一种车身快速改型设计方法
【专利摘要】本发明涉及一种车身快速改型设计方法，包括以下步骤：a）将计算机辅助软件生成的原始CAD车身模型导入网格划分软件中，生成的面网格车身模型来替换原始CAD车身模型；b）将面网格车身模型导入3dsmax软件中，在3dsmax软件中Polygon多边形模型环境下利用变形盒技术对面网格车身模型进行整体修改和/或局部细节修改；c)将步骤b）中修改后的面网格车身模型进行几何数据导出；d）将步骤c)中取得的几何数据导入CAE仿真系统中进行仿真验证若得出结果低于设定标准，提出结构优化方案并返回步骤臂b)，若得出结果符合设定标准，完成最终设计输出。本发明利用Hypermesh软件，将原始CAD车身模形用面网格车身模型代替并导入3dsmax中，并利用3dsmax修改及导出数据进行车身优化设计。
【专利说明】一种车身快速改型设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车身快速改型设计方法。
【背景技术】
[0002]目前，车身是汽车的重要组成部分，在车身产品的设计开发中，需要对车身外形进行数字建模，并借助各类分析计算软件对原始模型进行各种CAE仿真和模拟，比如结构强度、外形气动阻力系数等性能，对得出的性能参数状况进行分析，然后制定出修改优化方案并验证，通过多次修改方能得出较为合理的设计，由于车身外形的复杂性、各类CAD辅助设计软件的差异以及各种CAE仿真软件对数模要求的不同，对车身数模进行修改优化是一项复杂的技术工作。
[0003]传统的做法是将需要修改的模型在原先的CAD辅助设计软件平台下打开，按预想优化方案进行改动并输出加以仿真验证，但因为直接由CAD软件生成的数模与可用于CAE仿真分析的数模存在很大差异，前者往往需要经过大量几何处理才能生成后者，这样每在原始模型中修改一次就需要再重新处理一次，显然效率是不高的，在CAE软件中直接对用于CAE分析的数模进行修改和优化才是快捷，但只依靠CAE软件里非专业的、极为有限的修改功能，造成整个设计优化效率的低下。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种车身快速改型设计方法，以解决现有技术中，车身改型设计效率低下的问题。
[0005]为了解决上述问题，本发明的一种车身快速改型设计方法，包括以下步骤:
a)将计算机辅助软件生成的原始CAD车身模型导入网格划分软件中，根据原始CAD车身模型的几何特征和表面数据通过基于三角形或四边形的连续面网格生成的面网格车身模型来替换原始CAD车身模型；
b)将面网格车身模型导入3dsmax软件中，在3dsmax软件中Polygon多边形模型环境下利用变形盒技术对面网格车身模型进行整体修改和/或局部细节修改；
c)将步骤b)中修改后的面网格车身模型进行几何数据导出；
d)将步骤c)中取得的几何数据导入CAE仿真系统中进行仿真验证得出的结构与设定标准进行比较，若得出结果低于设定标准，提出结构优化方案并返回步骤臂b)，若得出结果符合设定标准，完成最终设计输出。
[0006]所述的计算机辅助软件为CATIA建模软件或UG建模软件或ALIAS建模软件或RHINO建模软件。
[0007]所述的网格划分软件为Hypermesh软件。
[0008]本发明利用Hypermesh软件在模型转换方面的强大优势,将原始CAD车身模形用面网格车身模型代替并导入3dsmax中，并利用3dsmax中强大的修改功能以及导出数据可以被CAE系统直接使用进行车身优化设计，与现有技术中相比，不必进行如CAD和CAE两种数模相互转换时的大量几何计算，通用性好，适合不同设计软件平台下生成的车身模型；修改快捷，自由度高，可以对模型进行非常自由的几何变形，消耗时间少，占用计算资源少；适应性好，可对全车整体造型或是局部细节造型进行修改，解决了以解决现有技术中，车身改型设计效率低下的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明实施例中的车身快速设计方法流程图；
图2是本发明实施例中CATIA建模软件中的原始CAD车身模型；
图3是本发明实施例中Hypermesh软件中面网格的车身模型；
图4是本发明实施例中3dsmaX软件中车身模型进行整体修改前后的示意图；
图5是本发明实施例中3dsmaX软件中车身模型进行局部修改前后的示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对发明实施例进行详细描述:
一种车身快速改型设计方法的实施例，如图1飞所示，包括以下步骤:
a)网格划分101:
将计算机辅助软件生成的原始CAD车身模型导入网格划分软件中，本实施例中的网格划分软件为Hypermesh软件，根据原始CAD车身模型的几何特征和表面数据通过基于四边形的连续面网格生成的面网格车身模型来替换原始CAD车身模型，本实施例中计算机辅助软件使用的是CATIA建模软件，从CATIA建模软件中到处的数据文件格式为igs格式，igs格式的数据文件支持nurbs曲线曲面模型,可在CATIA建模软件和Hypermesh软件之间实现数据互换；图2是CATIA建模软件中的原始CAD车身模型1，图3Hypermesh软件中面网格的车身模型2 ；
b)导入3dsmax并对面网格车身模型进行修改102、109、103、104:
先从Hypermesh软件中输出stl格式的面网格车身模型，将面网格车身模型导入3dsmax软件中，然后在3dsmax中选择对面网格车身模型的修改类型，修改类型根据需要分为三种情况:第一种，需要进行整体修改，在3dsmax软件中Polygon多边形模型环境下，在编辑器中选择FFD BOX功能，利用变形盒技术对面网格车身模型进行整体修改，比如表面覆盖件曲面的修改、车头整体外形的修改等等，方法是选择全部网格，通过变形盒中控制点来改变所选网格的外形，图4是3dsmax软件中整体修改前的车身模型3和修改后的车身模型4 ;第二种，仅需要进行局部修改在3dsmax中Polygon多边形模型状况下，在编辑器中选择FFD BOX功能，利用变形盒技术对面网格车身模型做局部细节修改，比如转角处的倒圆外形，方法是选择选择局部网格，通过变形盒中控制点来改变所选网格的外形；图5是3dsmax软件中进行局部修改前的车身模型5和修改后的车身模型6 ;第三种，先整体后局部，即先用第一种修改方法修改，后用第二种修改方法修改；
c)导出几何数据105:
将步骤b)中修改后的面网格车身模型进行几何数据导出，导出的几何数据格式为stl格式；
d)CAE 仿真 106、107、108: 将步骤C)中取得的几何数据导入CAE仿真系统中进行仿真验证得出的结构与设定标准进行比较，若得出结果低于设定标准，提出结构优化方案并返回步骤b)，若得出结果符合设定标准，完成最终设计输出。
[0011]本发明利用Hypermesh软件在模型转换方面的强大优势,将原始CAD车身模形用面网格车身模型代替并导入3dsmax中，并利用3dsmax中强大的修改功能以及导出数据可以被CAE系统直接使用进行车身优化设计，与现有技术中相比，不必进行如CAD和CAE两种数模相互转换时的大量几何计算，通用性好，适合不同设计软件平台下生成的车身模型；修改快捷，自由度高，可以对模型进行非常自由的几何变形，消耗时间少，占用计算资源少；适应性好，可对全车整体造型或是局部细节造型进行修改，解决了以解决现有技术中，车身改型设计效率低下的问题。
[0012]在本发明的其他实施例中，与上述实施例不同的是，在Hypermesh软件中，根据原始CAD车身模型的几何特征和表面数据还可以通过基于三角形的连续面网格来替换原始车身，原始CAD车身模型还可以为由其他计算机辅助软件建立的模型，比如UG建模软件或ALIAS建模软件或RHINO建模软件等。
【权利要求】
1.一种车身快速改型设计方法，其特征于，包括以下步骤: a)将计算机辅助软件生成的原始CAD车身模型导入网格划分软件中，根据原始CAD车身模型的几何特征和表面数据通过基于三角形或四边形的连续面网格生成的面网格车身模型来替换原始CAD车身模型； b)将面网格车身模型导入3dsmax软件中，在3dsmax软件中Polygon多边形模型环境下利用变形盒技术对面网格车身模型进行整体修改和/或局部细节修改； c)将步骤b)中修改后的面网格车身模型进行几何数据导出； d)将步骤c)中取得的几何数据导入CAE仿真系统中进行仿真验证得出的结构与设定标准进行比较，若得出结果低于设定标准，提出结构优化方案并返回步骤b)，若得出结果符合设定标准，完成最终设计输出。
2.根据权利要求1所述的一种车身快速改型设计方法，其特征于:所述的计算机辅助软件为CATIA建模软件或UG建模软件或ALIAS建模软件或RHINO建模软件。
3.根据权利要求1或2所述的一种车身快速改型设计方法，其特征于:所述的网格划分软件为Hypermesh软件。
【文档编号】G06F17/50GK104133923SQ201310212440
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】江涛, 宋昕, 刘积成, 马磊 申请人:郑州宇通客车股份有限公司