车身覆盖件外边界光顺及网格法向快速归一化的研究

论文摘要

在汽车设计制造的整个周期中,车身模具一直是制约汽车产品开发速度与品质的核心因素。我国汽车工业的迅速发展、新车型的快速更新换代给汽车模具提供了巨大的市场,同时也对模具企业提出了更高的要求。为了提高拉延模模面设计质量、缩短模面设计周期。冲压模面工程将拉延模面CAD设计集成到CAE环境中,可以实现拉延模型面CAD设计与CAE分析的无缝连接。本文结合吉林大学‘985工程’汽车工程科技创新平台项目,以基于CAE的冲压模面工程系统开发为目的,对冲压模面工程中几个关键技术做了以下研究:1利用滚柱算法,判断出车身覆盖件外边界的凹区域,并生成光顺曲线和光顺曲面。为后续能够得到合理的工艺补充面提供重要的保证。大大减少了人工添加工艺补充的工作量和操作时间。2利用重建网格单元的拓扑关系,使所有网格单元的法向同时指向曲面的上面表或者是下表面。在翻转网格单元法向的同时,同时去除重合单元、孤立单元,实现了对网格的初步优化。为数值模拟过程中的接触判断问题和模面快速等距提供了重要的保障。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的依据和意义
• 1.2 汽车覆盖件模面工程概述
• 1.2.1 汽车覆盖件概述
• 1.2.2 覆盖件拉延模模面设计
• 1.2.3 模面工程的现状和发展方向
• 1.2.3.1 现状及存在的问题
• 1.2.3.2 发展方向
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 基础知识
• 2.1 ACIS 相关知识
• 2.1.1 ACIS 概述
• 2.1.2 ACIS 曲面技术
• 2.1.3 拓扑和边界表示法
• 2.1.4 ACIS 离散面技术
• 2.2 曲线与曲面相关知识
• 2.2.1 曲线与曲面的基本理论
• 2.2.2 贝齐尔曲线
• 2.2.3 NURBS 曲线曲面及相关技术
• 2.2.3.1 三种等价的NURBS 曲线方程
• 2.2.3.2 NURBS 曲面方程及其性质
• 第三章 车身覆盖件外边界光顺技术的探究
• 3.1 引言
• 3.2 面向 CAE 的模面设计方法初探
• 3.3 滚柱算法关键技术的探究
• 3.3.1 CAD 资料修复
• 3.3.2 曲面的外边界的提取与离散
• 3.3.3 凹区域判断准则
• 3.3.4 生成光顺曲线
• 3.3.5 光顺曲面生成算法
• 3.4 应用实例
• 3.5 小结
• 第四章 曲面网格法向快速归一化
• 4.1 引言
• 4.2 种子单元法
• 4.3 网格边拓扑关系快速重建的曲面法向归一法
• 4.4 运用举例
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢