原文传递
基于自修复机制的车身零件建模研究
| 论文题名： | 基于自修复机制的车身零件建模研究 |
| 关键词： | 车身零部件;建模机制;曲面模型;自修复 |
| 摘要： | 高度竞争之下的汽车产业，大幅度缩短新车身开发周期、提高开发效率，已成企业生存的必需。但截至目前，车身及车身零部件曲面模型的建立仍是一个极为耗时的手工过程。一方面，复杂的设计约束和CAE分析优化令曲面模型处于持续性的修改中；另一方面，复杂车身曲面模型的建模机制在模型变更中难以保证可靠性和稳定性，车身曲面模型由一系列彼此关联的复杂曲面操作序列组成，每步操作成功与否依赖于上一步操作的质量，而本次操作生成的新曲面质量又决定了后续操作的成功与否，现有建模机制由于忽略了这种质量关联导致建模频繁出错。 鉴于此，本文从车身零部件设计的实际工程难题出发，尝试构建一种新型机制以大幅度减少复杂车身曲面模型构建过程中的人工干预，通过自动更新实现整体效率的显著提升。本文提出一种基于自修复的建模机制，将质量检查和修复机制引入到建模操作的前后，通过“承前启后”的保护手段，阻断建模缺陷的传递，提升建模流程的稳定性，减少人工干预，实现效率提升。 本文以车身曲面模型创建过程中频繁出错的“梯形面”“立面”建模问题为研究对象，将基于自修复的“承前启后”的保护机制诉诸于参数化建模过程，完成如下工作：首先，对不同缺陷（曲线缺陷、曲面缺陷、缝隙缺陷等）提出针对性的识别和判定方法，同时构造针对性的基于中间层的几何修复方案；其次，构造基于模糊评价的数值参数优化机制，等效替代繁琐手工过程，实现复杂约束下的自动修复过程；最后，基于Siemens NX系统上的知识工程平台，本文利用NXOpen API、UFun、BlockUI等接口实现了“复杂车身曲面建模过程增强型自修复工具”软件模块的研发及相应测试。自修复工具借助知识工程平台将检测算法与修复方法抽象为特征建模体系中的知识规则，通过内部集成实现参数与数据的自动管理，显著增强了参数化建模序列的稳定性与鲁棒性，明显降低了在产品设计参数和参考几何变更时对人工干预的需求。 本研究的测试集由15个典型的复杂车身曲面模型组成，在程序驱动的随机性参数化编辑过程中，由于新机制的引入，建模步骤累积出错的次数平均降低了约40%，即减少了接近40%的人工干预过程，验证了本文基于“承前启后”自修复建模机制的巨大优势。本研究虽然以Siemens NX平台为基础，但其针对的问题却是共性的，因此，其思路与方法对于其他软件平台上的车身模型设计工作具有同样参考价值。 |
| 作者： | 周乐 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 靳春宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
