catia在汽车车身设计方面的应用

catia在汽车车身设计方面的应用

摘要：目前，中国汽车工业发生了翻天覆地的变化。尤其是汽车车身的设计好坏直接影响到汽车产品的质量和销售状况。车身的更新速度较快，因此车身设计对新车的开发具有十分重要的作用。目前，计算机辅助技术已渗透到汽车生存周期的各个阶段，尤其是CAD技术已成为汽车造型设计的常规手段。文中以网上某轿车数据为设计为对象，运用catia三维造型软件进行轿车车身造型，着重研究曲线构造、曲面构造、曲面过渡连接以及轿车车身曲面的分块、内饰设计和整车的虚拟装配造型等进行研究。

关键词：车身设计、曲面构造、内饰设计、catiaV5R18

catia design in automotive body applications Abstract：At present, China's auto industry has undergone enormous changes. In particular, the design of the car body to the car a direct impact on product quality and sales. Body of the update speed, so the body design of the new car's development has a very important role. Currently, computer-aided technology has penetrated into the car life cycle stages, in particular, CAD technology has become a routine means of automobile design. In this paper, online data for the design of a car as an object, use catia 3D modeling software for car styling, focused on the curve structure, surface structure, surface blending car body connection and block surfaces, interior design and virtual assembly model vehicle were studied.

Key words:Body design;surface construction,;interior design,;catiaV5R18

0引言

我国的汽车工业从无到有、由小到大、从引进到自主创新，已获得很大发展，并已成为我国重要的支柱性产业。各国发展的历史与实践证明，汽车整车生产能力的提升主要取决于车身的生产能力，汽车的更新换代、造型改装、产品促销等都取决于车身。特别是轿车，其发展取决于车身技术水平。

汽车车身应为驾驶员提供良好、舒适的乘坐和工作环境，使其免受震动、噪声、废气以及恶劣气候的影响。

故汽车车身及内饰的设计就显得尤为重要。本文对汽车车身及内饰的一些大体环节进行设计，运用二维、三维软件进行制图并结合《车身设计学》、《汽车设计》、《造型设计》等知识所作。

汽车车身设计涉及面广，远远超出一般机械产品的范围，因此车身设计人员需要有坚实的理论基础和丰富的实践经验。汽车车身设计要考虑节能、环保、安全三大主题，也要考虑车身外观的美观性；还要考虑所设计的加工可能性。所以汽车车身设计并不是某一个人能够单独完成的，但是大学生有需要进行此类方面的训练，所以本文以大学生的角度结合大学所学知识并且细化建模方法，为大学生以及汽车catia爱好者提供一个参考。

1车身的catia建模

catia是法国达索公司开发的CAD/CAE/CAM一体化软件。现在的catia软件分为V4和V5两个系列，V4版本应用于UNIX平台，V5版本应用于UNIX和WINDOWS两种平台。V5版本界面更友好、易学、易用、功能强大。catia软件广泛应用于多种行业，软件集成解决方案

几乎覆盖了所有产品设计与制造领域，在欧洲的汽车行业已经成为事实上的标准级软件。Catia软件的著名用户包括波音、戴姆勒-克莱斯勒、宝马、大众等一大批知名企业。

1.1座椅设计

座椅对于驾驶员座椅设计，必须以人机系统工程学有关知识来指导。一个好的驾驶员座椅可以使驾驶员有一个舒适的驾驶环境，达到却倒行车安全、槽中方便以及事业开阔、清晰的目的，同时还能各地或减弱车设传到人体震动和冲击。

1.1.1人体最佳乘坐姿势三级标题

许多长期从事坐姿工作的人，如意一种姿势坐得太久，其背部、腰部、臀部及大腿下部等部位会感到疲劳与疼痛而引起各种不适感。

坐姿舒适与人体去干的组织结构、生理特点有关。人体的躯干骨由脊柱、肋骨、胸骨等组成，脊柱从侧面看有四个生理弯曲：颈曲、胸曲、腰曲及骶曲。组成脊柱的椎骨有颈椎奇快、胸椎12块、腰椎5块愈合成一块骶骨，尾椎4块愈合成一块尾骨。

在所有的生理弯曲中，腰曲直接影响到坐姿的舒适性。因为坐姿、弯姿或立姿时腰曲弧线均会产生或多或少的变形。腰曲弧线的变形时造成腰部酸痛、疲劳甚至损伤的机械原因。

人站立时身体重量由腿足承受，其腰曲线呈正常稍微前突，变形小；直坐或弯腰姿势时，大部分体重由坐骨承受，部分由腰背部和足部承受，腰曲弧线受到拉伸变形，破事中间的椎间盘受到一向后的推力，压向韧带使之绷紧而引起腰酸等不适感。

人体在座椅上坐着的姿势可以用各相临关节的距离及各个关节的角度来确定。对于成年人而言，线度一般是不变的，而关节角度则可以改变。在其可变的范围内，可以找到一个最佳区域，在该区域内的肌肉及关节周围的结构组织松弛，姿势的坐姿称为最佳坐姿。

所以为了使乘员坐在座椅上时，其最佳姿势的吃试点应在脚、臀部和背部三部分。若这三部分的支持条件匹配合理，可改善人体的疲劳。

1.1.2座椅的几何参数选择三级标题

根据汽车车身设计表3-11确定座椅的设计参数，进而列出下表

表1-1 前排座椅参数

Tab. 1 Parameters of the front seats

车型座垫-靠

背夹角

座垫后倾

角

座高座宽座深靠背高

转向柱倾

角

小轿车110 16 300 500 400 500 30

表1-2 后排座椅参数

Tab. 1 Parameters of the rear seats

车型座垫-靠

背夹角座垫后倾

角

座高座宽座深靠背高

小轿车110 12 300 1400 400 500