基于UG軟件的汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張捷

摘要： 對(duì)于汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，UG起到了非常重要的作用。建立一個(gè)新的UG軟件平臺(tái)三維懸架圖形優(yōu)化軟件設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，需要在UG軟件技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行懸架三維圖形參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)建模，并建立基于懸架相關(guān)零配件的三維圖形設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。文章介紹了汽車懸架系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì);從實(shí)現(xiàn)參數(shù)化繪圖、圖形庫(kù)和相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)等方面分析了汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)圖形庫(kù)及相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立;最后介紹了UG軟件在汽車懸架系統(tǒng)中的開發(fā)與應(yīng)用。

Abstract： For the development of automobile suspension system， UG plays a very important role. To establish a new UG software platform 3D suspension graphic optimization software design management system， it is necessary to carry out the optimization design modeling of suspension 3D graphic parameters based on UG software technology， and establish the 3D graphic design database based on suspension related parts. This paper introduces the overall design of automobile suspension system; This paper analyzes the establishment of graphic library and related database of automobile suspension development system from the aspects of parametric drawing， graphic library and related database design; Finally， the development and application of UG software in automobile suspension system are introduced.

關(guān)鍵詞： UG軟件;C++Builder語(yǔ)言;汽車懸架開發(fā)系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫(kù)

Key words： UG software;C++Builder language;vehicle suspension development system;database

中圖分類號(hào)：U472.43??????????????????????? ????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????????????????????????????????? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）21-0012-02

0? 引言

懸架系統(tǒng)是汽車制動(dòng)底盤的重要基礎(chǔ)和組成部分，其制動(dòng)性能的優(yōu)劣，直接地影響到駕駛員在車輛行駛中的駕乘平順性、運(yùn)行穩(wěn)定性等。因此，懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是轎車制動(dòng)底盤的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。一套設(shè)計(jì)成熟的懸架系統(tǒng)一般都是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年累月的積累，不斷從實(shí)踐中汲取經(jīng)驗(yàn)形成的，并且不會(huì)輕易進(jìn)行改動(dòng)。汽車的車型研究一般多采用平臺(tái)化策略進(jìn)行，其底盤中懸架系統(tǒng)的剛度和變化范圍是非常有限的，因此選擇懸架系統(tǒng)的剛度與阻尼是非常重要的[1]。

1? 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

軟件管理系統(tǒng)主要是在計(jì)算機(jī)C++Builder編程設(shè)計(jì)語(yǔ)言基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它采用SQL server編程設(shè)計(jì)語(yǔ)言技術(shù)來(lái)支撐系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的自主開發(fā)與設(shè)計(jì)維護(hù)，同時(shí)該編程已經(jīng)采用了windows98/2000和新版windowsnt

4.0以上的版本。通過(guò)集成UG軟件可以完成各種零部件的三維建模與裝配設(shè)計(jì)，并且可以搭建一個(gè)圖形資料庫(kù)來(lái)進(jìn)行信息管理。系統(tǒng)中CAD/CAE/CAM各主要功能可以有機(jī)地緊密結(jié)合在一起，CAE和CAM兩個(gè)功能模塊可以同時(shí)起到設(shè)計(jì)反饋的作用，實(shí)時(shí)的協(xié)助系統(tǒng)做好修改和重新設(shè)計(jì)的相關(guān)工作，提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作效率與系統(tǒng)服務(wù)器的運(yùn)行質(zhì)量。再由C++Builder5.0編寫一個(gè)面向應(yīng)用對(duì)象的懸架用戶界面，對(duì)各種不同懸架功能模塊的懸架數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)信息分別進(jìn)行了數(shù)據(jù)輸入、輸出、查詢和功能修改，完成了汽車懸架控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際使用任務(wù)管理。如圖1給出了一個(gè)基于軟件的系統(tǒng)整體操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架[2]。

2? 汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)圖形庫(kù)及相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

2.1 實(shí)現(xiàn)參數(shù)化繪圖

UG軟件的功能相對(duì)其他汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單，是一套應(yīng)用于大型機(jī)械工程軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)套餐，它集合了CAD/CAE/CAM等多種軟件功能來(lái)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)、分析等。該系統(tǒng)涵蓋了眾多軟件功能模塊，如應(yīng)用數(shù)學(xué)機(jī)械建模、實(shí)體機(jī)械建模等。UG軟件可以很方便地繪制出具有特殊要求的零件及優(yōu)化參數(shù)處理、加工畫像與典型零件加工圖，在特殊加工情況下，只需分別輸入不同零件參數(shù)優(yōu)化值，就可以直接得到一系列的零件圖，同時(shí)還可以對(duì)未經(jīng)加工的三維處理參數(shù)值優(yōu)化典型零件圖片進(jìn)行模型尺寸的修改。因此，將UG軟件進(jìn)行了測(cè)試，采用了車體參數(shù)可視化自動(dòng)繪圖與交互式自動(dòng)繪圖兩種綜合測(cè)試?yán)L圖方式，建立了汽車車體懸架結(jié)構(gòu)圖形信息倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)等。用戶在日常使用時(shí)，可以直接把圖形庫(kù)中的各種相關(guān)圖形零配件或者圖片進(jìn)行實(shí)時(shí)操作，以達(dá)到UG軟件在汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)中的繪圖作用。

2.2 圖形庫(kù)和相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

在車輛設(shè)計(jì)工作中，要充分運(yùn)用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)概念和Rsqlserver來(lái)設(shè)計(jì)車輛懸架構(gòu)造或機(jī)械上零部件組件。汽車專用零部件的產(chǎn)品種類繁多，一般來(lái)說(shuō)我們可以大致劃分為三類：汽車標(biāo)準(zhǔn)件、通用汽車零部件和各種自定義專用零部件。其中，根據(jù)汽車標(biāo)準(zhǔn)件的相關(guān)功能和特點(diǎn)還可以將其劃分為齒輪、緊固件、軸承等子類，其各個(gè)子類還可以具有分支。因?yàn)?，汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)件的需求不同，因此各標(biāo)準(zhǔn)件的類別和型號(hào)有很多，其中各類型零件的結(jié)構(gòu)大致相似，只是在工作中使用的參數(shù)和家族圖表方式不同[3]。從汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)所使用的零件家族中的任意一個(gè)零件，它的大小或者尺寸較高的零件可以被作為類屬家族的組織成員，最后按此操作方法依次搭建起來(lái)一個(gè)圖形零件倉(cāng)庫(kù)。

3? UG軟件在系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 三維模型設(shè)計(jì)

汽車設(shè)計(jì)工程師在完成汽車產(chǎn)品的基本設(shè)計(jì)之后，再利用UG軟件的分支Smart models和Model navigator等技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)體建模，然后在進(jìn)行汽車系統(tǒng)的三維模型設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)產(chǎn)品的特征形象進(jìn)行一個(gè)參數(shù)化設(shè)計(jì)。UG軟件在其中起到了重要的作用，它的主要功能中的成形特征、體素特征、掃描特征以及特征運(yùn)算操作等都在起到了重要的作用。在汽車懸掛系統(tǒng)的接口技術(shù)上，UG軟件也起到了作用，它的Import模塊可以為接口技術(shù)提供多種方式，如STL、IGES等數(shù)據(jù)格式，該UG軟件的數(shù)據(jù)格式既可以方便各種數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的輸入輸出。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

當(dāng)系統(tǒng)完成三維CAD建模后，在UGE的基礎(chǔ)上將三維實(shí)體模型應(yīng)用于Ansys的總系統(tǒng)中，該軟件也可來(lái)用于進(jìn)行應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)等多種汽車實(shí)體加載場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)。除此之外，該繪圖軟件是一款專門應(yīng)用于設(shè)計(jì)完整二維工程零件繪圖的專用工具，它不僅可以為用戶提供裝配圖，而且可以通過(guò)UG/Drawing繪圖模塊可以省去人工部分直接自動(dòng)生成一張二維工程圖，實(shí)現(xiàn)了圖紙從實(shí)體到二維的智能化變化?；赨G軟件的汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)，可以大大減少企業(yè)復(fù)雜產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)和工作周期，同時(shí)能夠有效的提高企業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效果。如圖2為UG在操作系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)展情況設(shè)計(jì)示意圖。

3.3 輔助制造

UG軟件的輔助制造功能主要應(yīng)用在系統(tǒng)的模具生產(chǎn)與數(shù)控編程，UG軟件包含多個(gè)模塊，這些模塊就相當(dāng)于汽車工程設(shè)計(jì)師的應(yīng)用工具。工程師們將汽車系統(tǒng)的零部件設(shè)計(jì)完成后，再利用三維CAD模型將這些零件快速的設(shè)計(jì)制造成零件模具（型芯、模腔等），除此之外，輔助制造軟件還可以產(chǎn)生一個(gè)完整的模具安裝模型，它們都可以為汽車工程設(shè)計(jì)師其中和客戶提供一種使用途徑，可以對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)和制造完成的零部件起到數(shù)控編程的作用[4]。

4? 結(jié)語(yǔ)

汽車懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)系統(tǒng)軟件是在UGII的環(huán)境中進(jìn)行的，該系統(tǒng)利用大型三維懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件的強(qiáng)大功能，快速地進(jìn)行汽車懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，為縮短汽車懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的周期提供了保障[5]。同時(shí)，還可以幫助工作人員不斷積累懸架設(shè)計(jì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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