汽車鼓式制動(dòng)器的三維建模分析案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u30990汽車鼓式制動(dòng)器的三維建模分析案例概述 1234771.1CATIA軟件簡(jiǎn)介 1213621.2鼓式制動(dòng)器的三維模型 217461.2.1制動(dòng)蹄的三維模型 2286351.2.2摩擦蹄片的三維建模 4293041.1.3裝配制動(dòng)蹄及摩擦襯片 471451.1.4制動(dòng)底板、制動(dòng)鼓的三維建模 531801.1.5鼓式制動(dòng)器的裝配 51.1CATIA軟件簡(jiǎn)介CATIA是法國(guó)的達(dá)索公司于20世紀(jì)70年代中期制作出的一款專業(yè)的三維模設(shè)計(jì)軟件。是集CAD/CAM/CAE這三種基于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、制造和求解技術(shù)于一體化的操作平臺(tái)。目前CATIA軟件的最新版本是CATIAV6。CATIA軟件最開(kāi)始被使用在航空航天領(lǐng)域具有十分高的精確性，一般被定位為高端的設(shè)計(jì)軟件，功能十分強(qiáng)大，可以保證設(shè)計(jì)師根據(jù)自己的想法進(jìn)行設(shè)計(jì)。最近更新的新一代產(chǎn)品在保證了曲面的美學(xué)的情況下，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和熱力方面做了許多研究，而且還擁有十分方便的建模技術(shù)。所有這些都使得用戶在不重復(fù)制造產(chǎn)品原型的情況下，對(duì)設(shè)計(jì)有了更大的信心。更多的改進(jìn)體現(xiàn)在加工、布線系統(tǒng)、開(kāi)放性、系統(tǒng)管理等方面。這些新的功能改進(jìn)讓人印象深刻。CATIA系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：1.全相關(guān)性，對(duì)一個(gè)細(xì)節(jié)的修改會(huì)將整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行修改。2.具有讓各個(gè)環(huán)節(jié)同步進(jìn)行、實(shí)現(xiàn)并行工程的能力。1.裝配功能強(qiáng)大，可以完整體現(xiàn)出設(shè)計(jì)師的思想。4.上手十分容易，可以極大地提高設(shè)計(jì)效率CATIA軟件經(jīng)過(guò)不斷的更新迭代現(xiàn)在已經(jīng)擁有一個(gè)完善的設(shè)計(jì)工作面，用戶使用這個(gè)軟件可以很快的上手。打開(kāi)軟件的第一眼就是巨大的藍(lán)紫色繪圖區(qū)域，這不符合我們的要求，我們可以點(diǎn)擊界面上方的工具將顏色改變?yōu)榘咨?。在CATIA界面的四周有許多的圖標(biāo)，如特征樹(shù)、羅盤(pán)和各種的工具條等。其中特征樹(shù)時(shí)建模過(guò)程中重要的管理工具，可以對(duì)點(diǎn)、線、面進(jìn)行管理；羅盤(pán)可以移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)幾何元素，若不使用時(shí)可以將其隱藏；工具條有許多種，在標(biāo)準(zhǔn)工具條中主要是新建文件、保存和撤回等功能。測(cè)量工具條是對(duì)兩個(gè)元素的距離、角度進(jìn)行測(cè)量，還有幾何體各數(shù)據(jù)的測(cè)量。還有許多的工具欄，這些工具讓我們可以輕松的面對(duì)復(fù)雜模型。全相關(guān)性是指CATIA的所有模塊之間都是互相關(guān)聯(lián)的。在產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，無(wú)論在其中的那個(gè)地方進(jìn)行修改，其他模式中相應(yīng)的地方也會(huì)改變。比如，其裝配圖發(fā)生了改變就會(huì)將這些修改反映到三維模型中。因?yàn)檫@種全相關(guān)性的功能，可以是多個(gè)設(shè)計(jì)師同時(shí)參加到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間。1.2鼓式制動(dòng)器的三維模型通過(guò)CATIA對(duì)汽車部件進(jìn)行三維仿真建模，可以幫助我國(guó)汽車制造業(yè)更快的發(fā)展。對(duì)鼓式制動(dòng)器進(jìn)行三維實(shí)體模型的建立，CATIA擁有強(qiáng)大的3D建模功能和世界一流的曲面工具，可以建立出與鼓式制動(dòng)器實(shí)體模型十分相似的三維模型。并且，CATIA可以與很多軟件進(jìn)行對(duì)接，運(yùn)用CATIA生成各種格式的文件，然后將轉(zhuǎn)化后的文件直接到人ANSYS軟件中進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變、模態(tài)分析。這就將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)計(jì)算機(jī)三維模型的分析，這樣就省去了一些步驟，減少了設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)成果的時(shí)間并加快了設(shè)計(jì)周期，從而降低研究成本提高生產(chǎn)效率。用CATIA生成鼓式制動(dòng)器實(shí)體模型的過(guò)程如下。1.2.1制動(dòng)蹄的三維模型制動(dòng)蹄的構(gòu)造比較復(fù)雜，建模過(guò)程中花費(fèi)的時(shí)間也較長(zhǎng)，首先新建一個(gè)工作面part1，點(diǎn)擊草圖創(chuàng)建出制動(dòng)蹄的橫截面草圖，通過(guò)凸臺(tái)、打孔以及凹槽等一系列功能對(duì)其進(jìn)行局部簡(jiǎn)化，從而繪制出制動(dòng)蹄的三維實(shí)體圖，簡(jiǎn)化后圖形如下：圖2.1制動(dòng)蹄的實(shí)體模型1.2.2摩擦蹄片的三維建模摩擦蹄片的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，按照尺寸在草圖XY平面中畫(huà)出截面的草圖，然后在草圖的Z方向通過(guò)簡(jiǎn)單的拉伸操作，最后對(duì)摩擦蹄片兩邊進(jìn)行倒角就可得到摩擦襯片的實(shí)體圖，如圖2.3所示：圖2.3摩擦襯片的是實(shí)體模型1.1.3裝配制動(dòng)蹄及摩擦襯片將以上建立好的兩個(gè)實(shí)體圖通過(guò)裝配功能，從而得到制動(dòng)蹄的實(shí)體裝配圖，如圖2.4所示：圖2.4制動(dòng)蹄實(shí)體的裝配體1.1.4制動(dòng)底板、制動(dòng)鼓的三維建模制動(dòng)底板的三維模型，經(jīng)過(guò)對(duì)平面的拉伸 、凹槽及凸臺(tái)等功能建立出實(shí)體圖如下：制動(dòng)底板的實(shí)體模型制動(dòng)鼓的繪制，在草圖界面中繪制出制動(dòng)鼓截面的草圖，制動(dòng)鼓為規(guī)則的圓柱體，然后利用“旋轉(zhuǎn)” 、凹槽和鉆孔等操作繪制出實(shí)體模型，如圖：1.1.5鼓式制動(dòng)器的裝配在CATIA裝配環(huán)境中，需要進(jìn)行裝配的零部件都有確定的相對(duì)位置