基于知识工程及面向制造设计的车身部件设计方法和技术

以车身侧围的智能化设计以及可制造性分析的集成技术为研究对象,阐述了在车身概念设计阶段实施并行工程的重要意义。结合基于知识工程(KBE)技术的车身侧围设计软件和基于面向制造设计(DFM)技术的一步逆成形性冲压分析软件的集成应用,论述了具有专家经验的智能化车身设计软件和一步逆成形冲压分析CAE软件的系统开发与集成的工作流程及其所运用到的相关关键技术。仿真结果表明,该方法极大地提高了车身设计的效率和品质。

汽车车身零件设计与模具设计的工艺分析技术

创新设计在汽车工业中的应用非常多,本文所述的内容属于汽车工业中的工艺分析领域。作者之一的胡平教授则在汽车车身设计及模具设计方面浸淫多年,而他所领导开发的KMAS商品化软件获得了美国同行的一致好评。

通用模具设计事例库研究

通过分析N层可扩展的分布式事例库系统结构的灵活性和安全性,采用代理机制、Java中间件、UG/Open API、事例库浏览器等技术,实现了一个通用的模具事例库系统,为用户提供模具设计事例库的浏览、编辑与管理功能,有助于产品设计的检索、重用与管理.

引入工艺因素的汽车车身部件碰撞仿真分析

采用自主开发的高效快速的逆成形有限元分析方法和网格映射技术,并与碰撞仿真技术相结合,提出了引入工艺因素、又保证设计周期、提高碰撞仿真精度的汽车车身及部件“精细”仿真分析方法.以某轿车中的主要碰撞承载和吸能部件左前纵梁为例,采用一步逆算有限元法和LS-DYNA软件对其进行基于引入工艺因素的碰撞仿真分析.结果表明:为了提高碰撞分析的精度,在汽车车身碰撞仿真中需要采用考虑冲压成形效应的碰撞分析方法,其中影响程度最大的因素是等效塑性应变.

KMAS冲压分析CAE软件在车身件设计及工艺预分析中的应用

论述了 CAE 冲压成形技术在车身件设计及工艺设计分析中的重要作用。并应用KMAS冲压分析CAE软件对某车型前地板进行了产品设计及工艺分析,提出了在车身件产品设计及模具设计中实施可制造性设计的方法,以及在最短时间内得到最优工艺方案的方法和实施过程。该设计及验证方法为车身设计师和制造工艺师提供了可行的产品并行工程设计方法,可有效地缩短设计验证周期并能提高设计质量,从而缩短产品开发周期。

KMAS冲压分析CAE软件在车身件设计及工艺预分析中的应用

论述了CAE冲压成形技术在车身件设计及工艺设计分析中的重要作用。并应用KMAS冲压分析CAE软件对某车型前地板进行了产品设计及工艺分析，提出了在车身件产品设计及模具设计中实施可制造性设计的方法，以及在最短时间内得到最优工艺方案的方法和实施过程。该设计及验证方法为车身设计师和制造工艺师提供了可行的产品并行工程设计方法，可有效地缩短设计验证周期并能提高设计质量，从而缩短产品开发周期。

基于PKI和PMI的网格授权机制的研究

目前网格授权问题的研究只实现了粗粒度的资源访问控制,资源的访问控制权在资源本地。针对以上缺点,在设计了一种通用网络组织模型的基础上,结合PKI(Public Key Infrastructure)、PMI(Privilege Management Infrastructure)以及信息服务,构建了适合网络环境的网络权限管理和授权服务基础设施GPMI,把资源的访问控制权交给资源提供者,实现资源访问控制的集中管理,同时实现了细粒度的资源访问控制,为网格中的计费等跟踪工作提供了基础。

基于MVC模式的冲压模具CAE系统构架设计

研究了MVC模式在冲压模具CAE系统构架设计中的运用,解决了MVC模式本身所固有的一些缺点,使其更适于CAE系统构架的设计,同时给出了基于MVC模式的CAE系统构架的核心UML框图.

分布式模具设计事例库关键技术

为了提高智能CAD模具设计的实用性和可行性,采用了基于事例的设计方法。在研究了先进的分布式模具事例库系统基本结构的基础上,研究了资源代理机制、Java中间件技术、UG/Open API事例库浏览器等关键技术和实现方法。综合运用上述技术和方法构建了分布式智能CAD模具设计平台,并验证了分布式事例库及其相关技术的先进性和有效性。

轿车车身及部件精准碰撞仿真技术

本文采用自主开发的高效快速的逆成形有限元分析方法和网格映射技术，并与碰撞仿真技术相结合，提出了引入工艺因素，又能够保证设计周期．提高碰撞伤真精度的汽车车身及部件精准碰撞仿真分析方法。

轿车车身及部件精糊撞仿真技术（续）

本文采用自主开发的高效快速的逆成形有限元分析方法和网格映射技术，并与碰撞仿真技术相结合，提出了引入工艺因素，又能够保证设计周期，提高碰撞仿真精度的汽车车身及部件精准碰撞仿真分析方法。

板材冲压成形CAE分析软件KMAS在汽车覆盖件模具设计中的应用

阐述了汽车覆盖件模具设计及制造的特点和技术要求,冲压成形CAE技术在车身设计及生产工艺设计分析中的重要作用.以某货车纵梁应用CAE软件KMAS进行产品设计及工艺优化为例,提出了在进行车身件产品设计及模具设计中如何在最短时间得到最优化的工艺方案的方式和实施过程.该方案对解决车身零部件生产中常见的破裂和回弹两种缺陷具有指导意义,可以有效降低模具制造乃至整车制造成本.

基于冲压CAE软件KMAS的板料冲压成形回弹预示及控制、补偿技术

在自主开发的商品化冲压成形CAE软件KMAS(King-meshAnalysisSystem)平台下,以NUMISHEET2002提出的Benchmark为研究对象,研究了高强钢在弯曲过程中回弹缺陷的产生机理,验证了基于KMAS计算的回弹预示精度。提出了基于KMAS的回弹控制、模具补偿的CAD/CAE/CAM实施流程,并针对典型弯曲结构给出了补偿措施。应用KMAS对某货车纵梁模具进行了改进设计,使用改进后的模具成形出的工件回弹量比原方案降低87%,证明了应用KMAS建立的模具补偿方法的有效性。

一种改进的自动翻法线算法

针对有限元单元中包含曲面信息的特点,提出了一种改进的自动翻法线算法——片内种子单元法。该算法能够利用生成的有限元单元中包含曲面片信息的特点,分别对各曲面片独立地进行翻法线操作,对曲面片之间存在裂缝、重叠等缺陷有较强的适应性。该算法能快速准确地使工具有限元单元的法线保持一致,为后续板料成形数值模拟中的接触算法提供必要的前提条件。

弯曲型件冲压回弹的快速模拟

提出采用一步逆成形有限元法和静力隐式有限元法相结合的弯曲型件拉延回弹的快速混合模拟方法,数值模拟弯曲型板材的成形与卸载回弹全过程。模拟了Numisheet 2002的标准考题之一“无约束圆柱弯曲成形”的卸载回弹过程,并与实验结果进行了比较;预示了货车纵梁的冲压成形过程和脱模卸载回弹过程,回弹模拟后将纵梁6个关键截面的口宽与实测值进行了比较,比较结果说明,快速混合回弹数值模拟方法对弯曲成形卸载回弹预示是快速、准确和有效的。

汽车覆盖件深拉延有限元仿真过程中的材料塑性与失效模型

为了快速、准确地制造汽车车身覆盖件,对大型汽车覆盖件材料的屈服极限、强化模式以及失效模式进行了分析。在有限元仿真过程中,利用各向同性运动学理论建立了汽车覆盖件强化模型,制订了有效的算法,并对材料在拉延过程中可能出现的情况进行了预测分析,确定出拉延过程中材料的屈服极限特性。以材料为铝板的方形盒体零件为例验证了本研究结果的有效性。

汽车覆盖件模面设计中补充曲面的生成方法

研究了基于复杂曲线的NURBS曲面生成技术,提出了应用于模面参数化设计过程中补孔曲面、外轮廓线光顺曲面和工艺补充面等补充曲面的生成算法,开发了相应的参数化设计模块。通过生成某汽车前翼子板、车门框等实际覆盖件的各种补充曲面,验证了算法的有效性。

汽车覆盖件工艺补充面参数化设计方法

工艺补充面设计的合理性,是保证覆盖件成形质量的重要条件。工艺补充曲面设计和修改的便利性,是提高设计效率的重要途径。本文提出了建立可修改特征参数的截面线类型库,用双向NURBS蒙皮法分片生成工艺补充面的方法和流程,开发了相应的参数化设计模块。在此基础上可以快速实现基于用户控制的工艺补充面的参数化设计和修改。通过对汽车某些零件等实际覆盖件生成工艺补充面的数值仿真验证了可行性。

基于产品件展开后毛坯网格的边界外延方法

产品件用一步逆成形初始场预示方法展开得到的坯料形状,没有考虑成形过程中除零件本身以外所需要的板料面积,因此,需要对展开后的坯料网格再进行一定尺寸的延展,才能保证得到最终坯料尺寸的正确性。文章提出了一种将离散数据连续化后,利用非均匀有理B样条(NURBS)的几何性能完成延展再离散成网格数据的方法,能够很好地预示出满足冲压需要的最终坯料形状。这种方法具有计算效率高、优化效果好等优点。

CAE协同分析与咨询社区

探讨了分布式CAE协同分析与咨询社区的系统构建与实现方法。通过研究对等计算网络环境下的通讯服务、安全服务、消息服务、资源共享、多媒体数据会议、协同控制以及应用集成等关键技术,构建了基于分布式代理与服务的虚拟工程社区,为面向单用户与单机环境的KMAS等CAE软件提供了支持分布式协同分析与咨询、设计资源共享与重用的多媒体群组工作模式,并论证了系统的强安全性、高可靠性、可用性和可扩展能力。