参数化车身总布置的车身造型设计方法

参数化车身总布置的车身造型设计方法

发表时间：2019-03-12T10:46:09.253Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：徐赟

[导读] 摘要：文章借助了CATI V5软件的知识工程模块来对车身进行参数设计，通过使用不同参数来对车身进行总布置，得到不同的车身模型。

安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥 230601

摘要：文章借助了CATI V5软件的知识工程模块来对车身进行参数设计，通过使用不同参数来对车身进行总布置，得到不同的车身模型。同时在这一基础上来使用CATI V5的曲面造型法来对车的造型设计进行分析评价，这一过程缩短了汽车开发周期，降低了研发成本，最终提高了企业整体的市场竞争能力。

关键词：参数化；车身设计；造型方法

1.前言

现在CAD/CAM/CAE的一体化产品开发技术在车身造型设计过程中已经得到了越来越广泛的应用，汽车车身设计的方法已经逐渐朝向短开发周期和高开发精度的方向进行转变。现在车身造型技术从草图和油泥模拟方法逐渐转向数模虚拟仿真技术设计方法转变，在计算机上就能够对车身造型的各个环节进行实现。

2.CATI V5知识工程模块

CATI V5技术是一种微机版本的专业CAD/CAM技术，具有多个涉及模块，能够进行知识智能评价和曲面造型分析等，功能强大，因而为越来越多的领域应用。现在欧洲的多数生产商包括宝马奔驰奥迪等都将其作为核心的开发软件。知识工程是CATI V5软件当中的重要组成模块，这也是CATI V5软件具有强大功能的基础所在。CATI V5让工程设计的过程和产品设计系统能够无缝的连接在一起，可以让KBE进行实用化和工程化发展。CATI V5只是模块可以让用户通过定义特征和定义公式等来对设计进行评估。CATI V5知识工程模块包括了知识工程顾问、专家、业务流程知识、产品功能定义和优化等具体内容。这一系列的模块有着两个方面的功能。首先CATI V5知识工程模块可以将参数公式等以不同的形式进行表现，并将智能的知识作为产品设计模块在使用的时候以多个方式表达出来并直接使用。第二个方面是CATI V5只是工程的模版，可以给企业提供产品全生命周期的追踪应用能力，建立知识库之后所有的技术人员都可以使用这一系统来对知识进行读取应用。布置过程也是设计过程，总布置的设计过程需要将车内需要的零部件都设计好位置，这个那个要放到车里的哪个位置当中，同时将驾驶员和乘客的位置布置到合理的位置中，让车内的环境成为一个和谐的整体。汽车研发的过程包括了总体设计造型设计等多个环节，这些环节虽然时间上有着先后的差异，但是是交错展开的，能够协调的进行。设计过程中，总布置的设计人员需要对设计的全过程进行大概的了解，俯瞰研发的内容和过程，对每个具体的环节步骤进行具体化的了解，对产品研发的全过程进行详细的学习掌握，结合并行工程的思想来确保设计过程能够保质保量的完成。设计的过程需要协调好每个环节，让传统技术和现代化的工艺结合在一起，将自动化和系统工程能够融合起来，在产品研发的初期就能够把产品生命全周期中的各种影响因素识别出来，尽量提高产品一次研发成功的概率。汽车的研发设计和制造阶段当中都有总布置设计的影响，所以总布置的过程有着十分鲜明的协同和组织功能，能够有效的统领其他环节，所以必须要结合并行的思想并出色的完成协调工作，才能够有效的减少研发周期占据的时间，进而提高工作的性能和研发的成功概率。

3.车身布置的方法

车身造型设计方法一般是应用人体感官基础和人体形态基础的设计方法。

3.1人体感官基础设计

人体感官主要是触觉视觉听觉等，汽车进行布置设计过程中视觉是最重要的一环，汽车快速行驶过程中驾驶员的视野视角都会受到汽车的限制，其视觉灵敏度和颜色分辨能力都会受到一定程度的限制，因而需要对后视镜和挡风玻璃等进行深入的考虑和周全的设计，确保驾驶人员驾驶的时候能够获得开阔的视野进而减少可能出现的失误。一般车辆进行设计的时候是根据人体的正常视角视距进行判断设计的，通常情况下人的视距是50厘米到70厘米之间，视角在30°左右时有着最清晰的成像效果，因而需要将最常用和最重要的仪表方到30°左右的视角中心范围当中，随后根据使用频率和重要程度将标记依次进行排放。要确保车辆行驶的安全性，就要尽量的提高视野的性能。车辆的后视野和后视镜有着很大的关系，因而设计的时候需要根据人体测量统计的尺寸对仪表进行排列。空间层面上来看的话，人类对仪表的观察一般是从上到下，从左到右或者是顺时针的，所以设计仪表的时候需要充分考虑这些问题。除此之外也需要对触觉和听觉等多方面的感官进行针对性设计。

3.2人体形态基础设计

人体尺寸会因为人的年龄性别等有所不同，所以针对不同的人群就应当使用不同的参数。与此同时人在生活或工作的时候会呈现出不同的状态，肌肉紧张程度和心脏负荷程度都是不同的，所以进行汽车设计的时候需要考虑身体操纵时的形态，确定好姿态来确保人在操纵时能够处于最舒服的状态。如果设计得当的话，人在驾驶的时候就能够有着更好的驾驶体验，健康也能够一定程度上得到保障。具体设计的过程中，比如可以设计汽车驾驶时座椅的设计能够满足人体的腰背等轮廓需求，操纵杆在人体肢体操纵范围内等。

4.CATI V5参数布置方法

对车身进行总布置的时候，首先使用参数化建模方法对设计对象特征进行提取，然后用特征量进行参数表示。

4.1定义车身布置参数

确定特征之后需要将专家设计思想通过公式或者方案来表达出来，建立特征之间的关系之后把知识转化为计算机可进行计算和操作的工作过程，随后进行量化评估。在这一过程中首先要对车身总布置参数进行确定。车身总布置的参数就是对尺寸进行参数化的驱动过程，这一过程中需要对总布置关键参数进行创建和管理。

4.2CATI V5中设置参数点

完成了总布置参数的确定和尺寸建立之后，需要使用相关的定义规则和公式来将车型的参数导入到CATI V5知识模块当中来建立相关的参考点和面，进而确定车身硬点的位置。在CATI V5当中可以进行面面相交来获得线的位置，线面相交最终获得到车身的硬点。

4.3构建车身的网络线

车身总布置的硬点难以对车身的整体轮廓进行直观的反应，所以需要对硬点进行连接来得到车身总布置轮廓线条。使用CATI V5当中的有关命令来对总布置硬点进行描述，构建出来空间型的车体，然后获得到前中后面的网络线，最终进行连接得到车身的总布置网络线。