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基于CATIA的汽车覆盖件产品设计同步仿真系统研究
| 论文题名： | 基于CATIA的汽车覆盖件产品设计同步仿真系统研究 |
| 关键词： | 汽车覆盖件;产品设计同步仿真系统;有限元逆算法;质量控制;CATIA平台 |
| 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。 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。 |
| 作者： | 余文 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 柳玉起 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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