classa曲面在汽车车身外形设计上的应用

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1、Class-A曲面在汽车车身外形设计上的应用迅利科技有限公司　卢金火、张慧波、刘文龙[Abstract]ThispaperintroducesrelatedconceptsofClass-AsurfacemodelingandtheClass-AsurfacemodelingmethodsprovidedinCATIAsoftware.andthetechnicalrequirementsandcreationmethodsofClass-Asurfacearediscussed.Intheend,

2、takethesurfacemodelingofenginecoverouterpanelasanexampletopresentapracticalmodelingmethodsoftheClass-Asurface.[摘要]本文介绍了与Class-A曲面建模有关的概念和CATIAV5软件Class-A曲面造型功能的使用方法，还论述了Class-A曲面的技术要求与生成方法，最后以某车型的发动机罩外板为例，提出了Class-A曲面的实际造型方法。Topicwords:Auto-body,Shaped

3、esign,Class-Asurface,smooth关键词：车身，外形设计，Class-A曲面，光顺1.前言目前，我国的汽车工业，特别是轿车工业正以前所未有的速度发展。各汽车公司为了迅速地占领汽车市场，获得更大的市场份额，纷纷推出款式新颖、性能良好、价格适中、乘坐舒适的汽车产品，以满足广大汽车用户的需求。车身是汽车产品的外衣，它不仅影响汽车造型的外观质量，而且也影响汽车的乘坐舒适性和空气动力性等。一个外观质量良好的汽车产品，会给人一种赏心悦目的感受，会激发人们的购买欲。因此，汽车车身外形设计一直是

4、各汽车公司产品开发的重点工程。本文将介绍采用CATIAV5Class-A曲面功能进行汽车车身外表面设计的方法。2.与Class-A曲面建模有关的概念在具体采用Class-A曲面功能进行汽车外形设计以前，有必要介绍与此相关的概念。2.1曲面片曲面片是构造曲面的基本单元，它是由两个参数u、v来表示的。对曲面片而言，曲面的u向参数值从0到1，v向参数值也从0到1。2.2曲面的阶数曲面由两个参数u、v来表示，在曲面的两个方向上可以赋予不同的阶数，曲面u方向的阶数等于该曲面在u方向的控制点数，而曲面v方向的阶

5、数等于曲面在v方向的控制点数。2.3曲面的几何连续性曲面的几何连续性是指两曲面在边界处两曲面间的几何连续性。连续性包括点连续、切矢连续、曲率连续。2.4光顺性光顺是一个工程上的概念，主要包括光滑与顺眼两个含义，它带有一定的主观色彩，并由设计工程师根据自身的经验作出判断。概括起来，包括以下几个内容：曲线、曲面具有二阶几何连续性，即光滑性；没有多余的拐点；曲率变化较均匀；符合设计师的主观感觉要求。3.CATIA软件Class-A曲面造型功能介绍　3.1曲面生成功能　3.1.1　简单曲面生成功能该功能可以

6、利用两个点生成平面片，选取的两个点作为生成平面片的角点；也可以利用四个点生成简单曲面片，这些曲面u、v方向可赋予相应的阶值，它是曲面修改变形的基础。3.1.2　填充曲面该功能用于填充几何元素之间的空隙区域，其要求是参与填充的几个元素相互间只能有一个公共点。这些元素可以是曲线或曲面。用该功能可以填充以下类型的空隙区域：1)由曲面构成的区域（见图1所示）。2)由曲线构成的区域（风图2所示）。3)两相交面构成的区域（见图3所示）。图1.三边域填充图2.　多边域填充图3.　开放域填充3.1.3　网格面该功能

7、是一种基于曲线构造曲面的方法，它是由一组轮廓线和一组引导曲线插值所产生的曲面。3.1.4　扫描面该功能是一种基于曲线构造曲面的方法，它是由轮廓线沿引导曲线按一定的规律运动、变化所生成的曲面。3.1.5　桥接曲面该功能用于在两个已知曲面间生成满足给定几何连续条件的过渡曲面。桥接曲面与原始曲面之间有如下几种几何连续条件。1)点连续：桥接曲面以两个已知曲面上的曲线为边界曲线来生成直纹面。2)切矢连续：桥接曲面以已知曲面上的曲线为边界曲线，并与已知曲面相切来生成曲面。3)曲率连续：桥接曲面以已知曲面上的曲线

8、为边界曲线，并与已知曲面曲率连续来生成曲面。3.1.6　倒圆曲面在两个曲面之间生成给定连接条件的圆滑曲面。连接条件包括切矢连续和曲率连续。3.2　曲面修改功能　3.2.1　使用控制点编辑曲面这是一个功能非常强大的曲线、曲面编辑工具。根据曲线、曲面理论，任意曲线、曲面均可以采用特征多边形或特征网格来表示，修改特征控制点的位置可以引起曲线、曲面形状的变化。该工具提供了丰富的编辑控制点的方法，采用该工具可以完成如下编辑任务。1)编辑曲线、曲面的形状；2)光顺曲线、曲面的形状