分析) 后得到的曲面基本符合A 級曲面的品質要求,并對此進行了總結和分析。

  逆向工程技術歷經幾十年的研究與發展,已經成為產品快速開發過程的重要支撐技術之一。它與計算機輔助設計、優化設計、有限元分析、設計方法學等有機組合,構成了現代設計理論和方法的整體。據統計,逆向工程作為掌握新技術的一種手段,可使產品研制周期縮短40%以上,極大地提高了生產率。因此,研究逆向工程技術對我國國民經濟的發展和科學技術水平的提高具有重大意義。車身逆向是整個逆向工程中的關鍵和難點所在,如何建立達到A 級曲面的高品質車身曲面一直是研究的熱點,對此很多文獻都有報道,但大多側重于曲面自身品質的評價方法的研究。以汽車發動機罩為例,基于CATIA V5 平臺,從發動機罩的外表面重建出發,結合曲面與點云的貼合度和曲面的光順性檢查,進而對其進行綜合曲面評價,并對此過程進行闡述與研究。

  基于CATIA V5 平臺,綜合運用多種模塊( GSD、DSE、FSS、QSR、ISD 模塊等) 創建的發動機罩面基本符合A 級曲面的質量要求,經過精度分析最大誤差出現在過渡曲面和復雜特征處,可見過渡曲面和復雜特征的品質要求較高,比較難控制。對于如何優化逆向流程和如何協調曲面精度和光順性的平衡將是今后研究的主要方向。