catia在汽车车身设计方面的应用

1、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、catiaV5R18catiia ddesiign in auttomooti

2、vve bbodyy apppliicattionnsAbsttracct：At preesennt, Chiinas aautoo inndusstryy haas uundeergoone enoormoous chaangees. In parrticculaar, thee deesiggn oof tthe carr boody to thee caar aa diirecct iimpaact on prooducct qquallityy annd ssalees. Boddy oof tthe upddatee sppeedd, sso tthe boddy ddesiign

3、of thee neew ccars ddeveeloppmennt hhas a vveryy immporrtannt rrolee. CCurrrenttly, coompuuterr-aiidedd teechnnoloogy hass peenettratted intto tthe carr liife cyccle staagess, iin ppartticuularr, CCAD tecchnoologgy hhas beccomee a rouutinne mmeanns oof aautoomobbilee deesiggn. In thiis ppapeer, onll

4、inee daata forr thhe ddesiign of a ccar as an objjectt, uuse cattia 3D moddeliing sofftwaare forr caar sstyllingg, ffocuusedd onn thhe ccurvve sstruuctuure, suurfaace strructturee, ssurffacee bllenddingg caar bbodyy coonneectiion andd bllockk suurfaacess, iinteerioor ddesiign andd viirtuual asssembb

5、ly moddel vehhiclle wweree sttudiied.Key worrds:Boddy ddesiign;surrfacce cconsstruuctiion,;intteriior dessignn,;cattiaVV5R118引言我国的汽汽车工业业从无到到有、由由小到大大、从引引进到自自主创新新，已获获得很大大发展，并已成成为我国国重要的的支柱性性产业。各国发发展的历历史与实实践证明明，汽车车整车生生产能力力的提升升主要取取决于车车身的生生产能力力，汽车车的更新新换代、造型改改装、产产品促销销等都取取决于车车身。特特别是轿轿车，其其发展取取决于车车身技术术水平。汽车车身

6、身应为驾驾驶员提提供良好好、舒适适的乘坐坐和工作作环境，使其免免受震动动、噪声声、废气气以及恶恶劣气候候的影响响。故汽车车车身及内内饰的设设计就显显得尤为为重要。本文对对汽车车车身及内内饰的一一些大体体环节进进行设计计，运用用二维、三维软软件进行行制图并并结合车身设设计学、汽汽车设计计、造型设设计等等知识所所作。汽车车身身设计涉涉及面广广，远远远超出一一般机械械产品的的范围，因此车车身设计计人员需需要有坚坚实的理理论基础础和丰富富的实践践经验。汽车车车身设计计要考虑虑节能、环保、安全三三大主题题，也要要考虑车车身外观观的美观观性；还还要考虑虑所设计计的加工工可能性性。所以以汽车车车身设计计并不

7、是是某一个个人能够够单独完完成的，但是大大学生有有需要进进行此类类方面的的训练，所以本本文以大大学生的的角度结结合大学学所学知知识并且且细化建建模方法法，为大大学生以以及汽车车cattia爱好者者提供一一个参考考。车身的ccatiia建模catiia是法国国达索公公司开发发的CADD/CAAE/CCAM一体化化软件。现在的的cattia软件分分为V4和V5两个系系列，V4版本应应用于UNIIX平台，V5版本应应用于UNIIX和WINNDOWWS两种平平台。V5版本界界面更友友好、易易学、易易用、功功能强大大。cattia软件广广泛应用用于多种种行业，软件集集成解决决方案几几乎覆盖盖了所有有产品

8、设设计与制制造领域域，在欧欧洲的汽汽车行业业已经成成为事实实上的标标准级软软件。CCatiia软件的的著名用用户包括括波音、戴姆勒勒-克莱斯斯勒、宝宝马、大大众等一一大批知知名企业业。座椅设计计座椅对于于驾驶员员座椅设设计，必必须以人人机系统统工程学学有关知知识来指指导。一一个好的的驾驶员员座椅可可以使驾驾驶员有有一个舒舒适的驾驾驶环境境，达到到却倒行行车安全全、槽中中方便以以及事业业开阔、清晰的的目的，同时还还能各地地或减弱弱车设传传到人体体震动和和冲击。人体最佳佳乘坐姿姿势三级级标题许多长期期从事坐坐姿工作作的人，如意一一种姿势势坐得太太久，其其背部、腰部、臀部及及大腿下下部等部部位会感感

9、到疲劳劳与疼痛痛而引起起各种不不适感。坐姿舒适适与人体体去干的的组织结结构、生生理特点点有关。人体的的躯干骨骨由脊柱柱、肋骨骨、胸骨骨等组成成，脊柱柱从侧面面看有四四个生理理弯曲：颈曲、胸曲、腰曲及及骶曲。组成脊脊柱的椎椎骨有颈颈椎奇快快、胸椎椎12块、腰腰椎5块愈合合成一块块骶骨，尾椎4块愈合合成一块块尾骨。在所有的的生理弯弯曲中，腰曲直直接影响响到坐姿姿的舒适适性。因因为坐姿姿、弯姿姿或立姿姿时腰曲曲弧线均均会产生生或多或或少的变变形。腰腰曲弧线线的变形形时造成成腰部酸酸痛、疲疲劳甚至至损伤的的机械原原因。人站立时时身体重重量由腿腿足承受受，其腰腰曲线呈呈正常稍稍微前突突，变形形小；直直坐

10、或弯弯腰姿势势时，大大部分体体重由坐坐骨承受受，部分分由腰背背部和足足部承受受，腰曲曲弧线受受到拉伸伸变形，破事中中间的椎椎间盘受受到一向向后的推推力，压压向韧带带使之绷绷紧而引引起腰酸酸等不适适感。人体在座座椅上坐坐着的姿姿势可以以用各相相临关节节的距离离及各个个关节的的角度来来确定。对于成成年人而而言，线线度一般般是不变变的，而而关节角角度则可可以改变变。在其其可变的的范围内内，可以以找到一一个最佳佳区域，在该区区域内的的肌肉及及关节周周围的结结构组织织松弛，姿势的的坐姿称称为最佳佳坐姿。所以为了了使乘员员坐在座座椅上时时，其最最佳姿势势的吃试试点应在在脚、臀臀部和背背部三部部分。若若这三

11、部部分的支支持条件件匹配合合理，可可改善人人体的疲疲劳。座椅的几几何参数数选择三三级标题题根据汽车车车身设设计表3-111确定座座椅的设设计参数数，进而而列出下下表表1-11前排座座椅参数数Tab. 1 Paarammeteers of thee frrontt seeatss 车型座垫-靠靠背夹角角座垫后倾倾角座高座宽座深靠背高转向柱倾倾角小轿车1101630050040050030表1-22后排座座椅参数数Tab. 1 Paarammeteers of thee reear seaats 车型座垫-靠靠背夹角角座垫后倾倾角座高座宽座深靠背高小轿车1101230014000400500效果图

12、三三级标题题图1座椅椅尺寸参参数图2前排座座椅效果果图Fig. 1SSeatt siizeFFig. 2 Froont seaats图3后排排座椅设设计参数数图4后排座座椅效果果图Fig. 3 Reaar sseatt ssizeeFigg. 44 Reear seaats 车轮设计计车轮犹如如人的鞋鞋，鞋子子好看整整个人显显得挺拔拔精神，汽车亦亦是如此此。一个个好的车车轮会为为汽车增增添去多多姿色。本车由于于排量所所限，故故考虑动动力性与与经济性性选择2055/555 R116轮胎。车轮参数数的计算算三级标标题轮胎的选选择：根根据汽车车车身设设计选择择轮胎为为2055/555 R116具体计

13、算算结果如如下：轮胎单边边高度=2005*555%=1122.755mm轮毂直径径=166*255.4=4066.4mmm车轮直径径=1112.775*22+4006.44=6331.99mm轮胎宽 2055mm效果图图 1-5轮胎效效果图Fig. 1wwheeel车身设计计确定车身身的外形形尺寸及及汽车参参数长49977宽18355高15522轴距27900轮距15600最小离地地间隙130接近角12.88离去角14前后轴负负荷60% 40%整备质量量14700kg额定载人人数5人最高车速速180kkm/hh最大爬坡坡度45%制动距离离50m最小转弯弯半径6m发动机最最大功率率97kww转速

14、35000-45500转矩180NN/m轮胎型号号205/55RR16档位数6档手动动传动形式式前置前驱驱建模后的的效果图图图 1-6车身效效果图有有轮廓线线Fig. 1BBodyy 装配及人人机工程程分析装配利用caatiaa装配功功能进行行装配，能够将将所设计计的车身身等零件件组装在在一起。图 2-1添加零零件图 2-2效果图图Fig. 1AAdd parrts Figg. 11finnishh人机工程程分析人体视野野分析利用caatiaa【Humman Acttiviity Anaalyssis】模块块进行驾驾驶员视视野分析析。点击击视野分分析按钮钮，在点点击驾驶驶员，即即出现驾驾驶员的

15、的视野。如下图图：图 2-3驾驶员员视野图图Fig. 1DDrivvers ffielld oof vvisiion 显然A柱柱挡住了了驾驶员员左边的的视野，这对驾驾驶是十十分危险险的。故故需对座座椅或驾驾驶员向向左调整整。调整整后如图图：图 2-4驾驶员员视野图图Fig. 1DDrivvers ffielld oof vvisiion如图驾驶驶员的视视野开阔阔，有利利于驾驶驶。故修修改合理理。驾驶员手手伸及界界面的分分析利用caatiaa【Humman Acttiviity Anaalyssis】模块块进行驾驾驶员手手可触及及的区域域进行分分析。点点击手伸伸及界面面计算功功能，然然后点击击驾

16、驶员员的手，一个手手伸界面面生成，如图：图 2-5驾驶员员手触及及区域图图Fig. 1DDrivvers hhandd toouchhed thee reegioon如图所示示，驾驶驶员可对对仪表台台，中控控台，若若车门中中控区轻轻松触及及，表明明设计基基本合理理。总结汽车车身身设计涉涉及面广广，远远远超出一一般机械械产品的的范围，因此车车身设计计人员需需要有坚坚实的理理论基础础和丰富富的实践践经验。汽车车车身设计计要考虑虑节能、环保、安全三三大主题题，也要要考虑车车身外观观的美观观性；还还要考虑虑所设计计的加工工可能性性。所以以cattia正是一一款汽车车设计的的优秀软软件，其其方便易易懂，

17、上上手快，尤其适适合大学学生练习习使用。希望通过过本文可可以总结结一套适适合大学学生联系系车身外外形设计计的流程程，或作作为参考考之用，必将对对日后的的工作起起到至关关重要的的作用。随着汽车车工业的的飞速发发展，车车身等造造型设计计也会随随之进步步，各种种三维建建模软件件系统不不断强大大，车身身设计定定会翻开开全新的的一页。参考文文献 (Reffereencees)1刘刘惟信.汽车设设计M.北京京：清华华大学出出版社，200012王王望予. 汽车车设计第四版 MM.北北京：机机械工业业出版社社，200043余余志生.汽车设设计M.北京京：机械械工业出出版社，200054羊羊拯民.汽车车车身设计计M.北京京：机械械工业出出版社，200045陈陈家瑞.汽车构构造M.北京京：人民民交通出出版社，200066张张炳力.汽车设设计M.合肥：合肥工工业