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怎樣制作汽車車身？

專業(yè)資料~: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-10-02

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傳統(tǒng)的汽車車身設(shè)計(jì)方法的整個(gè)過程是基于手工設(shè)計(jì)完成的。分為初步設(shè)計(jì)與技術(shù)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。其特點(diǎn)是整個(gè)過程是通過實(shí)物、模型、圖紙、樣板等來傳遞信息，至少進(jìn)行1:5油泥模型、全尺寸油泥模型和樣車制作等階段; 還要進(jìn)行1:5油泥模型、1:1全尺寸油泥模型、實(shí)車三次風(fēng)洞試驗(yàn); 還要進(jìn)行車身原始數(shù)據(jù)保留的車身主圖板、車身主模型制作。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高速圖形終端和工作站的出現(xiàn)，引進(jìn)了CAD/CAM等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。這種方法（傳統(tǒng)的車身CAD方法）的一個(gè)主要工作是利用計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)(CAGD)方法來進(jìn)行車身幾何造型設(shè)計(jì)，即要在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)車身表面模型以取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的三維實(shí)體模型。但無論是傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方法，還是傳統(tǒng)的車身CAD設(shè)計(jì)方法，都免不了進(jìn)行車身效果圖繪制、車身油泥實(shí)物型模型制作等步聚，這就大大增加了設(shè)計(jì)開發(fā)的周期和成本。因此，建立一種汽車車身計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和分析的方法——虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)方法意義重大。汽車車身采用虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)方法，是一種革新產(chǎn)品開發(fā)過程、縮短周期降低成本、改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高產(chǎn)品開發(fā)效率的有效途徑。采用虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)方法，在制造第一臺物理樣機(jī)之前，利用計(jì)算機(jī)模型可以仿真測試各種不同的設(shè)計(jì)方案，不必浪費(fèi)制造物理樣機(jī)所需的時(shí)間與經(jīng)費(fèi)，可以獲得較優(yōu)的乃至最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案；同時(shí)可以在計(jì)算機(jī)上方便地確定、修改設(shè)計(jì)缺陷，逐步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，因此不但減少了昂貴的物理樣機(jī)數(shù)量，而且提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期。 1 設(shè)計(jì)模型的建立傳統(tǒng)的汽車車身設(shè)計(jì)方法的整個(gè)過程是基于手工設(shè)計(jì)完成的。分為初步設(shè)計(jì)與技術(shù)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。其特點(diǎn)是整個(gè)過程是通過實(shí)物、模型、圖紙、樣板等來傳遞信息，至少進(jìn)行1:5油泥模型、全尺寸油泥模型和樣車制作等階段; 還要進(jìn)行1:5油泥模型、1:1全尺寸油泥模型、實(shí)車三次風(fēng)洞試驗(yàn); 還要進(jìn)行車身原始數(shù)據(jù)保留的車身主圖板、車身主模型制作。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高速圖形終端和工作站的出現(xiàn)，引進(jìn)了CAD/CAM等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。這種方法（傳統(tǒng)的車身CAD方法）的一個(gè)主要工作是利用計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)(CAGD)方法來進(jìn)行車身幾何造型設(shè)計(jì)，即要在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)車身表面模型以取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的三維實(shí)體模型。但無論是傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方法，還是傳統(tǒng)的車身CAD設(shè)計(jì)方法，都免不了進(jìn)行車身效果圖繪制、車身油泥實(shí)物型模型制作等步聚，這就大大增加了設(shè)計(jì)開發(fā)的周期和成本。由于傳統(tǒng)車身設(shè)計(jì)方法的缺陷，我們利用CAD軟件提供的強(qiáng)大的復(fù)合建模功能，探索了一種車身設(shè)計(jì)新方法，為縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本作了一些努力，也為我們進(jìn)行車身CAD新方法、新手段的探索，提供基礎(chǔ)性的借鑒。首先在汽車產(chǎn)品規(guī)劃提出的產(chǎn)品參數(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行簡單的車身總布置設(shè)計(jì)，確定汽車總長、總寬、總高、離地間隙、接近角、離去角、輪距、車門形狀、位置等基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，建立車身三視圖。在此基礎(chǔ)上，利用CAD軟件的建模功能展開設(shè)計(jì)、建模。具體的方法是：汽車新產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃→車身總布局設(shè)計(jì)（三視圖）→曲線建模設(shè)計(jì)（三視圖）→車身各視圖按輪廓線拉伸實(shí)體→作取交集的布爾運(yùn)算→提取擬合車身曲面所需線條→線條轉(zhuǎn)換和修改樣條線→車身結(jié)構(gòu)骨架設(shè)計(jì)。利用以上方法，我們對某中型客車車身項(xiàng)目進(jìn)行了開發(fā)設(shè)計(jì)，完成該車型設(shè)計(jì)方面的工作，也節(jié)省了制作油泥模型等步驟的大量時(shí)間，降低了開發(fā)成本。該方法收到了良好的效果。模型如圖1所示。 2 設(shè)計(jì)可行性有限元分析用有限元方法進(jìn)行車身計(jì)算。首先要把工程上的車身轉(zhuǎn)換成能為計(jì)算機(jī)輸入所接受的計(jì)算上模型。即把車身實(shí)物（或圖紙）抽象為一組由力學(xué)元件構(gòu)成的模型，同時(shí)要給出載荷及支持狀態(tài)的數(shù)學(xué)描述——這就是模型化工作。在結(jié)構(gòu)簡化過程中，堅(jiān)持的總原則是：在盡可能如實(shí)地反映客車車身結(jié)構(gòu)主要力學(xué)特性的前提下，力求用較少的單元和簡單的單元形式。對于半承載式客車車身，它保留了底盤車架，將車身結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛性地與車架連接，使車身也參與整車承載，從而可以適當(dāng)?shù)臏p輕車架的質(zhì)量和減少斷面的尺寸，以達(dá)到合理利用材料的目的。這種車身與車架的連接一般是通過將車身骨架的立柱焊接在由車架縱梁兩側(cè)懸伸的牛腿上來實(shí)現(xiàn)的。所以分析時(shí)必須考慮客車的底架。由于整車車身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須對車身模型進(jìn)行簡化。客車的骨架結(jié)構(gòu)由抗扭剛性很高的鋼管構(gòu)件焊接形成的空間框架。由前、后圍骨架、底架、左右側(cè)圍骨架和頂蓋骨架六部分組成。: 回答者：網(wǎng)友

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