汽车前机舱盖参数化结构设计及运动干涉分析(附件)
前机舱盖作为汽车最醒目的车身部件，它的合理设计，不仅对整车开发结构的合理性有着极其重要的作用，而且对保护车辆前机舱里的发动机及电子设备起着至关重要的作用。本文中主要根据某车型的设计要求，遵循整车开发流程，严格按照车身生产工艺和工序原则，通过CATIA软件对其进行铰链及机舱盖锁的布置、前机舱盖钣金件的三维建模以及对前机舱盖在开启过程中与周边件的运动间隙分析校核。关键字 前机舱盖，铰链及盖锁的布置，参数化建模，运动分析
目 录
1 引言1
1.1 研究背景及意义1
1.2 前机舱盖的研究现状1
1.3 课题的主要内容2
2 前机舱盖的功能及组成2
2.1 前机舱盖的功能2
2.2 前机舱盖系统的组成3
3 前机舱盖参数化结构设计建模4
3.1 CATIA 软件介绍4
3.2 前机舱盖的铰链及前机舱盖锁的选型与布置5
3.3 前机舱盖钣金件参数化建模9
4 前机舱盖运动校核12
4.1 前机舱盖运动DMU的搭建12
4.2 前机舱盖运动干涉分析12
4.3 前机舱盖锁校核 14
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1 引言
1.1 研究背景及意义
在当今社会中，随着人们生活水平的日益提高，汽车已然已经成为人们日常生活中必不可少的一环了。随着科学技术的进步，汽车的安全性能越来越受到人们的关注，各种如安全带、安全气囊和ABS等安全设备也逐渐地出现在国产汽车上。而汽车前机舱盖系统作为车身一个非常重要的组成部分,它不仅对布置在前机舱里的发动机和汽车电子设备起到保护的作用，而且在发生碰撞时也会对坐在车里的人起到一定的保护。据相关的调查结果表明，通过合理地改进车辆前机舱盖结构，可以有效地减轻人车碰撞时对行人以及驾驶员的伤害。因此，在汽车设计过程时，前机舱盖系统的结构设计和布置的合理性就至关重要了。
1.2 前机舱盖的研究现状
在汽车设计过程中，前机舱盖在结构上的合理设计对前机舱盖的性能有着很大的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
影响。
目前，国外大多数汽车生产厂商都开始采用主动防护系统来对弱势道路使用者进行保护，而其中最为典型的产品就是主动弹起式前机舱盖以及行人保护安全气囊。主动弹起式前机舱盖主要在当行人与车辆发生碰撞的瞬间，通过触发安装在保险杠等前部部件上的预警传感器，从而来控制弹簧将前机舱盖弹起一定高度，来增大缓冲空间，进而减小人体头部及上肢与车辆碰撞时的损伤。目前该技术已经在捷豹XJ、雪铁龙C6等车型上得到应用。而在车头部安装安全气囊的方案也出现在福特、菲亚特、丰田等车型上。
而吉林大学的动态模拟国家重点实验室则是对传统的前机舱盖进行了优化设计，主要的研究方向是在传统前机舱盖的基础上，取消其单独的内板，采用夹层结构的形式，中间夹层使用PVC泡沫，上下板使用碳纤维增强复合材料（CFRP）。夹层板的外表面则需与整车造型保持一致，也就是要和既有的前机舱盖结构形式一致，中间通过使用泡沫夹层可以提升整体刚度。
随着科学技术的进步，新的汽车设计理念“安全、环保、节能”在逐步完善。因此前机舱盖的设计也不仅仅停留在对传统工艺的改进上，各大汽车生产厂家也逐渐对一些新型的技术进行研究和使用，不再向之前那样盲目的单方面追求质量而忽略行人的保护。总体来说，在整车的设计过程中前机舱盖的设计越来越人性化了。
1.3 课题的主要内容
本文主要是对汽车前机舱盖进行参数化结构设计及运动分析。依照整车开发流程的顺序，基于CATIA软件，依次从前期的铰链和机舱盖锁等附件的布置工作写起，然后对前机舱盖钣金件的结构进行参数化设计，最后对前机舱盖在开启过程中与周边件的间隙进行校核。
（1）查阅汽车车身结构设计类资料，分析某车型车身结构特点与使用要求，确定车身前机盖结构与设计参数；
（2）用CATIA三维建模软件建立前机舱盖三维模型；
（3）分析参数设计的合理性，完成设计；
（4）通过运用CATIA软件对前机舱盖在运动过程中与周边件的干涉分析。
2 前机舱盖的功能及组成
2.1 前机舱盖的功能
汽车前机舱盖作为汽车前脸的主要组成部分之一，它在汽车使用过程中起到非常重要的作用，具体有以下几方面的作用：
空气导流。当汽车高速行驶时，会产生很大的空气阻力及扰流，这些会直接影响到汽车的行驶轨迹和运动速度，而流线型的前机舱盖外形则可以有效调整汽车在高速运动时的空气流动方向和降低空气气流对汽车前进产生的阻碍力，从而减少气流对汽车行驶的影响。
能够有效保护前机舱里的零部件及周边管路配件等。汽车发动机、电路、油路、刹车系统以及传动系统等部件一般都存放在前机舱里，而这些设备的完好对一辆汽车的性能尤其是安全性与动力性有着极其重要的作用。故合理的前机舱盖结构可以充分防止碰撞、腐蚀、雨水及电对前机舱里的零部件干扰，充分保证车辆正常的工作。
美观。漂亮的汽车外观可以直接体现一辆汽车的价值，而前机舱盖作为汽车前脸的重要组成部件之一，它的美观对一辆汽车价值有着至关重要的作用，一个好看的前机舱盖设计会使买车者感到赏心悦目，同时更能体现出一辆汽车的设计概念。
辅助驾驶者视觉。驾驶员在驾驶车辆行驶过程中，自然光进过机舱盖外板的反射可能会对驾驶员的视线有一定的干扰，从而影响驾驶员对路况的判断，这样是非常不利于安全驾驶。因此合理的前机舱盖的外形设计就尤为重要了，它可以有效调整自然光的反射方向，从而降低因自然光反射对驾驶员的视线影响，保证安全驾驶。
(5）防止意外的发生。当汽车发动机工作时，会产生在高温和高压，这样有可能会导致周边件由于过热或者其他原因而发生爆炸或者是燃烧、泄露等意外，而前机舱盖则可以有效阻挡因爆炸而产生的伤害，同时前机舱盖良好的密封效果也可以有效隔绝空气和阻碍火势的蔓延，减低二次伤害风险和损失。
2.2 前机舱盖系统的组成
前机舱盖系统是汽车车身的主要覆盖件之一，它一般由前机舱盖钣金件和机舱盖附件组成。
2.2.1 前机舱盖钣金件
机舱盖钣金件主要由机舱盖内、外板和局部加强板组成。
目 录
1 引言1
1.1 研究背景及意义1
1.2 前机舱盖的研究现状1
1.3 课题的主要内容2
2 前机舱盖的功能及组成2
2.1 前机舱盖的功能2
2.2 前机舱盖系统的组成3
3 前机舱盖参数化结构设计建模4
3.1 CATIA 软件介绍4
3.2 前机舱盖的铰链及前机舱盖锁的选型与布置5
3.3 前机舱盖钣金件参数化建模9
4 前机舱盖运动校核12
4.1 前机舱盖运动DMU的搭建12
4.2 前机舱盖运动干涉分析12
4.3 前机舱盖锁校核 14
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1 引言
1.1 研究背景及意义
在当今社会中，随着人们生活水平的日益提高，汽车已然已经成为人们日常生活中必不可少的一环了。随着科学技术的进步，汽车的安全性能越来越受到人们的关注，各种如安全带、安全气囊和ABS等安全设备也逐渐地出现在国产汽车上。而汽车前机舱盖系统作为车身一个非常重要的组成部分,它不仅对布置在前机舱里的发动机和汽车电子设备起到保护的作用，而且在发生碰撞时也会对坐在车里的人起到一定的保护。据相关的调查结果表明，通过合理地改进车辆前机舱盖结构，可以有效地减轻人车碰撞时对行人以及驾驶员的伤害。因此，在汽车设计过程时，前机舱盖系统的结构设计和布置的合理性就至关重要了。
1.2 前机舱盖的研究现状
在汽车设计过程中，前机舱盖在结构上的合理设计对前机舱盖的性能有着很大的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
影响。
目前，国外大多数汽车生产厂商都开始采用主动防护系统来对弱势道路使用者进行保护，而其中最为典型的产品就是主动弹起式前机舱盖以及行人保护安全气囊。主动弹起式前机舱盖主要在当行人与车辆发生碰撞的瞬间，通过触发安装在保险杠等前部部件上的预警传感器，从而来控制弹簧将前机舱盖弹起一定高度，来增大缓冲空间，进而减小人体头部及上肢与车辆碰撞时的损伤。目前该技术已经在捷豹XJ、雪铁龙C6等车型上得到应用。而在车头部安装安全气囊的方案也出现在福特、菲亚特、丰田等车型上。
而吉林大学的动态模拟国家重点实验室则是对传统的前机舱盖进行了优化设计，主要的研究方向是在传统前机舱盖的基础上，取消其单独的内板，采用夹层结构的形式，中间夹层使用PVC泡沫，上下板使用碳纤维增强复合材料（CFRP）。夹层板的外表面则需与整车造型保持一致，也就是要和既有的前机舱盖结构形式一致，中间通过使用泡沫夹层可以提升整体刚度。
随着科学技术的进步，新的汽车设计理念“安全、环保、节能”在逐步完善。因此前机舱盖的设计也不仅仅停留在对传统工艺的改进上，各大汽车生产厂家也逐渐对一些新型的技术进行研究和使用，不再向之前那样盲目的单方面追求质量而忽略行人的保护。总体来说，在整车的设计过程中前机舱盖的设计越来越人性化了。
1.3 课题的主要内容
本文主要是对汽车前机舱盖进行参数化结构设计及运动分析。依照整车开发流程的顺序，基于CATIA软件，依次从前期的铰链和机舱盖锁等附件的布置工作写起，然后对前机舱盖钣金件的结构进行参数化设计，最后对前机舱盖在开启过程中与周边件的间隙进行校核。
（1）查阅汽车车身结构设计类资料，分析某车型车身结构特点与使用要求，确定车身前机盖结构与设计参数；
（2）用CATIA三维建模软件建立前机舱盖三维模型；
（3）分析参数设计的合理性，完成设计；
（4）通过运用CATIA软件对前机舱盖在运动过程中与周边件的干涉分析。
2 前机舱盖的功能及组成
2.1 前机舱盖的功能
汽车前机舱盖作为汽车前脸的主要组成部分之一，它在汽车使用过程中起到非常重要的作用，具体有以下几方面的作用：
空气导流。当汽车高速行驶时，会产生很大的空气阻力及扰流，这些会直接影响到汽车的行驶轨迹和运动速度，而流线型的前机舱盖外形则可以有效调整汽车在高速运动时的空气流动方向和降低空气气流对汽车前进产生的阻碍力，从而减少气流对汽车行驶的影响。
能够有效保护前机舱里的零部件及周边管路配件等。汽车发动机、电路、油路、刹车系统以及传动系统等部件一般都存放在前机舱里，而这些设备的完好对一辆汽车的性能尤其是安全性与动力性有着极其重要的作用。故合理的前机舱盖结构可以充分防止碰撞、腐蚀、雨水及电对前机舱里的零部件干扰，充分保证车辆正常的工作。
美观。漂亮的汽车外观可以直接体现一辆汽车的价值，而前机舱盖作为汽车前脸的重要组成部件之一，它的美观对一辆汽车价值有着至关重要的作用，一个好看的前机舱盖设计会使买车者感到赏心悦目，同时更能体现出一辆汽车的设计概念。
辅助驾驶者视觉。驾驶员在驾驶车辆行驶过程中，自然光进过机舱盖外板的反射可能会对驾驶员的视线有一定的干扰，从而影响驾驶员对路况的判断，这样是非常不利于安全驾驶。因此合理的前机舱盖的外形设计就尤为重要了，它可以有效调整自然光的反射方向，从而降低因自然光反射对驾驶员的视线影响，保证安全驾驶。
(5）防止意外的发生。当汽车发动机工作时，会产生在高温和高压，这样有可能会导致周边件由于过热或者其他原因而发生爆炸或者是燃烧、泄露等意外，而前机舱盖则可以有效阻挡因爆炸而产生的伤害，同时前机舱盖良好的密封效果也可以有效隔绝空气和阻碍火势的蔓延，减低二次伤害风险和损失。
2.2 前机舱盖系统的组成
前机舱盖系统是汽车车身的主要覆盖件之一，它一般由前机舱盖钣金件和机舱盖附件组成。
2.2.1 前机舱盖钣金件
机舱盖钣金件主要由机舱盖内、外板和局部加强板组成。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/794.html
