1、汽車車門設計及布置內板、玻璃升降器部分學生姓名：專業(yè)班級：指導老師：目錄 課題分階段計劃、參考文獻課題分階段計劃、參考文獻技術路線技術路線近年來國內外研究現狀近年來國內外研究現狀課題的背景、目的及意義課題的背景、目的及意義方案可行性分析方案可行性分析及及預期目標預期目標Bei Jing背景 隨著汽車行業(yè)的競爭愈發(fā)激烈和日趨白熱化，汽車制造業(yè)迫切要求縮短產品開發(fā)周期，減少產品開發(fā)費用，同時提供給用戶更高質量、更好的服務，因此基于逆向工程的汽車車身設計得到了很大的發(fā)展。 車門是車身的重要組成部分，對于汽車的舒適性有十分重要的意義，而玻璃升降器作為汽車車門組成的重要部件，對車門玻璃的密封性能及乘坐的

2、舒適性具有較大影響，隨著顧客需求的不斷提升，提高玻璃升降器的運行平穩(wěn)性和使用舒適度日益成為汽車車門設計的重要目標背景Bei Jing目的利用所掌握的基礎理論知識和專業(yè)知識，通過資料搜集與分析，全面了解當前不同車型所采用的車門的類型及特點并進行比較，選擇一款微型純電動汽車，進行車門內板和玻璃升降器建模。意義Meaning 基于逆向工程的研究方法，利用CATIA軟件進行車門的逆向設計同時對玻璃升降器進行仿真設計，可以減少實驗設計的工作量，從而提高產品設計的速度，降低設計成本，節(jié)約大量的時間和節(jié)省制造產品樣件的昂貴費用。有利于設計優(yōu)化，仿真樣件易于修改，可以把不同方案進行綜合比較進行優(yōu)化設計，實現擬

3、實制造。研究現狀Research Status 逆向工程的研究已經日益引人注目，在數據處理、曲面片擬合、幾何特征識別、商用專業(yè)軟件和坐標丈量機的研究開發(fā)上已經取得了很大的成績。但是在實際應用當中，整個過程仍需要大量的人機交互工作，操縱者的經驗和素質直接影響著產品的質量，自動重建曲面的光順性難以保證。ART研究現狀 目前逆向工程技術的常用軟件中，最為著名的均是由國外開發(fā)的軟件，主要包括：(1)Geomagic(美國RainDrop公司的)逆向工程軟件ART研究現狀UG NX中提供的Imageware逆向工程造型軟件CopyCAD(英國DELCAM公司系列產品)Research Status研究現

4、狀 RapidForm(韓國INUS公司開發(fā))逆向工程軟件國內在逆向工程軟件方面的研究。主要集中在高等學校(如清華大學、浙江大學、南京航空航天大學)，也有軟件產品出現，但是由于系統穩(wěn)定性、可操作性等原因，這些研究性軟件還沒具備與國外商業(yè)化軟件競爭的條件。研究現狀Research Status玻璃升降器 近年來, 玻璃升降器的技術發(fā)展很快，產品的智能化、集成化得到空前發(fā)展，電子控制模塊大量應用于批量裝車，有關玻璃升降器系統的結構的新思想不斷被各國專利局所接受。 國內的一些機構也進行了玻璃升降器的產品研究。但由于資源配置的原因，大學和科研單位由于沒有實踐經驗的積累，往往側重于理論和實驗方法的研究，

5、因而國內的玻璃升降器產品的開發(fā)研究水平和國際同行相比還有相當大的差距?？尚行苑治觯海?）針對車身及車門的設計查閱了大量的文獻，學習過車身設計等專業(yè)課程，有一定的理論基礎；（2）具有一定的Catia建?；A，同時可以通過學習掌握ADAMS的使用方法完成玻璃升降器的仿真；（3）有導師的嚴格要求及細心指導。預期目標： 利用Catia對車門的點云分析構建完整的CAD模型并對車門的模型進行優(yōu)化，使曲面質量更高，完成對玻璃升降器的幾何建模并成功導入ADAMS進行運動仿真，通過優(yōu)化得到較理想的仿真結果。可行性分析與預期目標技術路線（1）對車門點云數據進行預處理采集得到的車門的點云數據有時會有異常點（誤差點）

6、和數據的重疊、缺失，尤其是尖銳邊和邊界附近的測量數據，所以要對原始點云數據進行預處理。（2）三維模型的重建采用CATIA V5 R21軟件先對數據處理后的車身點云進行鋪面處理形成三角網格化模型，然后再對網格化模型進行曲面的擬合和修改，最終得到較為精確的車門的模型。技術路線技術路線（3）點云的鋪面處理對點云進行鋪面處理，即形成點云的三角網格化圖像，主要是為了提高點云的可視性，以便于提高曲面造型的效率。（4）構建完整CAD模型（5）曲面的精度分析在CATIA V5的QSR模塊中，通過對車身模型曲面法向距離分析，可以分析出點云與車身重構曲面的偏差，以此來控制誤差，在允許的范圍內滿足精度要求。ART技

7、術路線（6）玻璃升降器的選擇與布置技術路線技術路線（7）玻璃升降器的幾何建模（8）將玻璃升降器幾何模型導入ADAMS進行仿真技術路線使用solidworks將CATIA模型導入ADAMS在solidworks中把零件或組件另存為parasolid格式，文件名和保存路徑不能出現中文字符把.x_t改為.xmt_txt在adams中的import選擇文件類型，指向文件，因導入的是組件所以選model name，在后面的空格里單擊右鍵model，再選create在adams中編輯各個零件的屬性，添加各種約束然后進行運動仿真。以一個交叉臂式的玻璃升降器以一個交叉臂式的玻璃升降器ADAMSADAMS建模為

8、例建模為例 根據玻璃升降器幾何尺寸及運行要求，為使建立的玻璃升降器運動學模型符合實際工作狀態(tài)，首先對ADAMS工作環(huán)境進行設定：(1) 更改各零件屬性(2) 設定計量單位(3) 設定重力方向(4) 設定網格方向(5) 設定坐標系(6) 設定視圖方向玻璃升降器的運動學建模玻璃升降器的運動學建模1 運動副間約束的創(chuàng)建2 自由度的計算以一個交叉臂式的玻璃升降器以一個交叉臂式的玻璃升降器ADAMSADAMS建模為例建模為例 預期能達到的仿真效果。技術路線課題分階段進度計劃：序號序號起止日期起止日期工工 作作 內內 容容階段成果階段成果1 1第1周翻譯專業(yè)資料完成外文翻譯2 2第2周收集資料，寫開題報告

9、修改翻譯，收集大量中外資料，并編寫文獻綜述3 3第3周研究設計方案、論證完成開題報告4 4第4周學習CATIA點云處理功能 完成對車門點云預處理5 5第5周深入學習CATIA曲面模塊功能完成車門內板的完整CAD模型建模6 6第6周學習CATIA零件設計和鈑金設計模塊完成玻璃升降器零部件的繪制7 7第7周學習CATIA裝配設計模塊完成玻璃升降器零部件的裝配8 8第8周學習ADAMS軟件基本操作及運動仿真功能將玻璃升降器的CAD模型導入ADAMS軟件9 9第9周學習ADAMS軟件的環(huán)境設定、學習施加載荷和驅動完成ADAMS運動仿真的前期準備工作1010第10周學習ADAMS描述式仿真功能完成玻璃升

10、降器的運動仿真1111第11周記錄仿真結果，根據車門內板的模型對玻璃升降器模型進行修改和優(yōu)化通過優(yōu)化使玻璃升降器和車門內板能夠配合在一起且無運動干涉1212第12周將裝配好的車門內板與玻璃升降器進行運動仿真并進行優(yōu)化在優(yōu)化后能讓玻璃運動至理想的上下止點1313第13周優(yōu)化玻璃升降器的布置完成車門內板與玻璃升降器的總體設計，記錄仿真結果1414第14周編寫設計說明書完成設計說明書整體框架1515第15周檢查設計說明書，論文內容查缺補漏完成設計說明書1616第16周準備答辯資料答辯準備答辯資料答辯參考文獻1樂玉漢.轎車車身設計M.北京：高等教育出版社.20002原井天.汽車車門設計流程及方法.農業(yè)

11、裝備與車輛工程.2013,33張文建，張琦.基于CATIA V5的汽車車身逆向設計.機械.2010,74 劉偉軍,孫玉文.逆向工程原理、方法及應用M.機械工業(yè)出版社,2009 5郭穎,錢淵.逆向工程的應用研究和發(fā)展.信息與電子工程.2004,26蔚敬斌. 逆向工程技術及應用.機械管理開發(fā).2006年2期 7羅大兵,高明,王培俊.逆向工程中數字化測量與點云數據處理. 機械設計與制造.2005年9期8董錦菊. 逆向工程中數據測量和點云處理研究.碩士學位論文.20079 趙宇明,張國忠,于哲峰.逆向設計中點云處理的應用技術研究.機械制造.2005年第7期10 胡鑫,習俊通,金燁基于圖像法的點云數據邊

12、界自動提取上海交通大學學報.200211 Milky M JBradley C-Vickers G WSegmentation of A Wrap-Around Model Using An Active Contour200212 Huang J，Menq C HAutomatic Data Segmentation for Geometric Feature Extraction from Unorganized 3D Coordinate Points200113 劉勝蘭,周儒榮,張麗艷三角網格模型的特征線提取計算機輔助設計與圖形學學報200314 Yang M，Lee ESegmentation of Measured Data Using A Parametric Quadric Surface ApproximationComputer Aided Design200215錢錦鋒.逆向工程中的點云處理.浙江大學碩士學位論文.200516林志浩.逆向工程中曲面重構技術的研究與實現.蘇州大學碩士學位論文.200617冉險生,黃澤好,林立.基于CATIA V5的ATV曲面逆向設計.重慶理工大學學報（自然科學版）.2010年4期18趙柳,紀麗婷. 逆向工程中點云數據的曲面重構方法研究