基于CATIA汽车座椅参数化设计基准外文翻译、中英文翻译、外文文献翻译
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Pa r ameterizedDesi gnBa sedC ATIAofrCa rSaetsJA I NGNanSeho olofMe eha niaelEngine er ingYa ngzhouUnivr seiytYa ngzhou.Chln aJndseigng12 6.oemHUXuelongSehooloifnofr mationEngrne eringYa ngzhouUn 一 vr se一ytYa ngzhou,C h一 nahuxuelong126.c omWANGHe ngC ha ngshuTr a n smis sio nEqu 一PmentCo.,LtdCha ngshu,C hEn aJnde signg126eomL I、Ve nf e iJiangsuBe stBabyCarSe atMFG.Co.,Ltd.Z hen jia ng,Ch,n aJnde signg126.eom月bs,r a c-t一-B yme a n softhethe orya ndmethodsofe rgonomiea ndhuma nPhysiolog y,e ombin edw ithPa r ameteriz edde signPh i lo s oP h y,inCATIAe n讨ronme ntf orthes e e onda ry devel0Pme l lt,wereal仕edthea fstPa r ameterizedhuma nbod ymodelinga ndeditingadju stme ntofthehumanbodyPo stur emodel.T hr o ughtheration aliy ta ndc omf or ta n alysisoftherelatio n sh iPbew te enthehumanbody,55往ea nde ars e at,5size,thef unctio n alr elationbew te e nw tosiz e swase o n str u cted.And bye allthebod y5 siz e,with dime nsiondrivenmethod,wedete rmin edthemodeling Pa r ametersofthes e at,r ealizedPa r amete riz edmodel ingofthee a rs e at,andshor tenthemodelingeyele.万叮,w ord s一伪rs e ar,C书r 才月,Se e ondd evelo pment,几 才口n-maehinee ra l如nshiPra Pr ame tei r zd ed l esi gnINT ROD UCTIO NSe at15vey rimPor tantf ordrlv e rIte o n e er nsnotonlyw iththedrivinge omf or t,butwiththedrl v 一 ngs af ey t,a nddnvingc omo fr t15undoubted lyo ntheattentionbythee onsumer.Se at15o n eofthelargesta ndtheelo s e stPanine a rwh iehe o nta etswithd riv e r.Itaf f eetsdi rving a ftigu ea ndhe altho frdriver.Re a s o n ab ledi rvings e ate ann otonlye n s u rethedi rvings af et ya ndvision,butgu a r a nte ethedriver,5 sPineingo odo rde r.Ca rs e ate o nsistsofthese are u sh io n,baekofaehair,headr e sta ndad ju stingdevieea ndothe re omPone nts、Inaddition,s e atmayProte etd i rvera ndothe rPa s s e ngersinma ximumextentw he nthetr ai f feae eide nthaPPe n s.Inthede signofthedi rvingse at,howto一mPr ovethes eatdesignPr oe e ssa ndr ais e如vingeomf or t,me etthen e edsoftheofusers,healtha ndothe rdemands,hasbeeomeon eofimPor a tntre searehProbleminthedrivings e athuma niz edde signdeveloP me nt.11.TH ECHARACT ER IS T IC S A N DFU N C T IONOFP A RA MET E RIZE DDESIGNPa r ameti rete ehniqu eref er stothemethodwhichus eagrouPof Pa rameterstoe o ntr a et ther elatio namo ngE 凹In七s,z e sofaifxedshaPeob jeet.Pa ramete r sa nde ontrolledsl ze sof de sign edob je ethavee or resPondingr elat旧n s.Theeha ngeof de signresultsw i llbeaf f eeted bythed imensionaldrl ve n,5 0It15als okn ownasthePar ametei rz ed d ime nslondriven.Inad d itio n,withitsf unetio n ssueha sdr af tde s 一gn,dime n siondirvendrawingsmod一i fe at一 o n,theteehniquebe e ome se ommonmethodininitialmodeling,multl一P la ne omPai rson,s e rie sde signmod jife ationa nd dy namiede sign.T hemainte ehnie alchaa rerei rstie sofPa r amete riz edmodelinga r elisteda so fllows:l)D ime n sio ndrive n.Dime n siondrivenme a n sthataf teru s e r ss ele etaPar tofthes olidsa ndtheirr eleva ntsiz e s,thesystemwills etuPtoPologie alr elat一o n sbet we e ns olidsaecordlngtothesize s.Whenus e r seha ngee er tains一 z e,r eleva ntsolidsa ndsiz e sw illbeaf f eeted,butthetoPolog ie alrelatio nshiPsbet we eneleme ntssuehasta nge n ey,e onne ction,r emainu n ehanged.2)Fullsiz ee o n str aints.Withsomer ule sorre strietio n s,theeonst raintse on stituter elatio n samo nge ntiy telemenrs.T heye a nbedivided intothesizec o n str ainta ndtoPologye o n str aints【l.Thef om rerr ef erstothele ngth,diameter,a ng lea ndotherc o ncr eten ume rieale o n str aints,a ndthelat te rr ef erstothee o nst raintsa sge ometner elatlo n sh一Pbelwe e neleme nts.3)Feat ur eba s edde sign.Dei fnes omerePres entativePla n eshaPea sf eat ure s,thens avetheiral l dataintheo fr mofe allablePa r amete r,ino rde rtof om rthesolid model,andifn allyonthebas esofthes olid,mo r ee omPlexgeometrieshaPe saree onstr ueted.4)Datae or relatio n.Datar elationref erstoaPa r amete rseha ngewillle adtotheuPdatedrelatedsizeinr elatedmodu】e.Ther e a s o nf orth isealeulatio n15thatithasr es olvedthemodelingu n e o n str ainedf re edomstate.ltsshaPe15inthef or mofsiz ea nde o nt rolled i fr mly.Pa r ametei rz ed modelingad ju ststher elatedPa r ameter stoe o ntr olthegene r ationofge ome示eshaPe.Itsmainf unctionsar elistedasf ollows2.l)AutomatieexPor tge omet riemodelf romthePar ametei rzedmodel.T hat15inPa r ametei rz eddesign978一l一673一012 4一4/11巧26.00 20 11I E E E819modeling,wen e edntinPutPre e一s edr awingsinthee or re sPo ndingmodel ingmodule,a ndweo nlyinPutasketehn otedr elated ge omet riee onstr aints.B yehangingthesketeh5e o n str aints,ite a ne xPor tPr e eis ege ometi rc almodela utomatie ally.2)Automatieallymodif ya ndPo rdu eetheeor re sPonding ge ometi remodelthr o ughthemod ii fc ationofloe al Pa r amete r s.Fo rexam P le,o frs omePar tsinsim ila rshaPe,weneedonlyr evis ethemainPa r amete r swh iehcon st一tuteitsshaPef eat ur e s,wh iche a nPr odu e en ewPar tsa ndgre atl y一mProvetheei f feieneyoftheProduetdesign.3)Dui rngPa r amete riz edmodeling,mod ii feationofge ometrle alshaPewill ber e aliz edby ge ometi ree o nstr aints,dlmenslonaldataandthe l rrelat三ons.notd一 reetlybee omPleted bymod if yingge ometrie aleleme ntoftheshaPe.T her eo fre,themodell ingdesigneane r e ateallk indsofde signsehemeand don,tthinkto omu ehabo utthedetailsofthege ometrie aleleme nt,wh iehwillo feusonf unetiondesigna nd modeling design.Fjgur e1.SystemI ntea r fc eba sedo nC A T IAo frca rs e at spa r amete riz edProvide saapproaeho frvairab ilit y,e o n e u r r e ntde sign,reu s ab ilityinpr odu etmodeling.Us ersea ne a si lytomod if ya ndr e e o n str uet theirmodels,a ndgeta11sor tsofsim ila rPr odu etmodelse or re sPo ndingtotheoi rgin alde sig ninte ntio n,thusge ratlyi m Provethede signei f feie n ey-F一gu r e2.Inte rf ae eo nsystemf un etlons elect,onmodule s111.PA R AMETE R IZ EDD ESIGNBASE IONCA T IAFO R CA RS EAT SFigu r e1showsPa r ameteirz ed de signsysteminte rf aeebas edo nCA T IAf ore a rs e ats.Cliekon“Ente rthesystem(进入系统)”but ton.Fi即re2showsf ou rf un et,o nsele ctionmodule s:nataba s eque卿modul。(数 据 库查询模块),Huma nbodymodelingmodule(人体建 模模块),po su treeditmodule(姿态编辑模块),Seatmodeli ngmodule(座椅建模模块).Databa s equ er ymoduler ef er e n e e shuma ndatainG B1000O一88.Wee stablishedthehuma nbodysiz edatabaseinAe ee s s.Byme an softheeommunie atio nb(,w te e nV is ualBasies of t wa r ea ndAe e e s s,werealiz ed dataqj ey rande allsofd if f ere nthuma nbodyPar tsinthes e atmodcIingde sign.T hehun ra nbodymodeling moduleisa(:h ie v ed bas edo nsee onday rdeveloP me ntofCA T IAr n a n一c omPute re ngin e e ringmodule.T h ismodulee omPlete shuma nbodymodelingbytheVBPr og ramdi rvingCA尸F IA,a ndthehuma nbodydatainAe e e ssdataba s ew i ll bea s signedtothead ju stedhumanbodymodel inthef om rofv:i rablevalu e s.50thesizeofthehuma nbod ymodelwill t,eehangedtor e aliz etheee rationofthehuma nbodymodel.Po stureed itmodule15se eondl ydeveloPedba s edo nCA T IAma n一e omPutereng in e eirngmodule.Itad ju ststhef reedomofhumanmodeljoint thro ughthedyn am iea s signme ntwaya ndr e aliz etheregulatio nofhuma nbodysit ting Po stue r.Figu r e3 15editin石;de signf lowehar tf orhuma ndime n siondirv e nat tiu td。:.F igu re4 15a ninte rf ae eonPo s eed ito r.Figu re515huma nsit tingPosemodele r e atedbymodelinginde xa nd f re edo仔1.Ca l lB B Bo勿mod el l lB B Bodyda ta a a功功s“习B韶zC6 0 0 0F igue r3.Ed itingde sig nf lowehar tf orhuma nd一me n sic.nd i rve nat ti u tde820D D D吐aQue四四.nd Can n nH H H.bad y y y 口吧datab“e e eF一gur e6.SaetParameterized dse一gnPs sore eSaetdseignha sgenearlPrlne一PlsaendtargetedPrine1lPse.Ge nearlPrin eilPseaimatmsotsaets,me a nwhileta rgeted P i rn eiP le ss uit tos omety Peofs e ats.Ge n e r alPi rn ciP le sofse atde slgn【3:l)Se atsize sr elatewith huma nbodysiz e:2)Se atsize ss uittothesiz e sofu s e r s;3)Seatsho uld beab letoadaPttothen e edsoftheu s e rtoad ju stsit ting Po sition;4)Ade signhelPstoredu e ethes eiatiePr essur etoUSefS;5)De signoftheehairba ckProvlde 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nd imensiona ndse atsiz e.ByVBProga r mifnish h tea s signme nttos e atsiz ee o n st r Uetio na ndtho rug hthedime n sio n al drive ntore alizethes e atmodeling.F igu re6showss e atPaa rmeterized de sig nPro e e s s.o B B Bdys让e e eSe atS IZ e e eFunchonr elation n nD D DePth 11 1 1DePthL-L一l一+l-WWWidthl Z Z ZWidthLZ Z Z肠二八+八八S S S houlder r rBa ek heightL3 3 3L3=八+八八h h heig htl 3 3 3 3 3 3 3S S Sho ulde rwidth h hBa ekWidthL;L4=八十八八八八八八八H H He ad height15 5 5He ad e rst t tLS=几+人人h h h h heightLS S S S SH H He adwidthl 6 6 6He ade rst t tL6=几+几几w w w w w idthL6 6 6 6 6Ino rde rthat thedirve r,5kn e eavoidtheoPPr e s sionofs e ata nd movef lexib ly,thedePthofs e atshould besmal lertha nthehuma nbodysit tingdePth,a ndtheedgesho uld bede signedintoae e-a r tinr ad ia neuv re,usuallytaklngl一as30m m,e uv rea rdia nofama rgininthef ro ntofthese ata s3 5mm.Toa voidthePelvisa ndehesta r eoPPe rs s ed,thes ea twidtha ndba ckw idthsho uldbew id erh ta nthee or re sPo nd ingwidthofhumanbody.Us uallyseatsuf a ree821taketheh iPbreadthofh i gherPerenetagewomeninsit tingPositio nasdse一gnbasis,let1 2=150 m m,1 4=60 mm.InordertoProvidee n oug hs up por ttothes eatbaek,thesiz eofthebaekshouldbeh ig hertha nsho ulde rinsit ting Po sition,usuallylet1 3=65mm.Unders ameeireumsta n ee s,he adr estmustgiv ehur nanhe adenoughs uP Por t.If headr e st15to olowo rto on ar row,thehe adwillnotbeenoughsuP Por ted.Ifthehe adr estloe ate stoohigh,itwillaf f eetsir tingf le xib ilit y.Iftheheadr e st15roow一de,itwillinf lu e n e ether earvisio nintun rofhe ad,usually15=30m m,l。=6 5mm!5.IV.MOD ELIN GE X AMPLESWhe nus eroPe r ate sth isaPPlie ationsof twa r e,i fr stlye nte rthesystem,the nus e rPr e s sthebutto ne allingthes eatmodelingmodule,inPutu ser5s e x,age,Pe r e entile,r eas on ab lea ngleofba eka ndhe adr e st,thesystemwillgene rateahuma nbodyPo st Ur emodel.Bythee or re sPond一 ngf unetio nbet wee nthehumanbodysiz emodelandthes e atsize,wegets e atsize sine aeh Par t.Atla sth tePa r ameterizeds e atmodeling15r eal ized.Figu re7showss e atmodelingmoduleinte rf ae e.Figu re8showsanex amPlef orparametei rz edseatmodeling.Figu re9a ndF igu r e 0showse atmodelingef f eet.F一g ur e8.Anex amP lef orParameteriz edsea之m,del一 ngF一gue r9.Seatmodelingef f ee,F一gue r7.Se almd oe一ngmodulein,era fe e8 22maximizee xte ntwhe nt raf f icae eide nthaP Pe ns.Rea so nab ledrivingseatenanotonlyensu r ethedriv一ngs af ety,oPe nvisio n,bute angua r ante ethedirve r,5sPinalmaintaininggo odstatea nd h ighere omf or t.Se atParameterizedmodel ingsystemba sedonthehuma nbodydime n sional drive ne annotonlyimPr ovetheei f feie n eyoftheseatmodeling,shor tenthedeveloP menteyeleofs eatmodeling,bute a nf astde signtheseatind if f er e ntsiz ea e e ord ingtodif f erenthumanbodysize,andmakePe r s o n sinthee armoree omf or table.RE F E R EN C E S【1112113!4Figue r10.Se atmodel一ngef f eetZ!51V.CO N C L U S 10NXuka ngSHEN,“Apar a meter l z edDeslgnofa TPsBa s edo nSolldwo rksSe eo ndar yDeveloPment,Jour nalof X ihu aUniverslt y(NaturalSe l e n ee).v ol 2 9.n o5.PP.10一12.2 010.Ya ng hu aXIEPa rametenzedD es 一gnonWate rR一 ngVacu umu PmPa ndCADSystemDev elopme n.【M a slerDiss er t a一io n.P P.8一10.Nor the asrUniver sit y,S he nya ng,C hin a,2009JiaMA.ZhlshengF A N.a ndy一ngR UANeral.“Re s e arehoftheComf or toftheAuromorlveSe a.S hangha 一Auro.n ol,PP.24一2 62008X inl一L IU,Suihu aiY LJ,“ASe atDe signSystemDeveloPedo nErgon om,calD一men s l o n5Dnven,.ComPut erEng一n e ennga ndAP P lieations,no.13,P P.1 11一112.20 0 5We记o ngLUO,PengL l,wangb.a oQIU.“h TeDe signofVeh icleSe arBasedo nErgo n om ic s”.Moden rMa eh in ey r.n o.3,P P59一60.20 0 8.Ca rs eatsmainlye o n sistofcushion,baek,he adr e sta ndad justingdevic esandothere omPo n e nts.Inadd itio ntome etsit tingf un etio n,seate anPr ote etsit tingPes ro n sintheearto8 2 3外文资料翻译
基于CATIA汽车座椅参数化设计基准
通过人体工程学的理论和方法和人体生理学。结合CATIA参数化设计哲学、二次开发环境,我们实现了快速参数化的人体建模和人体姿势模型的编辑调整。
通过对人体尺寸与车座尺寸之间关系的合理性和舒适性的分析,构造了两种尺寸的功能关系。通过使用尺寸驱动的方法,我们确定了阀座的建模参数。实现了汽车座椅的参数化建模,缩短了建模周期。
Keywords-Car座位/CATTAR二次开发“人——机关系”参数化设计,导座对司机来说是非常重要的。它不仅与驾驶舒适性有关,而且与驾驶安全有关,而驾驶舒适性无疑受到了消费者的关注。座椅是汽车中最大的,也是最接近汽车的部件之一。它会影响司机的疲劳和健康。合理的驾驶座不仅能保证行车安全,而且能保证司机的脊柱有良好的秩序。
汽车座椅的座垫,由靠背,头枕和调整设备和其他组件。此外。当电车事故发生时,座椅可以保护驾驶员和其他乘客的最大限度。驱动设计中拟声唱法,如何改善座椅设计过程,提高驾驶舒适性,满足用户的需求的卫生及其他要求,已成为重要的研究问题之一驾驶座椅人性化设计的发展。参数化设计参数化技术的特点和功能是指的方法可以使用一组参数来合同之间的关系--固定形状物体的大小。人们对汽车的舒适性和安全性等一系列方面的要求越来越高。作为影响汽车安全性和舒适性性的重要内饰部件已越来越引起汽车界的重视。汽车座椅是用来支撑驾驶员和乘客的质量、缓和和衰减汽车车身传来的振动从而为乘员提供较好的工作环境并为乘员创造舒适和安全的乘坐及驾驶条件。所以座椅设计的好坏对汽车的乘坐舒适性、驾驶平顺性、操作安全性等有非常大的影响,务必要全面的考虑才会设计出满足每个方面要求的产品。
设计对象的参数和控制尺寸有相应的关系。设计结果的变化会影响尺寸驱动的,所以它也被称为参数化驱动,此外,与草案等功能设计,尺寸图纸修改,该技术成为常见的方法在初始建模中相加比较,系列设计修改和动态设计。
参数化建模的主要技术列出如下:
(1)维度驱动。尺寸驱动意味着,在用户选择了固体的一部分及其相关尺寸之后,系统将根据大小建立固体的拓扑关系。当用户改变某些尺寸时,相关的固体和尺寸将会受到影响,但诸如切线、连接等元素之间的拓扑关系保持不变。
(2)全尺寸约束。一些规则或限制,约束构成实体元素之间的关系,他们可以分为规模约束和拓扑约束前指的长度、直径、角度和其他具体约束。,后者是指限制元素之间的关系。
(3)基于功能的设计。定义一些有代表性的平面形状特征,然后保存他们的所有数据的形式可调用的参数,为了形成实体模型,最后在坚实的基地,更复杂的构造形状。
(4)数据相关性。数据模块指参数变化将导致相关更新的相关尺寸模块。这种计算的原因是它已经解决了建模不受约束的自由状态的问题。它的形状是大小和控制的。
参数化建模调整相关参数来控制几何形状的生成。其主要功能如下:
(1)从参数化模型自动导出几何模型,这是在参数化设计中建模。我们不需要在相应的建模模块中输入精确的绘图,我们只需要输入一个相关的几何约束的草图。通过改变草图的约束条件,它可以自动导出精确的几何模型。
(2)自动修改和产生相应的几何模型,通过修改本地参数。例如,对于一些相似形状的零件,我们只需修改构成其形状特征的主要参数,就能产生新的零件,大大提高产品设计的效率。
(3)在参数化建模。修改形状将由约束,实现空间数据及其关系。不直接通过改变形状的几何元素来完成。
因此,造型设计可以创造出各种各样的设计方案,不要过多地考虑几何元素的细节,它将着重于功能设计和造型设计,参数化为产品建模中的可变性、并发设计、可重用性提供了一种方法。用户可以很容易地修改和重构他们的模型。并得到了与原设计意图相对应的各种相似的产品模型,从而大大提高了设计效率。
基于CATIA的汽车座椅参数化设计,图I显示了基于CATIA的参数化设计系统接口。点击“进入系统(4)”按钮。图2显示了四个选择模块:数据库查询模块人体建模模块的姿势编辑模块座位建模模块。
图1 基于汽车座椅的CATIA的图形系统接口
图2 系统功能选择模块接口
数据库查询模块引用人类GB10000-88的数据。我们在访问中建立了人体大小数据库。通过可视化基本软件与访问之间的通信,我们实现了阀座建模设计中不同的人体部件的数据查询和调用。
摘要基于CA TIA-人机工程模块的二次开发,实现了人体建模模块。这个模块通过VB程序驱动CAT IA来完成人体建模,而访问数据库中的人体数据将以变量值的形式被分配给调整后的人体模型。因此,人体模型的大小将会被改变,以实现人体模型的创建。
基于CATIA人机工程模块,对态势编辑模块进行了开发。
通过动态分配方式调整人体模型关节的自由度,实现人体坐姿的调节。图3是编辑设计流程图,用于人类维度的态度。图4是一个界面编辑器。图5是由建模索引和自由创建的人类坐姿模型。
图3 界面编辑器
图4 人类坐姿模型
图5 人体建模维度驱动参数化阀座建模
该模块主要包括:通过对人体生理曲线和坐舒适性的分析,实现用三次样条插值方法对座椅靠背的曲线优化,建立VB和CA TIA之间的交流。把人的尺寸称为人类尺寸和座椅尺寸之间的功能关系。通过VB程序完成阀座尺寸结构的分配,并通过空间驱动实现阀座的建模。
图6 阀座参数化设计过程
座椅设计一般原则和目标,一般原则的目标是大多数席位。同时原则适合某种类型的座椅,座椅设计的总体原则
(1)座位大小与人体尺寸
(2)座位大小适合的大小用户
(3)座位应该能够适应用户的需要来调整坐姿;
(4)设计有助于减少坐骨压力用户
(5)设计的椅子背提供足够支持腰椎、胸椎用户
(6)座位可以保持整个身体稳定两岸开车时,压灌装时,避免出现动摇。
在座椅参数化设计中,人体尺寸之间的函数关系和座位大小是接触的关键参数。它还涉及基于维度驱动的参数化建模(显示了人体尺寸和阀座大小之间的对应关系)。
为了移动灵活,座位的深度应该小于人体坐在深度,和边缘应设计成一定的弧度曲线,通常以阿里为30毫米,边缘的曲线弧度的前面座位为35毫米。为了避免骨盆和胸部被压迫,回座位宽度和宽度应该是更广泛的比人体的相应的宽度。通常阀座表面,以女性的臀部宽度作为设计的基础,让150毫米,=60毫米,以提供足够的支持。背部的尺寸应该比坐着的肩膀要高,通常是让=65毫米。在相同的情况下,头枕必须给人类头上的足够支持。如果头枕过低或过窄,头就得不到足够的支撑,如果头枕位置过高,就会影响坐着的灵活性。如果头枕太宽,它就会影响到头的后视。通常=30毫米,=65毫米。
建模示例用户运行这个应用程序软件,首先进入系统,然后用户按下按钮调用座位建模模块,输入用户的性别、年龄、百分位,合理的角回和头枕,系统将生成一个人体姿态模型。通过人体尺寸模型和座椅尺寸的对应功能,我们可以在每个部件中获得阀座尺寸。最后,实现了参数化的阀座建模。图7显示了阀座建模模块接口。图8显示了参数化阀座建模的一个示例,图9和图10显示了阀座建模效果。
图7 示了参数化阀座建模的一个示例
图8 显示了阀座建模效果
图9 显示了阀座建模效果
图10 显示了阀座建模效果
结论:汽车座椅主要由垫子、背、头枕、调节装置和其他部件组成。除了坐着的功能,座位还能保护坐在车里的人,当交通事故发生时,最大限度地发挥作用。合理的驾驶座不仅能保证行车安全,开阔视野,还能保证驾驶员的脊柱保持良好状态和较高的舒适感。
座位基于人体尺寸驱动的参数化系统不仅可以提高座位建模的效率,缩短开发周期的座位建模,但可以快速设计的座位不同的大小根据不同的人体尺寸,在车里,让人更舒适。
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