参数化设计在汽车内饰设计中的应用

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探讨参数化设计下的汽车设计运用

探讨参数化设计下的汽车设计运用

探讨参数化设计下的汽车设计运用随着信息化、智能化以及信息技术的飞速发展,数字化汽车设计已经日益成为汽车行业设计中不可或缺的一部分。

在汽车设计中,参数化设计是数字化设计的一个重要手段。

参数化设计通过对于各部件的尺寸、形状、样式、材料等特性的提取和归纳,构建汽车的数字化设计模型,提高汽车设计生产的效率和质量。

本文探讨参数化设计下的汽车设计运用。

一、参数化设计的基本概念参数化设计是指在基础设计的基础上,采用计算机辅助系统(CAD)、计算机辅助设计(CAE)、计算机辅助制造(CAM)等技术,将一定的参数添加进原始模型中,以使其具有更好的可操作性与可控性,从而提高生产效率。

二、参数化设计在汽车设计中的作用1.提高汽车设计效率和质量参数化设计的优势在于,它可将设备、机器人、数据及制造流程进行数字化操作,并在设计的时候通过各种参数来调整和控制设计。

这在汽车设计中极为重要,因为它可以提高设计效率和质量。

在设计与模拟阶段,可以通过修改各种参数来检测和验证模型的可行性,以减少错误和风险,从而增强设计和模拟的准确性。

例如,在车身外型设计阶段,通过参数化设计让程序自行计算出横向和纵向平面内的车身曲率,在三维轮廓模型中生成可以控制车体曲线的拐角点,调整车身长度、宽度和高度等参数,以符合现实的车身结构。

2.提高设计的可重用性采用参数化设计时,可以将设计工作建立在参数架构上,设计出的模型可以在其他设计项目中重复应用。

即便在不同的生产流程中,设计师也可以复用相同参数的部分,从而节省生产成本和时间。

3.提高设计的适应性在汽车设计中,参数化设计允许设计师根据不同的客户需求和市场竞争状况制定灵活的设计策略。

这种方法不仅会大大减少设计的重复工作,而且可以迅速适应市场需求。

三、参数化设计在汽车设计中的应用实例1.汽车座椅设计在汽车座椅设计中,一个座椅需要设计到很多不同的参数,这些参数包括座椅的形状、尺寸、应力测试以及材料特性等。

通过参数化设计,设计师可以在制定座椅设计方案时根据不同的需求调整每个参数,从而根据不同的市场需求设计出符合客户要求的座椅方案。

参数化设计理念

参数化设计理念

参数化设计理念参数化设计是一种基于参数的建模方法,它可以将设计元素的形状、尺寸、材料、颜色等属性抽象成参数,通过调整这些参数来实现设计的自动化和可重用性。

在工业设计、建筑设计、机械制造等领域中,参数化设计已经成为一个重要的工具。

一、参数化设计的优点1. 提高效率:通过调整参数,可以快速地生成不同形态的产品或建筑模型,避免了手动绘图或建模带来的繁琐和耗时。

2. 提高精度:由于所有元素都是基于参数定义的,因此可以保证产品或建筑模型的精度和一致性。

3. 促进创新:通过不断调整参数,可以探索不同形态和功能的组合,从而发现新颖且有效的解决方案。

4. 方便修改:当需要修改产品或建筑模型时,只需要改变相应的参数即可快速更新所有相关部件。

5. 便于管理:由于所有元素都是基于参数定义的,因此可以方便地进行版本控制和管理。

二、应用场景1. 工业设计:在汽车、家电、玩具等行业中广泛应用。

例如,在汽车设计中,可以通过调整车身长度、宽度、高度等参数来实现不同车型的设计。

2. 建筑设计:在建筑设计中,可以通过调整建筑物的高度、宽度、深度、墙体厚度等参数来实现不同类型的建筑设计。

3. 机械制造:在机械制造中,可以通过调整零件的尺寸、形状、材料等参数来实现不同类型的机械产品。

4. 数字艺术:在数字艺术中,可以通过调整图像或动画的参数来实现不同类型的视觉效果。

三、参数化设计流程1. 确定设计目标和要素:首先需要明确设计目标和要素,例如产品或建筑物的形态、尺寸、材料等属性。

2. 设计模型和参数化定义:根据设计目标和要素,建立相应的模型,并将模型中所有元素抽象成参数。

例如,在汽车设计中,可以将车身长度、宽度、高度等抽象成参数。

3. 参数化调整和优化:通过调整各个参数,探索不同形态和功能的组合,并进行优化。

例如,在汽车设计中,可以通过调整车身长度、宽度、高度等参数来实现不同车型的设计,并进行优化以提高性能。

4. 参数化生成和输出:根据最终设定的参数,自动生成相应的产品或建筑模型,并输出到相关软件中。

试述参数化设计在汽车底盘总布置中的运用

试述参数化设计在汽车底盘总布置中的运用

试述参数化设计在汽车底盘总布置中的运用摘要:随着人们生活水平的不断提升,汽车已经逐步地走入了千家万户,在购买汽车是越来越重视汽车的使用性能和安全性,而汽车底盘是重要的组成部分包含了许多部件,所以在汽车制造中必须要做好底盘总布置。

为了做好这项工作使用参数化设计,可以全面提升汽车底盘总布置质量。

关键词:参数化设计;汽车底盘;总布置;运用计算机技术在现代社会发展中发挥了重要作用,目前在许多领域都广泛地应用了计算机技术。

当前在汽车设计过程中,都是在计算机技术基础上实现的,运用参数化是数据管理和参数化绘图可以实现汽车底盘总布置,并且具有很好的实际应用结果。

在底盘设计过程中,围绕底盘总布置工作对参数数据库,描述汽车参数化绘图设计,同时结合前人的研究成果进行底盘总布置,能够充分分析设计结果,从而有效提高参数化设计实际应用价值。

1参数化设计的基本思想1.1汽车参数和数据库建立汽车的参数和数据库结构庞大,而且功能比较齐全,还具有数据记录、增加、修改、删除、查阅等功能,在应用过程中通过建立数据库,可以更好地处理庞大数据,并对这些数据进行有效分析,这有利于设计工作有序开展。

当进入到数据库后,用户可以查询和浏览数据库中的信息,然后根据设计需求记录、变更相关数据,并对整车参数进行确定,在执行完数据库记录和更变后,将会对更变结果进行自动保存,之后进入到结束阶段,在执行整车参数确定时,设计者可以根据需要进行分类,快速地找到需要的数据类型。

例如,在进行底盘部件设计时,找到相关数据以后,就可以开始设计工作了,设计过程中使用的数据会根据设计人员操作会发生一定变化,当完成设计时可以浏览整体设计情况,如果没有误差就可以保存了,此时就完成了整个设计。

1.2整车参数确定由于车辆的数据庞大,所以在进行整车参数确定时过程比较复杂,主要体现在以下几个方面。

第一,进入到整车参数确定阶段时,设计人员应当依照需求输入关键词,以此来检索车辆整体和局部资料。

参数化设计在产品设计中的应用

参数化设计在产品设计中的应用

参数化设计在产品设计中的应用作者:贾若愚刘永翔来源:《工业设计》2021年第05期摘要:参数化设计是近年来新兴的设计方法,扎哈等前卫设计工作室率先将其运用到设计实践中。

其基本原理是将设计中的元素参数化,同时构建参数与最终结果间的约束关系,这样就可以实现修改参数即可影响最终设计,能极大地提升设计效率。

本文以音箱设计为例,通过构建参数与造型之间的约束关系,实现了修改参数即可改变设计结果的目的。

将参数化的这一特性,运用在产品设计中,可以避免很多重复性的修改工作,让设计师可以把更多的精力投入到设计本身。

基于这些特点,参数化设计未来必将在产品设计中发挥出巨大优势。

关键词:参数化设计;产品设计;应用;音箱设计中图分类号:TB472 文献标识码:A文章編码:1672-7053(2021)05-0030-021参数化设计的概念参数化设计(Parametric Design)是近些年来兴起的前卫设计方法,最早应用于建筑领域。

参数化(Parametric)是指在设计中,把影响设计结果的重要参数量化,通过构建参数与结果之间的约束关系,进而达到修改部分参数即可改变最终结果的目的。

参数化设计借助参数化的这些优势来进行设计,使设计的最终结果可以实时修改,并将设计中的元素变量化,使设计效率大大提高。

刘宗明等总结了参数化这一概念,其最早是由Sutherland在20世纪60年代提出,以约束的方式来进行零件的设计;在80年代末至90年代初,又有诸如人工智能、几何推理等新技术的加入,使参数化技术可以更好地应用到现实中;后又经90年代,Jea Yeo Lee提出了基于图表示的几何知识推理方法,使参数化设计方法更为简洁和高效。

2参数化设计在产品设计中的应用实例随着物质生活水平的提高,对于产品,除了要满足基本的功能需求,人们也希望产品能有更多的含义,如体现个性化、个人社会地位、个人审美等。

将参数化设计应用于产品设计中,可以使其富有科技感与美感,且风格多样,具有独特性,可以更好地满足人们对产品多样化的需求。

参数化设计的汽车造型设计应用

参数化设计的汽车造型设计应用

参数化设计的汽车造型设计应用如果设计本身在设计之初出现了之前始料未及的问题,返回上一级进行修改就会带来很大很繁琐的工作量,而接下来的设计很可能和之前的设计从根本上会有区别。

在实际的设计创作过程中,设计师运用简单的绘图工具在纸质媒介上进行造型的推敲,其中主要的创作思路都是感性的、无序而混沌的,也包括了设计师本身对灵感的把握和理解上的差异,在绘制过程中加入了很多主观因素,比如联想、比拟等的主观思维,在这个层面需要占用大量的时间进行思考和想象,再加上本身绘制过程所占用的时间,很难真正在短时间内生成大量的概念方案供评估选择,因此在方案的可选择性上有很大的局限性。

参数化设计在设计方法和思维上的优势首先,参数化设计最重要的一个优势在于它依托逻辑规则构建模型方案,在可控的范围内能够快速生成大量备选方案。

传统的方案设计推敲过程在相同的时间内所能积累的预选方案十分有限,原因在于传统的设计方法人为手工操作的成分占主要方面,效率上绝对不及数字化的操作方式,仅仅靠修改参数和逻辑关系的方式即可在单位时间内生成的设计方案在传统手工式的设计操作看来是不可及的。

一旦规则生效,便可以在短时间内生成许多相似而多样的比较方案,此模式不仅提高了速度,而且提供了多种可能性,开拓了设计思路。

其次,参数化设计在设计流程上具有逆向可调节性。

传统的设计流程中,各个设计阶段是线性发生的,前一设计阶段一旦定案,如若后期设计不尽如人意,想推翻重来难度很大。

参数化设计流程上在各个阶段都建立了参数规则,规则和规则间有着相互驱动的连带关系,如果设计方案在后一阶段被否定,只需修改之前设计阶段的参数和参数关系,那么随着规则驱动,后一阶段的设计方案立刻得到全新的反馈,随后生成全新的一系列设计结果。

再次,参数化设计终归是建立在数字化的平台技术之上,所以从方案设计前期到实体化整个流程都可以实现数字化衔接,其中软件之间接口的互通可以方便的将数据生成图纸,然后进行数字加工成型。

CMF在电动轿车内饰设计中的应用研究

CMF在电动轿车内饰设计中的应用研究

CMF在电动轿车内饰设计中的应用研究作者:郭宋吾铭岳晓峰来源:《工业设计》2021年第08期关键词:CMF ;电动轿车;内饰设计随着我国对环境保护的重视,电动汽车作为清洁能源将成为未来汽车行业发展的新方向。

尽人皆知,汽车内饰是汽车的重要组成部分。

对于设计师而言,优秀的 CMF 设计可以为汽车内饰提供极佳的空间氛围,从而使方案效果完美呈现。

从创新设计的角度出发,设计师通过对消费者需求和生活方式的详细探索,完成材料、色彩、表面处理工艺的协调规划,丰富产品形态,设计出具有卓越用户体验和绿色环保的产品。

文章主要阐述了CMF在电动轿车内饰设计中的应用意义与思路,以期为电动轿车内饰设计提供一定的借鉴。

1 CMF 概述CMF 由色彩(Color)、材质(Material)、表面处理(Finishing)三大要素组成,是指针对产品设计中的色彩、材料和加工工艺进行专业化设计的知识体系和设计方法。

CMF 是一个集合概念,逐渐演变为一个专业术语,也是大工业分工在设计行业的具体体现[1]。

在设计领域,并不是简单地罗列这三者,更重要的是色彩、材质、和表面处理工艺三者之间的关系对最终呈现效果的优化。

从学术角度看,CMF 是以产品的色彩、材质和工艺为触点,研究产品品质与用户心理体验的对应关系;从商业角度看,CMF 设计更多地依赖市场的发展趋势与用户需求,对产品色彩、材料和工艺作出对应选择,使其在同类产品中具有竞争力。

从方法角度看,CMF 是重实践、重科学、重艺术、重趋势的设计方法。

从属性角度看,CMF 设计是工业社会市场经济高度发展的产物,是一种提升产品视觉品质竞争力的手段。

通过对色彩、材料、工艺的整合和优化,使设计对象获得最佳的外观、功能和品质,使设计对象在实用和美观上达到最佳的平衡。

CMF 设计的价值在于赋予产品“美”的外观品质,创造超越产品功能,能与消费者对话的产品[2]。

从物质层面来说,产品材质要符合人们的安全和健康要求,造型要符合人体工程学的舒适度,色彩要能给消费者带来内在的触动。

汽车内饰设计:汽车内部空间设计创新研究

 汽车内饰设计:汽车内部空间设计创新研究

汽车内饰设计:汽车内部空间设计创新研究
汽车内饰设计是汽车设计的重要组成部分,其优秀的设计可以提高驾驶员和乘客的舒适性和安全性,使车辆逐渐成为人们生活中必不可少的交通工具。

下面是一些关于汽车内部空间设计创新的参考内容:
1. 人性化设计:人性化设计是汽车内部空间设计的一个重要方面,可以使驾驶员和乘客在行驶过程中感到更加舒适。

例如,增加腿部和头部空间、调整座椅高度和倾斜角度等都是人性化设计的体现。

2. 车内科技:现代汽车内部空间设计中,越来越多的科技元素得到应用。

例如,智能导航系统、自动泊车系统、语音控制系统、无线充电器等,都可以提高驾驶员和乘客的体验和舒适性。

3. 实用化呈现:实用化呈现是汽车内部空间设计的一个重要方面。

例如,合理的存储空间布局,能够让人们舒适地放置物品,不至于在驾驶过程中干扰驾驶或妨碍安全。

4. 互动体验:现代汽车内部空间设计中,越来越多地考虑到乘客的互动体验。

例如,在乘客座位上增加娱乐系统,以便乘客在行驶过程中可以享受高品质的娱乐体验。

5. 环保节能:环保节能也是现代汽车内部空间设计中的重要方面。

例如,使用环保材料以降低车内化学气味,还可以应用节能技术来减少能源消耗和车辆排放的废气。

总的来说,汽车内饰设计需要从多个方面进行考虑和研究,以实现最佳的舒适性、安全性和实用性。

通过不断创新,汽车内部空间设计可更好地满足人们对于生产力和舒适性的需求,最终提升汽车的质量和市场竞争力。

基于参数化设计的汽车造型设计应用初探

基于参数化设计的汽车造型设计应用初探
◎美学技术 ◎
基 于 参数 化 设 计 的汽 车 造 型 设 计 应 用 初探
李 牧
( 清华大学 美术学院 , 北京 1 0 0 0 8 4 ) 规则 和规则 问有 着 摘 要: 数字技 术带来的汽车造型设计 方法上的 巨大变化 设计流程上在各个阶段都建立 了参数规则 , 已经在 这 个 时代 逐 渐 走 向成 熟 , 计 算 机 作 为辅 助设 计 的 工 具 本 相互驱动的连带关系 , 如果设计方案在后一 阶段被否定 , 只需 修 身对于当今的设计 师来说 无非只是代替 了传统 的创 作工具 , 并 改之前设计 阶段 的参数和参数关系 , 那么随着规则驱动 , 后一阶 不能使设计师从设计方 法和 思维层面得到进一 步拓展 和启发 。 段 的设计方案立刻得到全新 的反馈 , 随后生成 全新 的一 系列 设 参数化设计伴 随着数 字技 术的发展 , 其 出现 有着必然性 。随着 计 结 果 。 建筑设计运用参数化设计 方法在造型形式上得 到 了突破 , 参数 再次 , 参数化设计终归是建立在数 字化 的平台技术 之上 , 所 化 设计 手 段 与 思 维 的优 势逐 渐得 以显 现 , 其 优 势 所 在 也 应 会 对 以从方案设计前期到实体化 整个流程都可 以实 现数字化衔 接 , 汽 车造 型 设 计 有 一 定的 启 发性 和指 导 性 意 义 。 其 中软件之间接 口的互通 可以方便的将数据生 成图纸 , 然 后进 关键词 : 参数化设计 ; 汽车造型设计 ; 设计方法; 思维创新 行数字加工成型。 参数化设计体现了信 息时代的快速 、 多变 、 复杂 的特征 , 它 1 汽 车 造型 设 计 师 的瓶 颈 适应这个时代的需求和技术特征 。 汽车造型是汽车产 品非 常重 要的一个 因素 , 它与传统工业 4 参数 化 设 计在 造型 上 的 革 新 产品设计 的侧重点 的不 同之 处在于 , 其艺术 审美需求与功 能需 参数化设计本身在造型层面追求 的是迭代 、 递归 、 分形等生 求同等重要 , 甚至于有过之 『 而无不及 。它 即代表 了汽车工业 工 成性造型语言 , 这主要是 因为其参数化在本质上是数 字逻辑 , 数 艺技术 的发达 , 又代表 了一个时代 的审美特征 , 汽车的造 型在形 字的生成过程映射到逻辑里便成为 3 D模 型的生成过程。 制上也经历了许多改进 和进 化 , 充分反 映了科 技与人们审 美喜 在参数化设计过程中, 规则制定 的基本方法就是找 出某些 好 的 潮流 趋 势 。 影响输 出结果的各类 因素, 找到其 中的约束条件并将其 转换成 这样具有美学意义的工 业产品 , 设计 师在进行创作 的时候 然后借助算法链接参数 , 使得参数 与参数之间有着紧密 的 往往需要绞尽脑汁挖空心思寻求灵感和突破 。然而灵感本 身是 参数 , 逻辑关 系, 例如在 曲面找形 的过程 中应用几何 算法链接点 、 线、 可遇而不可求的 , 抓住灵感寻求 突破 是一件 困难 的事 情。设 计 面参数和其他各个向量参 数以及变形算法 ( 如移动 、 缩 放 、 旋转 师在长时问的探索挖掘 造型语言 的过程 中往往 会遇到瓶颈 , 手 等) 制定 的几何规则。 足 无措 。 目前 参数化设计在建筑设计领域的蓬勃发展引发了一场被 灵感可以是任何事物 , 只要是设计 师觉得美观与合乎 基本 称之为参数化主义的设计思潮 。它基于参数化 设计 范式 , 避免 的设计规律 即可 , 然而在灵感 的获取 方法和启发性上一直 以来 相似的原型 , 避 免 明确 定义 的封闭 的物体 , 避 免便捷 明确 的领 存在着匮乏 。传统 的手绘草图虽然能够为设计师带来 大量的造 域, 避免重复 、 避免直线 、 避免转角。提倡因素之间的联系 、 杂合 型参考信息 , 但是无论从时间上还是数量上仍然存在着不足 , 可 化、 变异 、 解除疆域 、 变形 、 迭代 、 用N u r b s曲面 、 生成性 、 编程 、 建 选择性小 , 在短暂 的时间内很难得到真正满意的设计方案 。 立规则 而不是手工建 模等等 , 这些参 数化 因素在建 筑设计 中的 2 传统设计 方法和思维的局 限性 应用主要还是在于赋形 , 即赋予建筑以参数化形态。 设计方案的构思往往是一个从整 体到局部的过程 , 其 中分 从赋形的角度上讲 , 建筑设计 与汽车造型设计 之间有着 一 了若 干 阶段 。很 少 有人 在 方 案 设计 之 初 就 确 定 到底 应 该 怎 么 走 系列相似 和有趣的联 系。仔细分析产 品设计和建筑设计 的密切 下去 , 这样的不确定性使我们在方 案的进一步深化上 出现 了一 联系 、 汽 车 造 型设 计 风 格 和 建 筑 设 计 风 格 的演 变 的 内 在 联 系 可 种不可逆的状态 , 一旦上一 步设计 定夺 , 进 入下 一阶段设 计 , 那 以让我们得到非 同寻常的启示 。 Байду номын сангаас大部分后续 的设计创作都将针对上一步的成果来决 断。这样 5 理 性 与 感 性 的跨 界 的思维模式所带来的就是 , 如果 设计 本身在设计之初 出现 了之 参数化设计在实际过程 中是理性 与感性相互协 调的 , 以感 前始料未及的问题 , 返 回上一级 进行修改就会带来很 大很繁琐 以理 性 为思 , 在设 计 过 程 中 以理 性 严 谨 的 工作 方 法 和 工 的工 作 量 , 而 接 下来 的设 计 很 可 能 和 之 前 的设 计 从 根 本 上 会 有 性 为 源 , 作思维进行具体设计 , 使 得设计有章 可循 。基 于几何规则 的形 区别 。 态通过参数关 系的建立是客 观生 成的 , 因为其 形式输 出取 决于 在实 际的设计创作过程 中, 设计师运用简单 的绘 图工具在 运算法则的制定和输入 的参 数 , 而非个人 审美等 主观 偏好 。但 纸质媒介 上进行造型的推敲 , 其 中主要的创作思路都是感性 的 、 它又不排斥主观能动性 , 因为参数规则 的制定 以及从生成 的结 尤序而混沌的 , 也包括 了设 计师本身对灵感 的把 握和理解上 的 差异, 在绘制过程中加 入了很多主观 因素 , 比如联想 、 比拟 等的 果 中选择仍然需要主观感性层 面的参与。这样整个设 计过程 因 为主观层面与客观层面的集合 而得到了优化 。 主观思维 , 在这个层面需要 占用大量 的时问进行思考和想象 , 再 6 结 束语 加上本身绘制过程所 占用 的时间 , 很难真正在 短时间 内生成 大 参数化设计的优势性集 中对应了 目前汽车造型设计所遇到 量的概念方案供评估选择 , 因此在方案 的可选择 性上有很 大的 的瓶颈 , 应用参数化设计方法进行汽车造型设计 , 其最重要 的意 局限性。 义就在于提高效率 、 节约成本上 。参数化设计 本质上将 人脑 的 3 参数化设计在设计方法和思维上 的优势 思考 和构思途径放进 了计算 机 中, 来 帮助设计师进行方 案 的生 首先 , 参数化设计最重要 的一个优势在 于它依托逻辑规 则 成, 而灵感也在生成的过程 中随机产 生 , 其重 复可调节性 很好 , 构建模型方案 , 在可控 的范 围内能够快 速生成 大量备选 方 案。 给设计师在评审方 案时提供了很大的选择性。而造型上可 能也 传统的方 案设计推敲过程在相同的时 间内所能积 累的预选方案 会不同以往 , 可能会朝着秩序感 和韵 律感的参数化造 型语言 上 十分有限, 原因在于传统的设计方法人 为手工操作 的成分 占主 突破 汽车造型现有 的局面。 要方面 , 效率上绝对不及数字化的操作方式 , 仅仅靠修改参数和 逻辑关系的方式即可在单位时间内生成的设计方 案在传统手工 参 考 文 献 : 1 ]高岩. 参数化设计—— 更高效的设计技 术和技 法[ J ] . 世界 式的设计操作看来是不可及 的。一旦规则生效 , 便可 以在 短时 [ 间 内生成许多相似而多样的 比较方案 , 此模式不仅 提高了速度 , 建 筑, 2 0 0 8 , 2 1 5 ( 5 ) : 2 8 — 3 3 . 而且提供了多种可能性 , 开拓了设计思路 。 [ 2 ]刘延川. 参数化设 计: 方法 、 思维和工作 组织模 式[ J ] . 建筑 技艺, 2 0 1 1 ( Z 1 ) : 3 4 — 3 7 . 其次 , 参数化设计在设计 流程上具有逆 向可 调节性 。传统 的设计流程 中, 各个设计阶段是线性发生 的, 前一设计 阶段一旦 [ 3 ]杨猛, 周郎. 浅谈现代汽 车设 计技 巧[ J ] . 艺术 与设计 , 2 0 1 0 ( 0 8) : 1 1 2 . 定案 , 如若后期设计不尽如人意, 想推翻重来难度很 大。参数化

基于参数化在汽车造型设计中的应用研究

基于参数化在汽车造型设计中的应用研究

AUTOMOBILE DESIGN I汽车设计基于参数化在汽车造型设计中的应用研究欧春黎王梦蝶上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州市545000摘要:在全球化市场竞争环境下,国内汽车市场竞争亦日趋激烈,我国自主研发的汽车产品如何在蓬勃发展的大潮中占据一席之地,需要做到先声夺人,出奇制胜,不断创造新的产品竞争力。

而消费者是汽车产品的终端体现,如今消费者对汽车产品的品质需求越来越高,这种需求不仅体现在零部件性能方面,汽车外观造型也逐渐成为一个重要考量标准。

然而各式各样的汽车造型层出不穷,如何设计出极富吸引力以及个性化、科技化的造型成为汽车设计的一个重要突破点。

随着新材料、新技术等新工艺的出现,汽车参数化设计成为个性与科技的代名词。

本文采用R h in o+G rassh o p p er设计平台完成汽车造坚的参数化设计,介绍了软件的设计背景、特点以及一些基础认识,强调了参数化设计的优势,最后在汽车造型实际应用案例中介绍了产品的参数化设计优势,分;关键词:参数化设计;汽车造型应用;1参数化设计的背景“参数化”一词来源于数学中的参数方 程,是指使用某些可以编辑的参数更改系统的最终结果。

2005年,英国设计师扎哈在设计德国费诺科学中心时,采用了复杂的型面结构,为了使工程师快速得到计算结果,首次将参数化设计软件引入建筑行业。

此后,扎哈成为近十年最知名和最流行的建筑师之一。

而参数化设计也成为建筑行业中最流行、最前卫的设计手法之一,例如鸟巢、中钢国际、北京银河soho、广州歌剧院等都体现了参数化设计的思想。

近两年,参数化设计也逐渐在汽车造型设计中崭露头角,尤其是在新能源汽车和概念汽车的设计中,参数化设计所体现的未来感和科技感十足。

2参数化设计的特点参数化设计并不是简单的对参数化设计方法的应用,而是从一个全新的角度去重新思考设计,突破传统的、规则的几何设计思路形态设计。

2.1参数化设计更符合自然规律参数化设计是基于过程的设计思想。

参数化设计的汽车造型设计应用

参数化设计的汽车造型设计应用

参数化设计的汽车造型设计应用近年来,随着汽车工业的快速发展,汽车成为人们生活中不可或缺的一部分。

而在汽车生产过程中,汽车造型设计是非常关键的一环,它直接决定了汽车的外观美感和性能表现。

因此,如何提高汽车造型设计的效率和精度,成为了汽车制造企业迫切需要解决的问题。

参数化设计是一种能够解决这些问题的设计方法,下面将分析参数化设计在汽车造型设计中的应用。

首先,参数化设计能够提高汽车造型设计的效率。

传统的汽车造型设计需要手工绘制草图及修改,需要耗费大量的时间和人力资源。

而通过参数化设计,设计人员只需输入汽车的基本参数,如轮距、轴距、车高、车宽等参数,通过建立数学模型进行数据计算,就能够快速生成汽车的CAD模型。

这种方法不仅能够减少大量的人力成本,而且还能够大大提高汽车设计的精度和效率。

其次,参数化设计能够提高汽车造型设计的灵活性。

传统的汽车造型设计在修改过程中往往需要重新绘制草图,设备重新建模,这极大的影响了制造企业的生产效率。

而通过参数化设计,只需要修改数学模型中的参数即可快速生成新的CAD模型,这种方式不仅能够缩短汽车设计周期,还能够提高汽车设计的灵活性和可调性。

此外,参数化设计还能够提高汽车造型设计的质量。

因为参数化设计过程中,设计师可以根据汽车的特征和性能要求,通过建立数学模型进行精密的数据计算和分析,从而得出最优的汽车设计方案。

这种方法不仅能够保证汽车的外观美感,而且还能够优化汽车的性能表现,实现设计效果与实际效果的最大化。

当然,参数化设计在汽车造型设计中也存在一些不足之处。

首先,参数化设计需要有专门的软件和技术支持,需要进行相应的培训,因此对于初次接触参数化设计的设计师而言,会遇到比较大的学习难度。

其次,参数化设计过程中需要对汽车的各项指标进行准确的测量和设置,如果这些数据不准确,就会导致设计结果出现偏差。

因此,需要保证汽车制造企业的技术水平和设备水平能够达到一定的标准。

综上所述,参数化设计的汽车造型设计应用,既有着显著的优势,同时也存在着一些不足之处。

基于数字化参数化设计的工装设计关联技术分析

基于数字化参数化设计的工装设计关联技术分析

基于数字化参数化设计的工装设计关联技术分析数字化参数化设计是指利用计算机辅助设计软件进行设计模型的创建、修改和分析过程中,通过给定一定的参数和规则,利用计算机程序生成各种不同的设计方案并进行分析比较,从而快速、准确地得到最佳设计方案的方法。

工装设计是指为了便于生产制造工艺的实现和提高生产效率所进行的装配工具的设计。

在工装设计过程中,数字化参数化设计技术可以帮助工程师们更好地实现工装设计的目标。

下面结合数字化参数化设计的特点,对其在工装设计中的关联技术进行分析。

数字化参数化设计可以提高工装设计的效率。

在传统的工装设计中,工程师们需要手工绘制大量的设计图纸,并进行多次手工修改,过程繁琐且费时费力。

而数字化参数化设计技术可以将设计过程转化为计算机程序执行的过程,并且通过修改参数和规则,可以迅速生成大量的设计方案,工程师们只需根据需求进行筛选和优化即可。

这种方式可以大大减少设计时间,提高设计效率。

数字化参数化设计可以增加工装设计的可靠性。

在数字化参数化设计中,可以通过编写校验规则和检测算法,对设计方案进行检测和验证。

设计方案不符合规则的部分会被快速发现和纠正,从而提高设计的可靠性。

在数字化参数化设计中,可以利用计算机模拟技术对设计方案进行分析和仿真,评估设计的可行性和性能。

这些分析和仿真结果可以帮助工程师们优化设计方案,减少工装制造过程中的问题和风险。

数字化参数化设计可以提高工装设计的可维护性。

在数字化参数化设计中,设计方案和参数的修改都是通过修改计算机程序中的参数和规则来实现的,工程师们只需修改程序中的参数和规则即可得到更新后的设计方案。

这种方式使得设计方案的修改和维护变得非常方便,同时也提高了设计方案的一致性和可追溯性。

数字化参数化设计是一种基于计算机辅助设计软件的设计方法,可以在工装设计中发挥重要作用。

通过数字化参数化设计技术,可以提高工装设计的效率、精度、可靠性和可维护性,为工装设计带来很大的便利和优势。

基于catia的轿车人机工程参数化设计

基于catia的轿车人机工程参数化设计

基于catia的轿车人机工程参数化设计CATIA作为领先的三维CAD软件,可以用于轿车人机工程参数化设计。

轿车人机工程参数化设计是指在满足人体工程学原理的前提下,利用CATIA软件对轿车人机工程系统进行设计,实现参数化设计,提高设计效率和设计质量。

轿车人机工程参数化设计包括以下几个方面:1.座椅设计。

座椅是人机工程系统中最为重要的组成部分之一,它直接影响到人员的舒适性和安全性。

CATIA提供了先进的座椅设计工具,可以根据人体工程学原理进行参数化设计,包括座椅高度、倾斜角度、腰部支撑、头颈支撑等。

2.方向盘设计。

方向盘是司机与汽车之间的信息交流中极为重要的组成部分,设计合理的方向盘可以提高驾驶员的控制性和舒适性。

CATIA可以对方向盘进行参数化设计,包括大小、形状、手感、功能等方面。

3.仪表板设计。

仪表板是驾驶员与车辆之间的信息交互中的重要组成部分,CATIA提供了先进的仪表板设计工具,可以对仪表板进行参数化设计,包括仪表盘大小、显示效果、文字大小、颜色等方面。

4.操纵杆设计。

操纵杆是汽车人机工程系统中设计合理的操纵杆可以提高驾驶员的操控能力和舒适性。

CATIA可以对操纵杆进行参数化设计,包括形状、位置、杆长、摆角等方面。

5.车门设计。

车门是汽车人机工程系统中重要的组成部分,设计合理的车门可以提高车辆的舒适性、安全性和便利性。

CATIA可以对车门进行参数化设计,包括大小、形状、安装位置、开启方式等方面。

以上是基于CATIA进行轿车人机工程参数化设计的一些方面,除此之外还有其他方面需要进行设计,如前后排坐姿、车外视野等。

总之,利用CATIA进行参数化设计可以提高设计效率和设计质量,同时提高车辆的舒适性、安全性和便利性。

探讨参数化设计在汽车底盘总布置中的运用

探讨参数化设计在汽车底盘总布置中的运用

探讨参数化设计在汽车底盘总布置中的运用作者:苏晓明文娟来源:《中国科技博览》2019年第07期[摘要]基于仔细研究我国及国外有关参数化技术应用于现代化工业设计文献的前提下,本文首先阐述了有关参数化设计的思想,然后从理论上探讨如何在汽车底盘设计中融入参数化技术,最后再以基础方法的角度,对实现参数化这一过程的重要环节进行表述。

融入参数化设计之后,不论是设计产品的周期,还是设计产品的质量,都得到了很大的改善,企业在市场中的竞争能力也得到提高,有利于获得更理想的经济效益。

[关键词]参数化;汽车;设计;底盘;总布置中图分类号:TP391.72;U463.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)07-0300-011引言对于汽车类产品的设计而言,比较关键的一点为底盘的总布置,在这个过程中需要不断地进行调整和协商。

以往的设计方法比较落后,因而设计者在底盘总布置的过程中通常需要花费比较多的时间并投入大部分的精力,很多劳动需要重复性进行。

不同于以往的设计方法,参数化设计有很多优势,其优势在一些重复性的工作中得到了极大的发挥,因而修改工作将不再困难。

该方法的使用极大的增加了工作效率,减少了大量的重复性劳动。

由于如今的计算机技术不断成熟,在汽车设计中融入参数化设计可行性很高。

2关于参数化设计的相关软件以及基本思想2.1相关软件用于参数化设计的软件种类比较多,以下为两种主要的软件:(1)AutoCAD。

开发者是美国的一家公司,该软件可以作为绘图工具使用,且功能非常强大,其开发性非常好,而且具备微机开发的特性,因此广受好评。

数据显示,我国国内很多搞CAD的在选择软件时都选用了AutoCAD。

(2)UG软件。

该软件的英文全称为Unigraphics,该软件的设计公司后盾强力,不论是资金还是经验技术都屈指一数,也正因为这个原因成为世界十分出色的CAD软件。

该软件的设计公司同时也是汽车公司,所以二者的关系比较紧密,结合起来更加容易,故而UG软件应用于汽车工业更合适[1]。

浅析参数化设计在汽车设计中的运用

浅析参数化设计在汽车设计中的运用

浅析参数化设计在汽车设计中的运用1 参数化的定义参数设计是Revit Building,它分为两个方面:参数化图元和参数化修改引擎。

Revit Building的图元元素都可以以元素的形式看到。

这些组件之间的差异反映在固定参数的上。

这些参数将所有信息保存在图元元素中,作为数字建筑物的一部分。

参数更改引擎提供的参数更改技术使任何人都可以使用智能构造组件、视觉和注释符号,来更改对其他相关组件自动可见的体系结构设计或文档的一部分,以便每个组件都可以通过对与它们各自关联的更改。

导致组件移动、移除和尺寸更改的参数更改会导致关联组件的参数发生相关更改。

2 参数化运用在汽车设计参数化设计应用到汽车上也不是近些年才有的,早在2011年就有车企尝试。

当时雷诺发布了名为“R-Space”的概念车,该车就采用了参数化设计。

这些不规则、无规律,但有韵律的图案,给人十分新颖的视觉感受。

a、烘托设计主题参数化设计是有层次的,即主、次、先、后的顺序。

这个主次就是由视觉重量决定的,视觉重量大的物体先被注意到,其次才是视重较低的物体被注意到。

视觉重量和三大属性有关:外形、颜色、位置。

1)外形复杂程度:这个复杂度是指图形、物体的复杂度,如复杂的线条路径、或图案,复杂的物体造型。

图形路径越复杂或对象建模越复杂,则视重比简单对象重。

因为很容易识别。

实物的复杂性可以通过造型、纹理/材质、身体部件等来体现。

2)大小是对视重影响最明显的因素之一,假设这两个对象具有相同的形状,也就是说具有相同的复杂性,那么更大的事物自然会使人们感到“压力山大”。

因此,在设计中,如果一个物品是这项设计中的焦点,那么果断放大它!但有时,大的物体太大会较多的吸引视重,因此为了平衡视重,可以在较大的物品旁边,通常只放些小一点儿的东西,以免加大视觉重量,制造不平衡,或者在较小的物品旁边放置深色的、对比度高的东西,以加大视觉重量,使之与大的物体相平衡,或者一群体积较小小元素围绕在一个“大的物体”的周围。

基于参数化设计的汽车造型设计应用初探

基于参数化设计的汽车造型设计应用初探

车辆工程技术19车辆技术基于参数化设计的汽车造型设计应用初探丁世界(中国第一汽车股份有限公司天津技术开发分公司,天津 300462)摘 要:汽车是上个世纪最伟大的发明之一。

汽车发明以来,人们的生活内容和生活方式不断变化,世界越来越小,人们的沟通距离越来越大。

汽车拉近了人们的距离,加速了人类社会的发展。

本文将从汽车造型发展的角度分析汽车功能对汽车造型发展的影响,并研究了基于参数化设计的汽车造型设计。

关键词:参数化设计;汽车造型;应用0 前言 计算机技术无疑是现代化技术中的“翘楚”,在许多领域当中均存在它的身影,例如汽车设计领域当中。

目前,许多汽车设计单位在计算机技术基础上,开始应用参数化数据管理、参数化绘图来实现汽车造型设计。

1 汽车造型发展与功能的关系1.1 流线型汽车造型与功能 为了解决风阻带来的能耗问题,人们加大了汽车发动机的功率,也因此发动机变的越来越大。

但这种改变并不能真正的提升汽车的性能,于是人们开始在车身设计上寻找突破,恰巧这时流线型原理被广泛运用于军事科技上,因此人们就开始将这种设计沿用到了汽车造型上。

流线型帮助汽车大大地降低了风阻系数,降低了能耗。

这类车型的代表就是我们所熟悉的大众“甲壳虫”汽车。

1.2 船型汽车造型与功能 流线型汽车的优势日趋明显,然而这种车型也有它的致命缺陷。

由于流线型汽车主要是解决了汽车在前行过程中风对其的阻力影响,然而突出的前后翼子板和侧门之间形成的起伏使得汽车在遇到横风时往往会严重的偏离。

于是人们就将汽车的侧面进行了概括的处理,这样船型汽车的造型就基本形成了。

船型汽车的优势比较明显,除了能很好的解决横风引起的问题,车内的空间也得到了很大的提升,因此现在很多车型都是根据船型汽车演变而来的。

当然船型汽车根据人们的不同需求也出现过很多衍生车型。

1.3 鱼型汽车造型与功能 船型汽车在行驶过程中,由于其尾部过于向后延伸以至于在高速行驶过程中会产生强烈的空气涡流。

为了解决这个缺陷,设计师们把船型汽车的后窗进行了倾斜设计以至于形成了溜背的造型,这种车型被称为鱼型汽车。

参数化及变量化技术在汽车设计中的应用

参数化及变量化技术在汽车设计中的应用
尺 寸 、 构 细节 难 以具 体 化 , 计 师关 心 的是 产 品 的 结 设
基本结构 、 主要尺寸关系 , 因此无法采用具体尺寸绘 图设 计 。 在一 般 C D系统 中 , 计好 的图形 如果要 取 A 设
得结构 、 寸关系 , 尺 只好 重新 绘 制 有 关 图形 , 大 大 这
影响设计师的设计效率 。如何在概念设计阶段支持 图形尺寸 、 拓扑结构 的变化 , 使设计师将精力集 中在 设计创意等创造性工作上 ,一直是 C D研究者追求 A 的 目标 。能够 支持 约束 表达 、 求解 和动态 调 整 已成为
1 引言
参数 化造 型 是 由编 程 者 预先 设 置 一 些几 何 图 形
参 数 化 变量 化 设 计 技 术 是 当前 C DC A /AM 系 统
约束 , 然后供设计者在造型时使用 。与一个几何相关 联的所有尺寸参数可 以用来产生其它几何。其主要 技 术特 点 是 : 于 特 征 、 尺 寸 约 束 、 寸 驱 动设 计 基 全 尺 修改 、 全数据相关。
在不同设计 环境下 的应 用。实现轻型货车车身造 型元素参数化设计 。全面 阐述了这两种方 法的实际应用 及理论基础并讨论 了在 机械设计 、 优化设计 中的延伸应用 。 关键词 : 车身 参数化 变量化 超变量几何技术
Ap ia i n o r m e rca r a i na sg n uc Bo y pl to f c Pa a t i nd Va i to l De i n o Tr k d
参 数化 设计 的关 键是 几 何 约 束关 系 的提取 和表 达、 约束 求解 以及 参数化 几何 模 型 的构造 。构造精 确 模 型必 须 非 常细 心 ,哪 怕微 小 的 改动 都 需 要 重新 构 造模 型 一 找 出发 生 变动 的部 分 , 系统 提供 的 工具 用

CATIA在汽车内饰件结构设计中的应用_20060607

CATIA在汽车内饰件结构设计中的应用_20060607

DESIGN drives the future
塑料件的工艺
均匀料厚的原则:
1. 钣金件完全等料厚,塑料件虽然没有要求绝 对等料厚,但料厚基本均匀也是塑料件设计 的原则之一,这个问题往往被塑料件设计人 员忽视; 2. 最大料厚点 ≤150%基本料厚,否则容易导致 塑料件外表面出现缩痕; 3. 料厚不均匀会造成的产品变形,如图;
经济型车常用塑料材质选用:
主要零部件PP(廉价) 铰链结构件PP(韧性) 尺寸要求较高的零件ABS(尺寸稳定性) 高透明件PC(透明性) 一般透明件ABS 或ABS+PC(透明性) 齿轮结构零件POM (耐磨及自润滑性) 软质零件PVC (柔软性) 通风管类零件PE (熔融状态流动性)
DESIGN drives the future
曲面功能
强大 拥有众多的命令直接操作曲 面构建新的曲面
较强 以线构面为主
较弱 一般只能做到相切连续
DESIGN drives the future
CATIA
V5软件简介
• CATIA V5参数化与非参数化、实体与片体建模的对比
优点 参数化
编辑修改容易; 可在目标不明确 的情况下,意向 性建模并探索最 佳方案;
布尔运算之后只能修改复杂的结果数模链状状结构每个特征建立自动与主体结合建立拔模及抽壳特征变成非常困难的工作曲面功能强大拥有众多的命令直接操作曲面构建新的曲面较强以线构面为主较弱一般只能做到相切连续catiacatia与与ugproeugproe软件比较软件比较designdrivesfuturecatiav5软件简介catiav5catiav5参数化与非参数化实体与片体建模的对比参数化与非参数化实体与片体建模的对比优点缺点参数化编辑修改容易

参数化设计在汽车内饰设计中的应用

参数化设计在汽车内饰设计中的应用

参数化设计在汽车内饰设计中的应用UG的参数化建模方法在汽车内饰设计中的应用,从整体建功能、表达式、运动分析的运用等对参数化建模的方法和思0. 前言汽车内饰设计与造型面关系密切,参数化建模不但可以让工程师轻松地进行数模更新,提高数模质量,还可以大大提高建模效率,缩短零件开发周期,是内饰设计的主流方向。

本文介绍了基于UG的汽车内饰件参数化建模方法和应用,从整体建模思路,自定义特征、表达式、运动分析、WAVE方法的运用等对参数化建模的方法和思路进行了总结。

1.参数化建模应用背景和定义计算机辅助设计在汽车行业的应用越来越广,从CAS (计算机辅助造型)、CAD (计算机辅助设计)、CAE (计算机辅助分析)到CAM (计算机辅助加工),都离不开计算机。

但软件设计仅仅只是工具,怎么如何高质量地使用这些工具很大程度上取决于人的良好习惯和使用工具的能力。

对于CAD更是如此,好的CAD工程师通常也是参数化建模的高手,关注标准结构重复使用,重视布置分析和校核才能提高建模效率,更好地保证设计质量。

大部分汽车内饰件都是外观件,一所示),工程师往往需要根据不同阶段的造型面和不同阶段的工程交付物要求做两到三次数模:有安全强度、刚度相关要求的零件会首先在造型冻结时做一版数模供CAE分析和优化用;接着工程师会基于非正式发布的造型面做一版数模用来做设计验证和软模样件制造;最后才是基于正式发布造型面的产品数模用于生产模具开发和制造。

每一版造型面在造型和数据质量上都不相同,相应的每一版数模都需要更新。

如果不采用参数化建模的方法或不保留参数,每次三维建模都要从造型面重新开始,不仅费时费力而且还很容易出错。

在产品数模发布之后,因为造车过程问题或本身数模不完善而发生工程更改,也往往需要更改数模,同样地,参数化设计可以仅更改参数或仅做少量的更改就完成数模更新。

那么,什么是参数化建模呢。

参数化建模,从广义来说,参数化建模是用参数(变量)而不是数字建立和分析的模型,通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型。

汽车座椅参数化设计及驾驶室座椅与仪表板的布置

汽车座椅参数化设计及驾驶室座椅与仪表板的布置
ii
汽车座椅设计及其在驾驶室中的布置
图表清单Biblioteka 图表单: 图 2.1 人机尺寸驱动设计流程图.......................................................................................... 8 图 2.2 人体尺寸数据库的总体模块结构图........................................................................ 10 图 2.3 人体模型创建对话框 ................................................................................................11 图 2.4 二维杆状人体模型图 ................................................................................................ 12 图 3.1 脊柱的形状和组成 ................................................................................................... 14 图 3.2 各种不同姿势下产生的腰椎曲度和脊柱的自然弯曲弧 ........................................ 16 图 3.3 人体在靠背和坐垫上压力分布................................................................................ 17 图 3.4 股骨受压迫位置和正常位置.................................................................................... 18 图 3.5 人体坐姿身体受力点 ............................................................................................... 19 图 3.6 汽车座椅中心线 ....................................................................................................... 24 图 3.7 汽车座椅侧面特征点控制点.................................................................................... 26 图 3.8 座椅侧面线特征控制点 ........................................................................................... 27 图 3.9 靠背曲线和曲面 ....................................................................................................... 31 图 3.10 座椅靠背背部曲面 .................................................................................................. 32 图 3.11 座垫曲线和曲面图................................................................................................... 32 图 3.12 设计菜单及生成效果图.......................................................................................... 33 图 4.1 40º< 5 <42º 时 3 、 4 、 5 和 9 的角度范围 ................................................ 39 图 4.2 40º< 5 <42º 时对应的 H 点舒服区域................................................................... 40 图 4.3 40º< 5 <55º 时 3 、 4 、 5 和 9 的角度范围 ................................................ 40 图 4.4 55º< 5 <70º 时 3 、 4 、 5 和 9 的角度范围 ................................................ 41 图 4.5 方向盘位置对 H 点约束示意图 ............................................................................... 42 图 4.6 95th 百分位眼椭圆视线 ............................................................................................ 44 图 4.7 E 点与 P 点的位置关系 ............................................................................................. 46 图 4.8 驾驶员上下视野对 H 点位置约束示意图.............................................................. 46 图 4.9 综合约束下 H 点区域示意图 ................................................................................... 49 图 4.10 图 4.11

汽车内饰参数化设计方法研究

汽车内饰参数化设计方法研究

汽车内饰参数化设计方法研究
梅涛;孙颖莹;夏芒
【期刊名称】《设计》
【年(卷),期】2022(35)10
【摘要】为将参数化思维运用在汽车内饰设计中,拓展参数化设计在工业制造中的应用领域。

分析了参数化模型构建、算法生形等技术与原理,明确参数化设计在汽
车内饰中的运用方向和方法。

以汽车座椅为例,利用grasshopper软件构建生形算法,依据人机工程参数对座椅进行参数化设计。

由生形算法计算得到汽车座椅模型。

该方法可为参数化思维及算法生形技术在汽车内饰设计中的运用提供指导依据。

【总页数】4页(P125-128)
【作者】梅涛;孙颖莹;夏芒
【作者单位】浙江理工大学艺术与设计学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB472
【相关文献】
1.汽车内外饰造型的尺寸配合友好性评估方法研究
2.在艺术设计视角下的汽车内饰设计的研究方法
3.关于汽车内外饰装配问题解决方法的研究
4.汽车内饰零部件中VOCs散发的快速分析方法研究
5.汽车内门槛饰板装配校核方法的研究
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参数化设计在汽车内饰设计中的应用【摘要】本文介绍了基于UG的参数化建模方法在汽车内饰设计中的应用,从整体建模思路,自定义特征、WAVE功能、表达式、运动分析的运用等对参数化建模的方法和思路进行了总结。

【关键词】: 参数化建模;汽车内饰设计;WAVE功能。

0.前言
汽车内饰设计与造型面关系密切,参数化建模不但可以让工程师轻松地进行数模更新,提高数模质量,还可以大大提高建模效率,缩短零件开发周期,是内饰设计的主流方向。

本文介绍了基于UG的汽车内饰件参数化建模方法和应用,从整体建模思路,自定义特征、表达式、运动分析、W A VE方法的运用等对参数化建模的方法和思路进行了总结。

1.参数化建模应用背景和定义
计算机辅助设计在汽车行业的应用越来越广,从CAS(计算机辅助造型)、CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助分析)到CAM(计算机辅助加工),都离不开计算机。

但软件设计仅仅只是工具,怎么如何高质量地使用这些工具很大程度上取决于人的良好习惯和使用工具的能力。

对于CAD更是如此,好的CAD工程师通常也是参数化建模的高手,关注标准结构重复使用,重视布置分析和校核才能提高建模效率,更好地保证设计质量。

图一汽车内饰数模开发流程图
大部分汽车内饰件都是外观件,与造型设计密切相关。

在汽车内饰的开发流程中(如图一所示),工程师往往需要根据不同阶段的造型面和不同阶段的工程交付物要求做两到三次数模:有安全强度、刚度相关要求的零件会首先在造型冻结时做一版数模供CAE 分析和优化用;接着工程师会基于非正式发布的造型面做一版数模用来做设计验证和软模样件制造;最后才是基于正式发布造型面的产品数模用于生产模具开发和制造。

每一版造型面在造型和数据质量上都不相同,相应的每一版数模都需要更新。

如果不采用参数化建模的方法或不保留参数,每次三维建模都要从造型面重新开始,不仅费时费力而且还很容易出错。

在产品数模发布之后,因为造车过程问题或本身数模不完善而发生工程更改,也往往需要更改数模,同样地,参数化设计可以仅更改参数或仅做少量的更改就完成数模更新。

那么,什么是参数化建模呢。

参数化建模,从广义来说,参数化建模是用参数(变量)而不是数字建立和分析的模型,通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型。

具体到CAD设计,零件参数化建模将零件模型的构造工作划分为几何约束、尺寸约束、确定尺寸值和模型生成四个基本任务。

模型生成是一项工作量巨大、琐碎但是有规律的工作,可以由计算机基于UG等三维CAD软件完成;几何约束、尺寸约束和尺寸值的确定是非规律性的创造性工作,由设计者根据设计要求设定,并建立零件特征之间的尺寸关联,用户修改零件模型时,只需输入一组新的特征尺寸值, 更改某些特征参数,而不需要重新设计。

2.参数化建模方法在内饰设计中的应用
2.1参数化设计的整体建模思路
汽车内饰零件从简单到复杂有很多种,基本上从坐在驾驶室内可以看到的装饰件都可以定义为内饰零件,简单的如螺钉盖,复杂的如仪表板、门饰板等。

无论简单还是复杂,这些零件都有一个共性,即零件结构由造型赋予的A面(可见面)及结构强度方面的B面(不可见面)结构组成,特别是诸如门饰板、仪表板之类的复杂零件,由于加强筋、卡子座及布置其它子零件的需要,B面结构的建模有时候比A面结构复杂的多,A面结构的变化主要的来自设计师意图的修改,但是B面结构的变化主要是空间布置及结构强度的考虑,且由于功能或制造方面的原因,零件局部区域也无法做成等壁厚,所以内饰件的建模也不同于钣金件,无法抽壳或整体加厚而成。

如下图图二所示某车型仪表板,阴影区域(A面)和造型相关,线框区域属于非外观区域,主要和空间结构布置有关,故可将二者分开来建模,便于修改。

图二某车型仪表板模型
另外,在建模的过程中,尽可能的采用曲面剪切及布尔运算等参数化操作,以增加零件的可修改性。

如下图图三的一个内饰零件的例子,开始从一个长方体(图3.1所示)出发,然后根据造型及A面的需要,建立适当的工具面去剪切(图3.2 所示),对于局部的小特征采用布尔加或者布尔减来处理(图3.3所示),处理小特征的工具体是由拉伸或网格补面并加厚成形,这样,小特征的工具体的建立也是带参数的,然后用工具面去剪切或者用工具体去做布尔加或者布尔减的运算,最后再做一些倒圆角的处理,所以整个零件的建模过程全部带参数,而且各工具面工具体之间的参数没有相关性,各自的修改不存在逻辑关系,因此后期A面修改或特征修改,只需替换相应的剪切工具面或布尔运算的特征即可,大大简化了修改的工作量,而整个零件的结构也很简洁。

图3.1 从一个长方体出发
图3.2 根据相关辅助线做辅助面对长方体进行剪切
图3.3 一些小的特征用布尔加或者布尔减来处理
图3.4 倒圆角的操作留到后面处理
图三常见复杂零件建模过程
2.2用自定义的特征进行标准结构建模
在汽车内饰件中,很多背面的卡接结构、卡子座结构都是共用的,如图四所示,所以将这些结构设计成用户自定义的特征(User-Defined Feature),在需要的位置插入即可,可以起到事半功倍的效果。

如在某款车型的IP(仪表板)和console(副仪表板)上很多的卡子是共用的。

如下图图四所示,在以下零件中卡子座和卡子都是共用的,因此在设计时可以将该卡
子、卡子座、及配合零件的配合孔定义为用户自定义的特征(图五)(User-Defined Feature),设计上减少了很多重复的工作。

图四零件上的卡子和卡子座通常共用一种
图五用自定义特征对卡子座和卡子建模
2.3巧用EXCELL表建模实现参数化
如下图图六所示,在EXCEL中根据指定的插拔力设计好卡接结构的形状参数,同时在UG建模时将该参数应用在EXPRESSION中(图七),并根据该参数绘制草图(图八),这样卡接结构的形状参数就和我们最开始预期的一样,如果在后期的分析或试验中需要调整插拔力,只要在EXCEL中根据新的插拔力计算好形状参数,并相应的调整UG中草图表达式的参数,就可以得到我们需要的数模(图九),大大简化了调整修改的工作量。

图六用EXCEL表定义卡接结构的参数
图七用UG中的表达式导入EXCEL表图八用表达式建立卡接结构的断面
图九通过断面拉伸构建三维数模
2.4运动分析应用于装配检查
在内饰零件的设计中,除了静态情况的干涉检查是必要之外,很多情况下还需要动态分析装配运动及干涉情况。

如手套箱、烟灰缸、座椅、门饰板等的旋转分析,立柱饰板的很多零件的装配分析,这种情况下如果运用运动分析的工具并辅助以参数话的设计,也可以给零件设计和检查带来很多方便。

在下图图十和图十一所示的某项目C柱饰板的装配分析,通过定义好转动副以后,可以做运动分析模拟C柱装配时的旋转过程,从而发现一个卡子和钣金孔干涉(图十一所示),通过修改卡子座的参数后下移卡子以避免干涉。

从而有效的避免了后期的问题,减少了修模费用并保证了进度。

图十
图十一
2.5用W AVE进一步提升参数化建模思路
在汽车内饰零件中,存在着很多的对称的零件,如A、B、C、D柱饰板,行李箱侧饰板,后门饰板等;还有诸如A柱下饰板、前门饰板可能在很少的区域内不对称,其它的绝
大部分区域都是对称的,对于此类零件,运用W A VE技术,可以简化很多工作。

图十二
如上图图十二所示,首先建一个基本零件asz10279,二个空零件(左件asz10278和右件asz10281),然后将三个零件一起装配到过渡的装配文件asz10307中,再在左件中W A VE 基本零件asz10279,在右件中W A VE并对称基本零件asz10279。

这样,对于左右件共用区域都需要修改的话,可以修改基本零件asz10279;如果只需修改左件的话,则在W A VE出来的零件asz10278的基础上更改;同样,如果如果只需修改右件的话,则在WA VE出来的零件asz10281的基础上更改。

如此,大大减少了修改的工作量,并避免了左右件少量区域不对称带来的影响。

3.总结
随着计算机软硬件的飞速发展,CAD技术在汽车开发过程中占据着越来越重要的位置,合理地利用好CAD技术,以参数化的思想和概念建模,将会给后期的调整带来极大的方便,从而有效的节约了人力、物力等相关资源,提高效率,进一步节省了开发成本。

参考文献
1 曾向阳,谢国明,王学平. [UG NX高级开发实例]. 北京:电子工业出版社. 2005。

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