基于草繪的機構(gòu)快速建模方法及其在客車懸架動力學(xué)仿真中的應(yīng)用.pdf

1、在產(chǎn)品設(shè)計的早期階段，手繪草圖是設(shè)計者創(chuàng)作靈感的重要表達方式。基于草繪的建模技術(shù)充分利用了計算機的強大功能，將富有創(chuàng)造性思維的設(shè)計理念自由快速地表達出來，因此成為了計算機圖形學(xué)、設(shè)計學(xué)、工程學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點。本文針對目前客車懸架動力學(xué)建模過程中存在的建模要求高、步驟繁瑣、效率低等問題，提出了一種基于草繪的機構(gòu)快速建模方法，應(yīng)用于BFC6120KD型客車前懸架建模中，并實現(xiàn)了客車的多體動力學(xué)仿真和平順性分析。
　　第一章綜述了手繪

2、草圖的解析與識別、基于草繪的三維模型生成、汽車懸架動力學(xué)仿真與平順性分析等相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，給出了本文的主要研究內(nèi)容和組織框架。
　　第二章提出了一種機構(gòu)草圖的預(yù)處理與圖元識別方法。根據(jù)機構(gòu)的構(gòu)件特征和聯(lián)接特征，提出了一種簡單的機構(gòu)草圖繪制方法。對于機構(gòu)草圖的筆畫分割，提出了一種同時考慮筆畫速度特征和最小距離的分割方法，以此將連續(xù)或包含有多個基本圖元信息的復(fù)雜筆畫分割為若干段只含有單個基本圖元的子筆畫。對于機構(gòu)草圖中圖元的

3、識別，提出了一種基于線性扭曲度的直線識別方法和一種基于兩點上下極限距離對比的圓識別方法。通過定義機構(gòu)草圖中的六種圖元關(guān)系，對機構(gòu)草圖進行規(guī)整化。
　　第三章研究了平面機構(gòu)草圖的結(jié)構(gòu)特征識別與匹配。首先給出了一種平面機構(gòu)草圖圖元關(guān)系分類方法，然后定義了平面機構(gòu)草圖的結(jié)構(gòu)特征框架，將機構(gòu)草圖中模糊的構(gòu)件形狀、構(gòu)件之間的聯(lián)接關(guān)系通過結(jié)構(gòu)特征框架準確地表達出來。提出了一種基于屬性鄰接圖的平面機構(gòu)草圖結(jié)構(gòu)特征識別與匹配的方法，通過建立平面機

4、構(gòu)的屬性鄰接圖，將與繪制的機構(gòu)草圖結(jié)構(gòu)特征匹配度最高的標準機構(gòu)圖輸出。通過實例給出了平面機構(gòu)屬性鄰接圖不完全匹配和完全匹配的具體算法過程。
　　第四章提出了一種基于多平面草圖輸入的空間組合機構(gòu)建模方法。給出了一種復(fù)雜空間組合機構(gòu)簡化圖表示方法，通過結(jié)構(gòu)簡化圖表達的結(jié)構(gòu)特征，對空間組合機構(gòu)劃分多個草圖輸入平面，定義了多平面草圖的拼接關(guān)系，通過坐標轉(zhuǎn)換方法將平面中的草圖二維坐標轉(zhuǎn)換為空間三維坐標，獲得了前懸架建模的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息。將基于

5、多平面草圖輸入的空間組合機構(gòu)建模方法應(yīng)用于BFC6120KD型客車前懸架的快速建模中，初步得到了前懸架機構(gòu)模型。
　　第五章建立了BFC6120KD型客車多體動力學(xué)整車模型，對其進行了動力學(xué)仿真和平順性分析?；诒疚奶岢龅睦碚摲椒ê图夹g(shù)，以ADAMS/Car為仿真平臺，建立了客車多體動力學(xué)整車模型以及隨機輸入路面和脈沖輸入路面文件，將客車整車虛擬樣機模型在滿載狀態(tài)下進行動力學(xué)仿真試驗分析，對客車行駛平順性做出評價。
　　第六