一種車身快速改型設計方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車身快速改型設計方法，包括以下步驟：a）將計算機輔助軟件生成的原始CAD車身模型導入網格劃分軟件中，生成的面網格車身模型來替換原始CAD車身模型；b）將面網格車身模型導入3dsmax軟件中，在3dsmax軟件中Polygon多邊形模型環(huán)境下利用變形盒技術對面網格車身模型進行整體修改和/或局部細節(jié)修改；c)將步驟b）中修改后的面網格車身模型進行幾何數據導出；d）將步驟c)中取得的幾何數據導入CAE仿真系統中進行仿真驗證若得出結果低于設定標準，提出結構優(yōu)化方案并返回步驟臂b)，若得出結果符合設定標準，完成最終設計輸出。本發(fā)明利用Hypermesh軟件，將原始CAD車身模形用面網格車身模型代替并導入3dsmax中，并利用3dsmax修改及導出數據進行車身優(yōu)化設計。
【專利說明】一種車身快速改型設計方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車身快速改型設計方法。

【背景技術】
[0002]目前，車身是汽車的重要組成部分，在車身產品的設計開發(fā)中，需要對車身外形進行數字建模，并借助各類分析計算軟件對原始模型進行各種CAE仿真和模擬，比如結構強度、外形氣動阻力系數等性能，對得出的性能參數狀況進行分析，然后制定出修改優(yōu)化方案并驗證，通過多次修改方能得出較為合理的設計，由于車身外形的復雜性、各類CAD輔助設計軟件的差異以及各種CAE仿真軟件對數模要求的不同，對車身數模進行修改優(yōu)化是一項復雜的技術工作。
[0003]傳統的做法是將需要修改的模型在原先的CAD輔助設計軟件平臺下打開，按預想優(yōu)化方案進行改動并輸出加以仿真驗證，但因為直接由CAD軟件生成的數模與可用于CAE仿真分析的數模存在很大差異，前者往往需要經過大量幾何處理才能生成后者，這樣每在原始模型中修改一次就需要再重新處理一次，顯然效率是不高的，在CAE軟件中直接對用于CAE分析的數模進行修改和優(yōu)化才是快捷，但只依靠CAE軟件里非專業(yè)的、極為有限的修改功能，造成整個設計優(yōu)化效率的低下。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種車身快速改型設計方法，以解決現有技術中，車身改型設計效率低下的問題。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明的一種車身快速改型設計方法，包括以下步驟:
a)將計算機輔助軟件生成的原始CAD車身模型導入網格劃分軟件中，根據原始CAD車身模型的幾何特征和表面數據通過基于三角形或四邊形的連續(xù)面網格生成的面網格車身模型來替換原始CAD車身模型；
b)將面網格車身模型導入3dsmax軟件中，在3dsmax軟件中Polygon多邊形模型環(huán)境下利用變形盒技術對面網格車身模型進行整體修改和/或局部細節(jié)修改；
c)將步驟b)中修改后的面網格車身模型進行幾何數據導出；
d)將步驟c)中取得的幾何數據導入CAE仿真系統中進行仿真驗證得出的結構與設定標準進行比較，若得出結果低于設定標準，提出結構優(yōu)化方案并返回步驟臂b)，若得出結果符合設定標準，完成最終設計輸出。
[0006]所述的計算機輔助軟件為CATIA建模軟件或UG建模軟件或ALIAS建模軟件或RHINO建模軟件。
[0007]所述的網格劃分軟件為Hypermesh軟件。
[0008]本發(fā)明利用Hypermesh軟件在模型轉換方面的強大優(yōu)勢,將原始CAD車身模形用面網格車身模型代替并導入3dsmax中，并利用3dsmax中強大的修改功能以及導出數據可以被CAE系統直接使用進行車身優(yōu)化設計，與現有技術中相比，不必進行如CAD和CAE兩種數模相互轉換時的大量幾何計算，通用性好，適合不同設計軟件平臺下生成的車身模型；修改快捷，自由度高，可以對模型進行非常自由的幾何變形，消耗時間少，占用計算資源少；適應性好，可對全車整體造型或是局部細節(jié)造型進行修改，解決了以解決現有技術中，車身改型設計效率低下的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明實施例中的車身快速設計方法流程圖；
圖2是本發(fā)明實施例中CATIA建模軟件中的原始CAD車身模型；
圖3是本發(fā)明實施例中Hypermesh軟件中面網格的車身模型；
圖4是本發(fā)明實施例中3dsmaX軟件中車身模型進行整體修改前后的示意圖；
圖5是本發(fā)明實施例中3dsmaX軟件中車身模型進行局部修改前后的示意圖。

【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對發(fā)明實施例進行詳細描述:
一種車身快速改型設計方法的實施例，如圖1飛所示，包括以下步驟:
a)網格劃分101:
將計算機輔助軟件生成的原始CAD車身模型導入網格劃分軟件中，本實施例中的網格劃分軟件為Hypermesh軟件，根據原始CAD車身模型的幾何特征和表面數據通過基于四邊形的連續(xù)面網格生成的面網格車身模型來替換原始CAD車身模型，本實施例中計算機輔助軟件使用的是CATIA建模軟件，從CATIA建模軟件中到處的數據文件格式為igs格式，igs格式的數據文件支持nurbs曲線曲面模型,可在CATIA建模軟件和Hypermesh軟件之間實現數據互換；圖2是CATIA建模軟件中的原始CAD車身模型1，圖3Hypermesh軟件中面網格的車身模型2 ；
b)導入3dsmax并對面網格車身模型進行修改102、109、103、104:
先從Hypermesh軟件中輸出stl格式的面網格車身模型，將面網格車身模型導入3dsmax軟件中，然后在3dsmax中選擇對面網格車身模型的修改類型，修改類型根據需要分為三種情況:第一種，需要進行整體修改，在3dsmax軟件中Polygon多邊形模型環(huán)境下，在編輯器中選擇FFD BOX功能，利用變形盒技術對面網格車身模型進行整體修改，比如表面覆蓋件曲面的修改、車頭整體外形的修改等等，方法是選擇全部網格，通過變形盒中控制點來改變所選網格的外形，圖4是3dsmax軟件中整體修改前的車身模型3和修改后的車身模型4 ;第二種，僅需要進行局部修改在3dsmax中Polygon多邊形模型狀況下，在編輯器中選擇FFD BOX功能，利用變形盒技術對面網格車身模型做局部細節(jié)修改，比如轉角處的倒圓外形，方法是選擇選擇局部網格，通過變形盒中控制點來改變所選網格的外形；圖5是3dsmax軟件中進行局部修改前的車身模型5和修改后的車身模型6 ;第三種，先整體后局部，即先用第一種修改方法修改，后用第二種修改方法修改；
c)導出幾何數據105:
將步驟b)中修改后的面網格車身模型進行幾何數據導出，導出的幾何數據格式為stl格式；
d)CAE 仿真 106、107、108: 將步驟C)中取得的幾何數據導入CAE仿真系統中進行仿真驗證得出的結構與設定標準進行比較，若得出結果低于設定標準，提出結構優(yōu)化方案并返回步驟b)，若得出結果符合設定標準，完成最終設計輸出。
[0011]本發(fā)明利用Hypermesh軟件在模型轉換方面的強大優(yōu)勢,將原始CAD車身模形用面網格車身模型代替并導入3dsmax中，并利用3dsmax中強大的修改功能以及導出數據可以被CAE系統直接使用進行車身優(yōu)化設計，與現有技術中相比，不必進行如CAD和CAE兩種數模相互轉換時的大量幾何計算，通用性好，適合不同設計軟件平臺下生成的車身模型；修改快捷，自由度高，可以對模型進行非常自由的幾何變形，消耗時間少，占用計算資源少；適應性好，可對全車整體造型或是局部細節(jié)造型進行修改，解決了以解決現有技術中，車身改型設計效率低下的問題。
[0012]在本發(fā)明的其他實施例中，與上述實施例不同的是，在Hypermesh軟件中，根據原始CAD車身模型的幾何特征和表面數據還可以通過基于三角形的連續(xù)面網格來替換原始車身，原始CAD車身模型還可以為由其他計算機輔助軟件建立的模型，比如UG建模軟件或ALIAS建模軟件或RHINO建模軟件等。
【權利要求】
1.一種車身快速改型設計方法，其特征于，包括以下步驟: a)將計算機輔助軟件生成的原始CAD車身模型導入網格劃分軟件中，根據原始CAD車身模型的幾何特征和表面數據通過基于三角形或四邊形的連續(xù)面網格生成的面網格車身模型來替換原始CAD車身模型； b)將面網格車身模型導入3dsmax軟件中，在3dsmax軟件中Polygon多邊形模型環(huán)境下利用變形盒技術對面網格車身模型進行整體修改和/或局部細節(jié)修改； c)將步驟b)中修改后的面網格車身模型進行幾何數據導出； d)將步驟c)中取得的幾何數據導入CAE仿真系統中進行仿真驗證得出的結構與設定標準進行比較，若得出結果低于設定標準，提出結構優(yōu)化方案并返回步驟b)，若得出結果符合設定標準，完成最終設計輸出。
2.根據權利要求1所述的一種車身快速改型設計方法，其特征于:所述的計算機輔助軟件為CATIA建模軟件或UG建模軟件或ALIAS建模軟件或RHINO建模軟件。
3.根據權利要求1或2所述的一種車身快速改型設計方法，其特征于:所述的網格劃分軟件為Hypermesh軟件。
【文檔編號】G06F17/50GK104133923SQ201310212440
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權日:2013年5月31日
【發(fā)明者】江濤, 宋昕, 劉積成, 馬磊 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司