基于草繪的機(jī)構(gòu)快速建模方法及其在客車(chē)懸架動(dòng)力學(xué)仿真中的應(yīng)用.pdf

1、在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的早期階段，手繪草圖是設(shè)計(jì)者創(chuàng)作靈感的重要表達(dá)方式。基于草繪的建模技術(shù)充分利用了計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能，將富有創(chuàng)造性思維的設(shè)計(jì)理念自由快速地表達(dá)出來(lái)，因此成為了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、工程學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)目前客車(chē)懸架動(dòng)力學(xué)建模過(guò)程中存在的建模要求高、步驟繁瑣、效率低等問(wèn)題，提出了一種基于草繪的機(jī)構(gòu)快速建模方法，應(yīng)用于BFC6120KD型客車(chē)前懸架建模中，并實(shí)現(xiàn)了客車(chē)的多體動(dòng)力學(xué)仿真和平順性分析。
　　第一章綜述了手繪

2、草圖的解析與識(shí)別、基于草繪的三維模型生成、汽車(chē)懸架動(dòng)力學(xué)仿真與平順性分析等相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，給出了本文的主要研究?jī)?nèi)容和組織框架。
　　第二章提出了一種機(jī)構(gòu)草圖的預(yù)處理與圖元識(shí)別方法。根據(jù)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件特征和聯(lián)接特征，提出了一種簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)草圖繪制方法。對(duì)于機(jī)構(gòu)草圖的筆畫(huà)分割，提出了一種同時(shí)考慮筆畫(huà)速度特征和最小距離的分割方法，以此將連續(xù)或包含有多個(gè)基本圖元信息的復(fù)雜筆畫(huà)分割為若干段只含有單個(gè)基本圖元的子筆畫(huà)。對(duì)于機(jī)構(gòu)草圖中圖元的

3、識(shí)別，提出了一種基于線(xiàn)性扭曲度的直線(xiàn)識(shí)別方法和一種基于兩點(diǎn)上下極限距離對(duì)比的圓識(shí)別方法。通過(guò)定義機(jī)構(gòu)草圖中的六種圖元關(guān)系，對(duì)機(jī)構(gòu)草圖進(jìn)行規(guī)整化。
　　第三章研究了平面機(jī)構(gòu)草圖的結(jié)構(gòu)特征識(shí)別與匹配。首先給出了一種平面機(jī)構(gòu)草圖圖元關(guān)系分類(lèi)方法，然后定義了平面機(jī)構(gòu)草圖的結(jié)構(gòu)特征框架，將機(jī)構(gòu)草圖中模糊的構(gòu)件形狀、構(gòu)件之間的聯(lián)接關(guān)系通過(guò)結(jié)構(gòu)特征框架準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)。提出了一種基于屬性鄰接圖的平面機(jī)構(gòu)草圖結(jié)構(gòu)特征識(shí)別與匹配的方法，通過(guò)建立平面機(jī)

4、構(gòu)的屬性鄰接圖，將與繪制的機(jī)構(gòu)草圖結(jié)構(gòu)特征匹配度最高的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)圖輸出。通過(guò)實(shí)例給出了平面機(jī)構(gòu)屬性鄰接圖不完全匹配和完全匹配的具體算法過(guò)程。
　　第四章提出了一種基于多平面草圖輸入的空間組合機(jī)構(gòu)建模方法。給出了一種復(fù)雜空間組合機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化圖表示方法，通過(guò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖表達(dá)的結(jié)構(gòu)特征，對(duì)空間組合機(jī)構(gòu)劃分多個(gè)草圖輸入平面，定義了多平面草圖的拼接關(guān)系，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法將平面中的草圖二維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為空間三維坐標(biāo)，獲得了前懸架建模的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息。將基于

5、多平面草圖輸入的空間組合機(jī)構(gòu)建模方法應(yīng)用于BFC6120KD型客車(chē)前懸架的快速建模中，初步得到了前懸架機(jī)構(gòu)模型。
　　第五章建立了BFC6120KD型客車(chē)多體動(dòng)力學(xué)整車(chē)模型，對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真和平順性分析?；诒疚奶岢龅睦碚摲椒ê图夹g(shù)，以ADAMS/Car為仿真平臺(tái)，建立了客車(chē)多體動(dòng)力學(xué)整車(chē)模型以及隨機(jī)輸入路面和脈沖輸入路面文件，將客車(chē)整車(chē)虛擬樣機(jī)模型在滿(mǎn)載狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真試驗(yàn)分析，對(duì)客車(chē)行駛平順性做出評(píng)價(jià)。
　　第六