轿车车身智能化计算机辅助造型系统初探

本文介绍了一种可以获得优良空气动力性能的轿车车身造型方法。通过对该造型方法进行风沿试验和计算机虚拟验证,证实了该造型方法的实用性,并以此为基础初步建立了一个可以实际运行的轿车车智能化计算机造型系统。     

基于二维几何特征的轿车车身三维造型设计

针对某型号轿车二维造型图,提出一种基于二维几何特征的轿车车身三维造型设计方法.利用CATIA V5软件中的sketch tracer模块获得几何特征曲线,结合产品外形情况,进行三维建模.探讨轿车车身曲面分块方法及其涉及的关键技术,总结出轿车车身创新设计的一般思路和方法:先将二维图导入CATIA软件形成车身外形图体系,然后对车身曲面分块,再进行车身各独立曲面的造型设计,最后装配在一起,形成车身整体曲面.该方法简化了设计过程,缩短了产品开发周期.     

车身造型形体设计中对结构设计的评价

阐述了车身造型形体设计中结构设计可行性分析的重要性和具体内容,结合在产品开发过程的具体实例,对车身造型形体设计中结构设计评价加以分析,并在后续的实际中应用证明,分析结果是切实有用。     

低阻车身形体的参数化建模与气动试验

用控制点和曲线对车身的侧视图、俯视图和横截面图进行参数化,结合试验设计和局部加密的方法对2维车身进行优化得到全局较优解.从2维优化车身出发,构建不带车轮的2个3维车身形体.计算得到它们的气动阻力系数分别为0.057和0.089,可以作为低阻形体为理想车身的相关研究提供参考.缩比模型的风洞试验结果与数值计算结果基本吻合,验证了低阻车身形体参数化建模方法的可行性.     

一种车身局部模态贡献度评价方法及其应用

基于车身模块化设计概念,初步提出一种车身局部模态贡献度的评价方法,并将此方法应用于车身结构的优化设计之中。对客车车身整体按照设计要求进行了模块化分组,采用虚拟材料参数的方法依次调整各局部模块的模态性能参数,通过考察整车模态的变化情况,计算获得各局部模块对整车模态的贡献度,并据此找到影响整车模态的敏感区域。在此评价方法的基础上,采用局部拓扑优化方法对敏感区域的局部结构进行优化设计,通过仿真对比与验证试验表明,应用提出的评价方法可以使车身整体的模态性能得到快速有效的提升,并为车身的模块化设计提供有效的技术指导。     

变截面高层筒中筒结构传递矩阵法

提出了一种分析高层变截面筒中筒结构的传递矩阵法,这是一种简化的计算方法,能快速地计算水平荷载下整体水平位移,位外筒的内力,由算例看出,这种方法可获得满意的效果,由这一方法,进而还可方便地进行整体动力特性,弹性时程和结构优化分析等。     

中型客车车身结构强度优化及轻量化设计

建立客车车身骨架的有限元分析模型并对其进行结构强度分析与优化.模型中保留了主要承载件,对悬架、预埋件、变截面梁与蒙皮进行了简化.在整车结构强度分析的基础上,采用尺寸优化设计方法对整车骨架进行轻量化设计.结果表明:优化后的结构强度明显增强,在一定程度上达到轻量化的目的,为客车整体骨架的优化提供了参考和依据.     

多学科与多材料匹配的客车车身轻量化优化设计

提出基于多材料匹配与模块化设计的客车车身轻量化设计方法.基于车身轻量化设计的多学科特性,结合Kriging近似技术与协同优化设计方法,建立基于侧翻安全性、顶部抗压学科的客车车身多学科优化设计模型,并采用遗传算法进行多学科数值寻优.优化结果表明:基于灵敏度分析的模块化设计能较好地降低车身设计维度,并获得具有较好力学性能的多材料匹配客车车身;多材料车身不仅改善车身的安全特性,而且提高车身顶部的抗压强度,并较好地达到轻量化设计的要求.     

曲面展开技术的研究及其应用

以半挂车车身变截面罐体为例，采用面向对象的编程技术，通过对CATIA V5的二次开发，研究了具有较高展开精度的变截面车身罐体曲面的展开方法与技术。     

基于拓扑优化的电动汽车白车身优化设计

针对电动汽车的独特承载要求,提出一种结合拓扑优化和车身尺寸优化的优化设计方法.以某型电动汽车为实例,通过建立白车身拓扑优化模型、有限元概念模型、尺寸优化模型和样车制造,进行了从整车拓扑结构到车身梁截面的优化设计过程,实现了电动汽车白车身的正向设计.在优化过程中采用遗传算法,以弯曲刚度和扭转刚度同时作为优化目标,白车身质量最小作为优化约束,选取了灵敏度较高的梁作为变量进行多目标优化.通过与样车参数的比较表明,该方法能够满足设计和工艺要求,实现轻量化设计,对提高白车身设计效率和精度有着重要的意义.     

一种由代数螺线构成的变截面涡旋机械

通过将渐变壁厚涡旋模型和变截面涡旋模型相结合,尝试建立一种兼顾两者优点的变截面涡旋模型.给出不同极径的代数螺线相互替代的充要条件,阐述建立基线的基本条件,论述型线的生成方法,推导出型线的一般方程,建立一种由代数螺线组成的新型变截面涡旋机械.给出建立几何模型的快捷方法,根据不同的要求可以快速建立一系列代数螺线变截面涡旋模型,减少建立变截面涡旋模型的计算量.研究结果表明:在相同极径、终端展角、偏心距和齿高的情况下,新型代数螺线变截面涡旋模型的排气量比圆渐开线等壁厚涡旋模型提高了21%,且以较少圈数即可实现高压缩比.     

图形处理的三维几何造型数据结构研究

提出了一种新的适合于微机上进行图形生成、处理、变换的三维几何造型的数据结构，该数据结构采用链表结构形式，在计算机内部表示了构造三维形体所需的大量数据，使得在微机上处理复杂形体和生成有真实感图形成为可能，该三维几何造型数据结构在作者用BorlandC＋＋开发的图形处理软件中得到了成功的应用。     

关于西藏宫廷卡尔舞艺术的探讨

1、谈西藏宫廷歌舞卡尔的三种重要特性。2、卡尔舞与西藏民间歌舞密不可分的关系和卡噜的音乐特点问题 (分三个部分谈 )。第一、卡尔舞的三个重要特性问题。我认为卡尔有以下三个特征 :一是形体的造型 ,二是动感 ,三是音乐的独特性。一、卡尔的基本姿势装饰性月亮型 ,这种月亮式姿势造型不仅十分独特 ,而且还把这一造型在所有卡尔舞中贯穿得自始至终 ,其形象鲜明而独特。但有人在刊物中谈起该重要造型是“S”形体态。此种谈法不妥 ,通过深入研究考证认为 ,它不是尼泊尔式的三道弯“S”形体态 ,而是一种带装饰性的月亮型造型。藏语该造型称…     

变截面微小通道的传热特性

为研究变截面微小通道的流动和传热特性,设计了9种不同微小尺度的变截面通道。采用实验研究的方法,得出了流体在变截面微小通道中的传热特性以及与常规尺度通道的差异,分别比较了通道的进出口宽度比、高宽比对变截面、微小尺度通道传热特性的影响,根据实验结果得到了描述水在变截面微小通道中的流动及传热特性的无量纲关联式。     

车身弯曲刚度和扭转刚度试验研究

保证车身弯曲刚度和扭转刚度是汽车设计中的一个重要环节,也是保证乘员安全的一项重要指标。目前车身静刚度的常规检验方法是将车身放置在刚度试验台上,由自动或手动加载,并通过位移传感器测量测试点的变形量,最后根据试验数据绘制车身弯曲变形曲线和扭转变形曲线。应用这一经典的静刚度检验方法,对某款轿车车身进行了弯曲刚度和扭转刚度的试验测试,为了更具体直接地诠释车身刚度的概念,根据三弯矩方程和扭转刚度计算方法,将试验数据进行了进一步的分析处理,然后将车身弯曲刚度和扭转刚度分别等效为变截面梁的刚度,最后又综合考虑弯曲刚度和扭转刚度,将车身静刚度等效为具有长方形截面的变截面梁刚度。     

大跨斜拉桥造价最优结构设计

在对斜拉桥结构参数设计特性分析的基础上，提出了一种以结构造价为目标函数，综合考虑截面尺寸、造型、施工中索力调整等多参数，多工况的斜拉桥优化设计的非线性规划问题：运用文中所提的ＦＥＧＰ大型结构优化算法，寻找其最优解，在此基础上结合ＣＡＤ技术，开发斜拉桥结构优化设计计算机辅助设计系统，文中给出了上海杨浦大桥优化设计实例。     

基于Frenet标架的变截面涡旋压缩机型线的研究

针对传统变截面涡旋型线难以达到最佳压缩特性的问题,提出了一种基于Frenet标架的涡旋型线构建方法,利用该方法构建了由不同基圆半径的圆渐开线组合而成的变截面涡旋型线,并提出了该型线的基本几何关系,推导了工作腔容积计算公式,引入了行程容积、压缩比和面积利用系数三个性能指标对其性能进行评价.结果表明:新构建的变截面涡旋型线与传统的变截面涡旋型线相比,其行程容积、压缩比和面积利用系数分别提高了9.12%,16.44%和9.06%.     

变截面辊弯成形装备运动特性研究

针对U型变截面零件辊弯成形工艺要求,对变截面辊弯成形装备设计方案及其运动特性进行了研究。给出了变截面辊弯成形机的结构组成与工作原理、机构模型及其运动学方程,求解了符号形式的运动学逆解,获得了变截面辊弯成形机各个驱动轴的运动特性与末端轧辊路径的几何特性、机床结构参数以及加工速度之间的数学表达式。采用Mathematica编程对逆运动学进行仿真,获得了所有驱动轴的运动特性仿真曲线,仿真运动规律与成形工艺要求一致。基于设计方案制造了变截面辊弯成形装备,并完成了变截面辊弯成形零件的成形加工实验。实例仿真和实验结果表明:装备移动关节驱动轴的运动特性与机械结构参数、加工速度以及轧辊成形轨迹曲线有关,而转动关节驱动轴的运动特性只与轧辊运动轨迹曲线有关;新方案能够完成板材的进给、拉伸和折弯操作,实现连续的变截面辊弯成形加工,成形精度可达0.397mm。     

翼缘纵向变厚度工型截面简支梁承载性能有限元分析

目的研究翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的构件受力性能,为其进一步参数化分析提供依据.方法采用有限元软件ANSYS对2根翼缘纵向变厚度构件和2根等厚度对比构件进行模拟,研究单点加载和两点加载情况下的承载性能,考虑试验侧向支撑和理想侧向边界条件的影响,并将模拟结果与试验结果进行对比.结果有限元计算结果与试验结果吻合良好,4根构件截面均达到密实截面要求,且翼缘变厚度工型截面梁可以获得更大的强度储备;理想侧向支撑有利于提高构件的整体承载力,相比试验侧向支撑模型提高约5%.结论笔者建立的有限元模型能够合理模拟试验条件,且建议在进一步参数化分析中采用理想侧向支撑边界条件;纵向变厚度钢板节省用钢量以及本身强度优势,用于工型截面受弯构件翼缘可以获得更高的强度储备和更大的经济效益.     

轻型客车白车身动力学建模与模型修正

建立符合实际装配结构的有限元模型是结构动态优化设计的关键．为此建立依维柯A40新客车白车身三维CAD模型,并实现了向有限元模型的转换,通过白车身模态试验,并作为依据修正有限元模型,使有限元分析结果与试验测试结果相符,获得了能够反映实际车身结构动力学特性的有限元模型,为后继车身的结构优化设计打下基础．