catia在汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

1、catia在汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用摘要：目前，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。尤其是汽車(chē)車(chē)身的設(shè)計(jì)好壞直接影響到汽車(chē)產(chǎn)品的質(zhì)量和銷(xiāo)售狀況。車(chē)身的更新速度較快，因此車(chē)身設(shè)計(jì)對(duì)新車(chē)的開(kāi)發(fā)具有十分重要的作用。目前，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已滲透到汽車(chē)生存周期的各個(gè)階段，尤其是CAD技術(shù)已成為汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的常規(guī)手段。文中以網(wǎng)上某轎車(chē)數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)為對(duì)象，運(yùn)用catia三維造型軟件進(jìn)行轎車(chē)車(chē)身造型，著重研究曲線構(gòu)造、曲面構(gòu)造、曲面過(guò)渡連接以及轎車(chē)車(chē)身曲面的分塊、內(nèi)飾設(shè)計(jì)和整車(chē)的虛擬裝配造型等進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞：車(chē)身設(shè)計(jì)、曲面構(gòu)造、內(nèi)飾設(shè)計(jì)、catiaV5R18catiia ddesiign in auttomooti

2、vve bbodyy apppliicattionnsAbsttracct：At preesennt, Chiinas aautoo inndusstryy haas uundeergoone enoormoous chaangees. In parrticculaar, thee deesiggn oof tthe carr boody to thee caar aa diirecct iimpaact on prooducct qquallityy annd ssalees. Boddy oof tthe upddatee sppeedd, sso tthe boddy ddesiign

3、of thee neew ccars ddeveeloppmennt hhas a vveryy immporrtannt rrolee. CCurrrenttly, coompuuterr-aiidedd teechnnoloogy hass peenettratted intto tthe carr liife cyccle staagess, iin ppartticuularr, CCAD tecchnoologgy hhas beccomee a rouutinne mmeanns oof aautoomobbilee deesiggn. In thiis ppapeer, onll

4、inee daata forr thhe ddesiign of a ccar as an objjectt, uuse cattia 3D moddeliing sofftwaare forr caar sstyllingg, ffocuusedd onn thhe ccurvve sstruuctuure, suurfaace strructturee, ssurffacee bllenddingg caar bbodyy coonneectiion andd bllockk suurfaacess, iinteerioor ddesiign andd viirtuual asssembb

5、ly moddel vehhiclle wweree sttudiied.Key worrds:Boddy ddesiign;surrfacce cconsstruuctiion,;intteriior dessignn,;cattiaVV5R118引言我國(guó)的汽汽車(chē)工業(yè)業(yè)從無(wú)到到有、由由小到大大、從引引進(jìn)到自自主創(chuàng)新新，已獲獲得很大大發(fā)展，并已成成為我國(guó)國(guó)重要的的支柱性性產(chǎn)業(yè)。各國(guó)發(fā)發(fā)展的歷歷史與實(shí)實(shí)踐證明明，汽車(chē)車(chē)整車(chē)生生產(chǎn)能力力的提升升主要取取決于車(chē)車(chē)身的生生產(chǎn)能力力，汽車(chē)車(chē)的更新新?lián)Q代、造型改改裝、產(chǎn)產(chǎn)品促銷(xiāo)銷(xiāo)等都取取決于車(chē)車(chē)身。特特別是轎轎車(chē)，其其發(fā)展取取決于車(chē)車(chē)身技術(shù)術(shù)水平。汽車(chē)車(chē)身

6、身應(yīng)為駕駕駛員提提供良好好、舒適適的乘坐坐和工作作環(huán)境，使其免免受震動(dòng)動(dòng)、噪聲聲、廢氣氣以及惡惡劣氣候候的影響響。故汽車(chē)車(chē)車(chē)身及內(nèi)內(nèi)飾的設(shè)設(shè)計(jì)就顯顯得尤為為重要。本文對(duì)對(duì)汽車(chē)車(chē)車(chē)身及內(nèi)內(nèi)飾的一一些大體體環(huán)節(jié)進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)，運(yùn)用用二維、三維軟軟件進(jìn)行行制圖并并結(jié)合車(chē)身設(shè)設(shè)計(jì)學(xué)、汽汽車(chē)設(shè)計(jì)計(jì)、造型設(shè)設(shè)計(jì)等等知識(shí)所所作。汽車(chē)車(chē)身身設(shè)計(jì)涉涉及面廣廣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一一般機(jī)械械產(chǎn)品的的范圍，因此車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)計(jì)人員需需要有堅(jiān)堅(jiān)實(shí)的理理論基礎(chǔ)礎(chǔ)和豐富富的實(shí)踐踐經(jīng)驗(yàn)。汽車(chē)車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)計(jì)要考慮慮節(jié)能、環(huán)保、安全三三大主題題，也要要考慮車(chē)車(chē)身外觀觀的美觀觀性；還還要考慮慮所設(shè)計(jì)計(jì)的加工工可能性性。所以以汽車(chē)車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)計(jì)并不

7、是是某一個(gè)個(gè)人能夠夠單獨(dú)完完成的，但是大大學(xué)生有有需要進(jìn)進(jìn)行此類(lèi)類(lèi)方面的的訓(xùn)練，所以本本文以大大學(xué)生的的角度結(jié)結(jié)合大學(xué)學(xué)所學(xué)知知識(shí)并且且細(xì)化建建模方法法，為大大學(xué)生以以及汽車(chē)車(chē)cattia愛(ài)好者者提供一一個(gè)參考考。車(chē)身的ccatiia建模catiia是法國(guó)國(guó)達(dá)索公公司開(kāi)發(fā)發(fā)的CADD/CAAE/CCAM一體化化軟件?，F(xiàn)在的的cattia軟件分分為V4和V5兩個(gè)系系列，V4版本應(yīng)應(yīng)用于UNIIX平臺(tái)，V5版本應(yīng)應(yīng)用于UNIIX和WINNDOWWS兩種平平臺(tái)。V5版本界界面更友友好、易易學(xué)、易易用、功功能強(qiáng)大大。cattia軟件廣廣泛應(yīng)用用于多種種行業(yè)，軟件集集成解決決方案幾幾乎覆蓋蓋了所有有產(chǎn)品

8、設(shè)設(shè)計(jì)與制制造領(lǐng)域域，在歐歐洲的汽汽車(chē)行業(yè)業(yè)已經(jīng)成成為事實(shí)實(shí)上的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)軟軟件。CCatiia軟件的的著名用用戶包括括波音、戴姆勒勒-克萊斯斯勒、寶寶馬、大大眾等一一大批知知名企業(yè)業(yè)。座椅設(shè)計(jì)計(jì)座椅對(duì)于于駕駛員員座椅設(shè)設(shè)計(jì)，必必須以人人機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)工程學(xué)學(xué)有關(guān)知知識(shí)來(lái)指指導(dǎo)。一一個(gè)好的的駕駛員員座椅可可以使駕駕駛員有有一個(gè)舒舒適的駕駕駛環(huán)境境，達(dá)到到卻倒行行車(chē)安全全、槽中中方便以以及事業(yè)業(yè)開(kāi)闊、清晰的的目的，同時(shí)還還能各地地或減弱弱車(chē)設(shè)傳傳到人體體震動(dòng)和和沖擊。人體最佳佳乘坐姿姿勢(shì)三級(jí)級(jí)標(biāo)題許多長(zhǎng)期期從事坐坐姿工作作的人，如意一一種姿勢(shì)勢(shì)坐得太太久，其其背部、腰部、臀部及及大腿下下部等部部位會(huì)感感

9、到疲勞勞與疼痛痛而引起起各種不不適感。坐姿舒適適與人體體去干的的組織結(jié)結(jié)構(gòu)、生生理特點(diǎn)點(diǎn)有關(guān)。人體的的軀干骨骨由脊柱柱、肋骨骨、胸骨骨等組成成，脊柱柱從側(cè)面面看有四四個(gè)生理理彎曲：頸曲、胸曲、腰曲及及骶曲。組成脊脊柱的椎椎骨有頸頸椎奇快快、胸椎椎12塊、腰腰椎5塊愈合合成一塊塊骶骨，尾椎4塊愈合合成一塊塊尾骨。在所有的的生理彎彎曲中，腰曲直直接影響響到坐姿姿的舒適適性。因因?yàn)樽俗恕澴俗嘶蛄⒆俗藭r(shí)腰曲曲弧線均均會(huì)產(chǎn)生生或多或或少的變變形。腰腰曲弧線線的變形形時(shí)造成成腰部酸酸痛、疲疲勞甚至至損傷的的機(jī)械原原因。人站立時(shí)時(shí)身體重重量由腿腿足承受受，其腰腰曲線呈呈正常稍稍微前突突，變形形小；直直坐

10、或彎彎腰姿勢(shì)勢(shì)時(shí)，大大部分體體重由坐坐骨承受受，部分分由腰背背部和足足部承受受，腰曲曲弧線受受到拉伸伸變形，破事中中間的椎椎間盤(pán)受受到一向向后的推推力，壓壓向韌帶帶使之繃繃緊而引引起腰酸酸等不適適感。人體在座座椅上坐坐著的姿姿勢(shì)可以以用各相相臨關(guān)節(jié)節(jié)的距離離及各個(gè)個(gè)關(guān)節(jié)的的角度來(lái)來(lái)確定。對(duì)于成成年人而而言，線線度一般般是不變變的，而而關(guān)節(jié)角角度則可可以改變變。在其其可變的的范圍內(nèi)內(nèi)，可以以找到一一個(gè)最佳佳區(qū)域，在該區(qū)區(qū)域內(nèi)的的肌肉及及關(guān)節(jié)周周?chē)慕Y(jié)結(jié)構(gòu)組織織松弛，姿勢(shì)的的坐姿稱稱為最佳佳坐姿。所以為了了使乘員員坐在座座椅上時(shí)時(shí)，其最最佳姿勢(shì)勢(shì)的吃試試點(diǎn)應(yīng)在在腳、臀臀部和背背部三部部分。若若這三

11、部部分的支支持條件件匹配合合理，可可改善人人體的疲疲勞。座椅的幾幾何參數(shù)數(shù)選擇三三級(jí)標(biāo)題題根據(jù)汽車(chē)車(chē)車(chē)身設(shè)設(shè)計(jì)表3-111確定座座椅的設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)，進(jìn)而而列出下下表表1-11前排座座椅參數(shù)數(shù)Tab. 1 Paarammeteers of thee frrontt seeatss 車(chē)型座墊-靠靠背夾角角座墊后傾傾角座高座寬座深靠背高轉(zhuǎn)向柱傾傾角小轎車(chē)1101630050040050030表1-22后排座座椅參數(shù)數(shù)Tab. 1 Paarammeteers of thee reear seaats 車(chē)型座墊-靠靠背夾角角座墊后傾傾角座高座寬座深靠背高小轎車(chē)1101230014000400500效果圖

12、三三級(jí)標(biāo)題題圖1座椅椅尺寸參參數(shù)圖2前排座座椅效果果圖Fig. 1SSeatt siizeFFig. 2 Froont seaats圖3后排排座椅設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)圖4后排座座椅效果果圖Fig. 3 Reaar sseatt ssizeeFigg. 44 Reear seaats 車(chē)輪設(shè)計(jì)計(jì)車(chē)輪猶如如人的鞋鞋，鞋子子好看整整個(gè)人顯顯得挺拔拔精神，汽車(chē)亦亦是如此此。一個(gè)個(gè)好的車(chē)車(chē)輪會(huì)為為汽車(chē)增增添去多多姿色。本車(chē)由于于排量所所限，故故考慮動(dòng)動(dòng)力性與與經(jīng)濟(jì)性性選擇2055/555 R116輪胎。車(chē)輪參數(shù)數(shù)的計(jì)算算三級(jí)標(biāo)標(biāo)題輪胎的選選擇：根根據(jù)汽車(chē)車(chē)車(chē)身設(shè)設(shè)計(jì)選擇擇輪胎為為2055/555 R116具體計(jì)

13、算算結(jié)果如如下：輪胎單邊邊高度=2005*555%=1122.755mm輪轂直徑徑=166*255.4=4066.4mmm車(chē)輪直徑徑=1112.775*22+4006.44=6331.99mm輪胎寬 2055mm效果圖圖 1-5輪胎效效果圖Fig. 1wwheeel車(chē)身設(shè)計(jì)計(jì)確定車(chē)身身的外形形尺寸及及汽車(chē)參參數(shù)長(zhǎng)49977寬18355高15522軸距27900輪距15600最小離地地間隙130接近角12.88離去角14前后軸負(fù)負(fù)荷60% 40%整備質(zhì)量量14700kg額定載人人數(shù)5人最高車(chē)速速180kkm/hh最大爬坡坡度45%制動(dòng)距離離50m最小轉(zhuǎn)彎彎半徑6m發(fā)動(dòng)機(jī)最最大功率率97kww轉(zhuǎn)速

14、35000-45500轉(zhuǎn)矩180NN/m輪胎型號(hào)號(hào)205/55RR16檔位數(shù)6檔手動(dòng)動(dòng)傳動(dòng)形式式前置前驅(qū)驅(qū)建模后的的效果圖圖圖 1-6車(chē)身效效果圖有有輪廓線線Fig. 1BBodyy 裝配及人人機(jī)工程程分析裝配利用caatiaa裝配功功能進(jìn)行行裝配，能夠?qū)⑺O(shè)計(jì)計(jì)的車(chē)身身等零件件組裝在在一起。圖 2-1添加零零件圖 2-2效果圖圖Fig. 1AAdd parrts Figg. 11finnishh人機(jī)工程程分析人體視野野分析利用caatiaa【Humman Acttiviity Anaalyssis】模塊塊進(jìn)行駕駕駛員視視野分析析。點(diǎn)擊擊視野分分析按鈕鈕，在點(diǎn)點(diǎn)擊駕駛駛員，即即出現(xiàn)駕駕駛員的

15、的視野。如下圖圖：圖 2-3駕駛員員視野圖圖Fig. 1DDrivvers ffielld oof vvisiion 顯然A柱柱擋住了了駕駛員員左邊的的視野，這對(duì)駕駕駛是十十分危險(xiǎn)險(xiǎn)的。故故需對(duì)座座椅或駕駕駛員向向左調(diào)整整。調(diào)整整后如圖圖：圖 2-4駕駛員員視野圖圖Fig. 1DDrivvers ffielld oof vvisiion如圖駕駛駛員的視視野開(kāi)闊闊，有利利于駕駛駛。故修修改合理理。駕駛員手手伸及界界面的分分析利用caatiaa【Humman Acttiviity Anaalyssis】模塊塊進(jìn)行駕駕駛員手手可觸及及的區(qū)域域進(jìn)行分分析。點(diǎn)點(diǎn)擊手伸伸及界面面計(jì)算功功能，然然后點(diǎn)擊擊駕

16、駛員員的手，一個(gè)手手伸界面面生成，如圖：圖 2-5駕駛員員手觸及及區(qū)域圖圖Fig. 1DDrivvers hhandd toouchhed thee reegioon如圖所示示，駕駛駛員可對(duì)對(duì)儀表臺(tái)臺(tái)，中控控臺(tái)，若若車(chē)門(mén)中中控區(qū)輕輕松觸及及，表明明設(shè)計(jì)基基本合理理?？偨Y(jié)汽車(chē)車(chē)身身設(shè)計(jì)涉涉及面廣廣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一一般機(jī)械械產(chǎn)品的的范圍，因此車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)計(jì)人員需需要有堅(jiān)堅(jiān)實(shí)的理理論基礎(chǔ)礎(chǔ)和豐富富的實(shí)踐踐經(jīng)驗(yàn)。汽車(chē)車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)計(jì)要考慮慮節(jié)能、環(huán)保、安全三三大主題題，也要要考慮車(chē)車(chē)身外觀觀的美觀觀性；還還要考慮慮所設(shè)計(jì)計(jì)的加工工可能性性。所以以cattia正是一一款汽車(chē)車(chē)設(shè)計(jì)的的優(yōu)秀軟軟件，其其方便易易懂，

17、上上手快，尤其適適合大學(xué)學(xué)生練習(xí)習(xí)使用。希望通過(guò)過(guò)本文可可以總結(jié)結(jié)一套適適合大學(xué)學(xué)生聯(lián)系系車(chē)身外外形設(shè)計(jì)計(jì)的流程程，或作作為參考考之用，必將對(duì)對(duì)日后的的工作起起到至關(guān)關(guān)重要的的作用。隨著汽車(chē)車(chē)工業(yè)的的飛速發(fā)發(fā)展，車(chē)車(chē)身等造造型設(shè)計(jì)計(jì)也會(huì)隨隨之進(jìn)步步，各種種三維建建模軟件件系統(tǒng)不不斷強(qiáng)大大，車(chē)身身設(shè)計(jì)定定會(huì)翻開(kāi)開(kāi)全新的的一頁(yè)。參考文文獻(xiàn) (Reffereencees)1劉劉惟信.汽車(chē)設(shè)設(shè)計(jì)M.北京京：清華華大學(xué)出出版社，200012王王望予. 汽車(chē)車(chē)設(shè)計(jì)第四版 MM.北北京：機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社，200043余余志生.汽車(chē)設(shè)設(shè)計(jì)M.北京京：機(jī)械械工業(yè)出出版社，200054羊羊拯民.汽車(chē)車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)計(jì)M.北京京：機(jī)械械工業(yè)出出版社，200045陳陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)構(gòu)造M.北京京：人民民交通出出版社，200066張張炳力.汽車(chē)設(shè)設(shè)計(jì)M.合肥：合肥工工業(yè)