基于CATIA V5的DMU技術在汽車零部件開發中的應用

2013-05-19 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

DMU是電子樣機(Digital Mock-Up)的簡稱,是對產品的真實化計算機模擬,滿足各種各樣的功能,提供用于工程設計、加工制造、產品拆裝維護的模擬環境;是支持產品和流程、信息傳遞、決策制定的公共平臺;覆蓋產品從概念設計到維護服務的整個生命周期。 DMU技術主要是指在計算機平臺上,通過三維CAD/CAE/CAM軟件,建立完整的產品數字化樣機,組成電子化樣機的每個部件除了準確定義三維幾何圖形外,還賦有相互間的裝配關系、技術關聯、工藝、公差、人力資源、材料、制造資源、成本等信息,電子樣機應具有從產品設計、制造到產品維護各階段所需的所有功能,為產品和流程開發以及從產品概念設計到產品維護整個產品生命周期的信息交流和決策提供一個平臺。電子樣機技術使人們在工程決策和過程決策的協同工作時,能夠對任何復雜的模型進行內部觀察、漫游、檢查和模擬。

    DMU主要有以下功能和特點:

    (1)與CAX系統完全集成,并以"上下關聯的設計"方式作業。
    (2)提供強大的可視化手段,除了虛擬顯示和多種瀏覽功能,還集成了DMU漫游和截面透視等先進手段。
    (3)具備各種功能性檢測手段,如安裝/拆卸、機構運動、干涉檢查、截面掃描等。
    (4)具有產品結構的配置和信息交流功能。由于電子樣機(DMU)技術加強了設計過程中最為關鍵的空間和尺寸控制之間的集成,在產品開發過程中不斷對電子樣機進行驗證,大部分的設計錯誤都能被發現或避免,從而大大減少實物樣機的制作與驗證。

    以下簡要介紹一下CATIA V5 DMU的主要功能并以一款車的空調出風的開發為例簡述CATIA V5中DMU技術在汽車零部件開發中的應用

    一、CATIA V5 DMU功能的主要模塊

    1.電子樣機漫游(DMN:CATIA DMU Navigator)

    電子樣機漫游使設計人員可以通過最優化的觀察、漫游和交流功能實現高級協同的DMU檢查、打包和預裝配等。

    2.電子樣機優化 (DMO:CATIA DMU Optimizer)

    電子樣機優化能夠生成零件或裝配件的幾何描述替代體,以減少模型數據量,或更好地滿足特定應用的特殊要求。如保護知識產權等。

    3.電子樣機裝配模擬 FIT:CATIA DMU Fitting Simulator)

    電子樣機裝配模擬用來定義、模擬和分析裝配過程和拆卸過程,通過模擬維護修理過程的可行性(安裝/拆卸)來校驗原始設計的合理性。

    4.電子樣機運動機構模擬 (KIN:CATIA DMU Kinematics Simulator)

    通過調用大量已有的多個種類的運動副或者通過自動轉換機械裝配約束條件而產生的運動副,對任何規模的電子樣機進行運動機構定義。通過運動干涉檢驗和校核最小間隙來進行機構運動分析。

    5.電子樣機空間分析(SPA:CATIA DMU Space Analysis)

    電子樣機空間分析設計使用先進的干涉檢查與分析工具、高級的斷面分析工具、測量工具、距離分析工具和3維幾何對比工具等進行最佳的DMU校驗。

     二、汽車空調出風口的DMU應用

    1、首先使用運動機構模擬模塊KIN對出風口的機構運動進行仿真

    1.1使用CATIA其它模塊設計好出風口的相關部件,并調入裝配環境中,首先對整個機構進行分析,對機構運動的過程心中有數,然后再根據各零件之間的運動關系使用運動機構模擬模塊KIN中的運動副命令添加相應的運動副

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1.2經分析,該機構是上、下各頁片通過連接件分別繞外圍固定框轉動,然后再通過中間的撥擦件進行聯動。首先對上、下頁片分別添加旋轉動運動副,并對中間撥擦件相對于上頁片添加棱柱副,對中間的下頁片添加點面運動副,然后對上頁片的轉動副和下頁片的轉動副分別添加兩個-45°至45°的角度驅動命令,這樣整個機構就可以進行仿真模擬了

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