基于catia的汽车覆盖件产品设计同步仿真系统研究

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1、分类号学号M201170713学校代码10487密级硕士学位论文基于CATIA的汽车覆盖件产品设计同步仿真系统研究学位申请人：余文学科专业：材料加工工程指导教师：柳玉起教授答辩日期：2014年1月15日万方数据AThesisSubmittedinFullyFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheResearchofSynchronousSimulationSystemforAutomobilePanelDesignBasedonCATIACandidate:Yu

2、WenMajor:MaterialProcessingEngineeringSupervisor:Prof.LiuYuqiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论

3、文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□√。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要汽车覆盖件产品形状复杂，外形尺寸大，成形工序多，表面

4、质量要求极高，局部翻边形状复杂，使冲压成形非常困难。实际汽车覆盖件产品设计过程中，主要依靠设计人员经验或简单的理论方法，使产品设计的潜在缺陷比较多，严重影响了模具设计制造质量和周期。随着有限元技术在汽车覆盖件冲压成形中应用日趋成熟，有限元逆算法已经应用于产品设计阶段，可以快速预测产品可成形性，避免产品形状不合理所造成的成形缺陷。由于汽车覆盖件产品设计主要采用CATIA软件，因此在CATIA平台上，开发基于有限元逆算法的汽车覆盖件产品设计辅助分析系统是十分必要的。本课题得到国家数控重大专项项目“C级轿车覆盖件整体侧围、翼子板和新型环保材料内饰件冲压成

5、形模具”(No.2009ZX04013-031)资助。课题基于FASTAMP逆算法求解器，在CATIA平台上，开发了汽车覆盖件产品设计同步仿真系统，辅助设计人员快速分析汽车覆盖件产品及局部翻边区域可成形性，精确展开毛坯轮廓线及修边线，校核修边刃口强度，提高了汽车覆盖件产品的设计效率。论文概述了系统开发工具CAA以及基于CATIA特征更新机制的汽车覆盖件产品自动优化设计思想，研究了有限元逆算法思想及修边刃口检测算法。结合汽车覆盖件产品设计的使用需求，制定了系统的总体框架、工作流程。继承CATIA的操作风格及用户使用习惯，完成了系统的界面设计。论文重点

6、研究了系统开发过程的关键技术。系统充分利用CATIA基于Rep临时对象的虚拟显示技术，不需要构建面片特征，无需维护面片特征之间的拓扑关系，实现了大规模后置处理数据的快速视图显示。同时利用CATIA动态响应技术，结合空间格及面积算法，实现了产品局部成形信息的快速搜索及查询。系统利用CATIA特征的更新机制，完成了产品成形性分析与产品形状的参数关联，通过修改待优化几何特征，实现了汽车覆盖件产品的自动优化设计。I万方数据华中科技大学硕士学位论文论文以汽车梁结构件、翼子板、门把手为例，重点分析了产品可成形性，评估了表面质量及回弹规律，展开了毛坯轮廓线及修边

7、线，校核了修边刃口强度，并与实验结果比较，验证了系统的准确性和可行性。关键词：汽车覆盖件；虚拟显示；空间格；CATIA自定义特征；自动优化设计II万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractAutomobilepanelswithcomplicatedshapeandbigoveralldimensionsalwaysneedmanyformingprocessesanddemandhighsurfacequality.Itcontaincomplexlocalflangingshape,whichisdifficulttoform.Inthe

8、actualproductdesignphase,designersmainlyrelyonexperienceorsim