ug12汽车外壳设计_ug设计汽车零部件

发布时间：2023-03-20 作者：定制工业设计网 0

大家好！今天让小编来大家介绍下关于ug12汽车外壳设计_ug设计汽车零部件的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1、汽车驱动桥壳的大小
2、大家说汽车设计用CATIA好还是UG？
3、ug4.0画汽车步骤
4、工程机械方面用什么软件做广东会图比较多？

一、汽车驱动桥壳的大小

摘要：介绍了应用UG/NX软件对汽车驱动桥壳进行参数化设计的方法，并对某轻型货车建立了其驱动桥壳的动力学模型。在考察其变形、强度和刚度的基础上，对影响桥壳强度和刚度的因素进行了设计研究，并进行了产品结构优化设计。和传统的设计方法相比，这种方法提高了精度和效率。
关键词：车辆驱动桥壳动态优化设计
1.前言
车辆驱动桥壳的功用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等，使左右驱动车轮的轴向相对位置固定；同从动桥一起支承车架及其上的各总成重量；汽车行驶时，承受由车轮传来的路面反作用力和力矩，并经悬架传给车架。
驱动桥壳应有足够的强度和刚度，质量小，并便于主减速器的拆装和调整。由于桥壳的尺寸和质量比较大，制造较困难，故其结构型式在满足使用要求的前提下，要尽可能便于制造。
驱动桥壳可分为整体式桥壳和分段式桥壳两类。整体式桥壳具有较大的强度和刚度，且便于主减速器的装配、调整和维修，因此普遍应用于各类汽车上[1]。
目前，车辆驱动桥壳的设计大多还是图解法，这种设计计算量大且很复杂，精度不高。应用计算机的可视化技术和参数化造型和建模能力，在车辆的设计阶段进行广东会实体建模，并利用有限元分析方法进行满载荷静力学分析，2.5倍满载轴荷下的垂直弯曲强度和刚度计算，并进行模态分析和参数化结构优化。从而提高车辆驱动桥壳结构的设计水平，减少实际试验研究费用和时间，提高设计效率。
2.UG软件简介及其结构分析方法
Unigraphics(UG) CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性[2]。
通过在实践中运用UG软件，作者总结了一套结构分析方法和分析步骤：
(1)参数化建模：包括建立构件的实体模型，建立设计变量，并施加约束和载荷等；
(2)满载荷静力学分析：确定8mm桥壳每米轮距变形量和最大许可应力值；
(3)结构模态分析：确定不同设计变量下的结构固有频率及振型，并与试验值比较；
(4)参数化优化设计：在指定优化目标、定义约束和定义变量之后，计算出最优结果。
3.有限元分析模型的建立
对产品进行参数化建模，可以用参数建立起零件内各特征之间的相互关系。同时，通过设计时设定的关联参数，实现相关部件的关联改变，可以有效地减少设计改变的时间及成本，并维护设计的完整性。设计软件采用UG/NX，基于自顶向下(Top-Down)原则对产品进行设计，根据关键参数和UG/WAVE技术建立起零部件之间的几何和位置的相关性。
建立好的参数化模型如下：
图1 参数化模型
由于部件广东会模型中的细节将影响整个结构的网格分布，增加网格的数量，使模型过于复杂。因此，对广东会模型去掉那些对分析影响不大的特征(如倒角、圆角等)和一些小孔。
采用UG/Scenario for structure进行网格划分，划分网格时选用四面体10节点单元(四面体10节点单元具有较高的刚度及计算精度)，全局单元尺寸大小为18.3，进行网格自动划分，建立起桥壳有限元网格模型，共有63218个节点，32293个单元。
图2 有限元模型
4.桥壳结构有限元分析
4.1 有限元分析方案
后桥是汽车中的重要部件，它承受着来自路面和悬架之间的一切力和力矩，是汽车广东会作条件最恶劣的总成之一，如果设计不当会造成严重的后果。为保证后桥设计的可行性和工作的可靠性，在设计过程中必须对其应力分布、变形等进行计算和校核。
进行分析、评估和校核的项目如下：
(1)后桥壳垂直弯曲强度和刚度计算
(2)后桥总成模态分析，计算后桥壳总成的固有频率及振型
桥壳的相关数据：驱动桥满载后轴重为5.5T，簧距880mm，轮距1586mm，板簧座上表面面积7079mm2，面载荷为
材料09SiVL-8的弹性模量为 5Mpa，泊松比为0.3，材料密度为7850kg/m ，根据国内外经验，垂向载荷均取为桥壳满载负荷的2.5倍即为9.5MPa。材料许可应力[σ]s=510~610 MPa。
试验数据：满载荷最大位移1.5mm。
4.2 结构静力学分析
计算桥壳的垂直弯曲刚度和强度的方法是将后桥两端固定，在弹簧座处施加载荷，将桥壳两端6个自由度全部约束，在弹簧座处施加规定的载荷。当承受满载轴荷时，根据国家标准，桥壳最大变形量不超过1.5mm/m，承受2.5倍满载轴荷时，桥壳不能出现断裂和塑性变形。
根据建立的有限元分析模型，通过PE solve解算器，计算了部件在2.5倍满载荷条件下的位移和应力。
图3 2.5倍满载荷条件下的位移
图4 2.5倍满载荷条件下的应力
其结果如下：最大位移为1.561mm，最大应力出现在半轴套管约束处，为659.9Mpa，每米轮距的变形量为1.561mm/1.586m=0.98mm/m，小于规定的1.5mm/m，符合国家相关规定。
从图4可以看出，在桥壳方形截面与牙包过渡的地方，其应力为280MPa左右，远小于其许用应力[σ]s。
综上分析，8mm厚度的桥壳本体是完全符合桥壳结构强度要求的。
4.3 结构模态分析
改变桥壳本体厚度做模态分析，结果如表1所示。
表1 不同厚度、模态桥壳的频率
从上表可以看出，在厚度降低时，桥壳的固有频率是在不断地增加的，说明降低桥壳的厚度可以提高其低阶固有频率，从而提高桥壳刚度。
与试验结果(一阶频率149Hz)比较，其一阶频率接近试验结果，桥壳本体厚度为8mm的驱动桥壳的一阶频率与试验绝对误差为：
(149-132.2)/149×100%=11.2%
小于经验值20%，说明模型的可靠性是有保证的。
5.桥壳优化设计
以重量最小化为定义目标，定义约束为许可应力。把桥壳的厚度定为设计变量，其最大值定为8mm，最小值定为6mm。表2为经过20次迭代后的结果[4，5]。
图5 迭代质量变化曲线
图6 迭代桥壳厚度变化曲线
由表2和图6可以看出经过3次迭代，得到一个最优点，在7mm时桥壳的质量时50.72kg，质量比原来减轻了4.2kg。在同时满足强度和刚度要求的情况下，从而实现了轻量化驱动桥壳的生产。
表2优化分析结果
6.结论
利用UG软件建立了驱动桥壳的3D参数化模型，并利用有限元分析方法进行了2.5倍满载轴荷下的垂直弯曲强度和刚度计算；并进行了模态分析和参数化结构优化。计算结果表明，该型驱动桥壳具有足够的强度和刚度，这为该型驱动桥壳的轻量化设计提供了部分依据，有很大的实践指导意义。
经过优化分析，使桥壳本体的厚度由8mm降至7mm，质量减少了4.2kg。
经查阅相关资料，改变牙包与方形截面过渡处的半径也是一种有效的优化方案。
实践表明，使用CAD/CAE方法设计驱动桥壳，具有耗时少，效率高，耗资少，变型方便，计算结果全面详尽，劳动强度低等传统设计方法不具备的优点。可以预见，如果CAD/CAE方法在我国的汽车工业企业中得到推广，则必将对我国的汽车工业产生划时代的影响

二、大家说汽车设计用CATIA好还是UG？

EDS公司的Unigraphics NX是一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。Unigraphics NX为设计师和工程师提供了一个产品开发的崭新模式，它不仅对几何的操纵，更重要的是团队将能够根据工程需求进行产品开发。Unigraphics NX能够有效地捕捉、利用和共享数字化工程完整过程中的知识，事实证明为企业带来了战略性的收益。
来自 UGS PLM 的 NX 使企业能够通过新一代数字化产品开发系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。 NX 包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。
如今制造业所面临的挑战是，通过产品开发的技术广东会，在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。为了真正地支持革新，必须评审更多的可选设计方案，而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做出关键性的决策。
NX 是 UGS PLM 新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。 NX 独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。 NX 可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。
NX 建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。通过再一次将注意力集中于跨越整个产品生命周期的技术广东会， NX 的成功已经得到了充分的证实。这些目标使得 NX 通过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具，把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中。
工业设计和风格造型:
NX 为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。利用 NX 建模，工业设计师能够广东会地建立和改进复杂的产品形状，并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。
产品设计:
NX 包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 NX 具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。 NX 优于广东会的设计工具，具有专业的管路和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。
仿真、确认和优化:
NX 允许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。通过在开发周期中较早地运用数字化仿真性能，制造商可以改善产品质量，同时减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建，以及对变更周期的依赖。
Tooling:
NX tooling applications extend design productivity and efficiency into manufacturing, with solutions that are dynamically linked with product models to ensure accuracy and timely development of production tooling, workholding jigs and fixtures, and complex molds and dies.
Machining:
NX provides process-oriented machining solutions that streamline machining while optimizing speed and efficiency. With a "do anything" range of capabilities, NX machining solutions include advanced numerical control programming, toolpath and machine simulation, postporcessing, shop documentation, and process planning.
有序的开发环境:
NX 产品开发解决方案完全支持制造商所需的各种工具，可用于管理过程并与扩展的企业共享产品信息。 NX 与 UGS PLM 的其他解决方案的完整套件无缝结合。这些对于 CAD 、 CAM 和 CAE 在可控环境下的协同、产品数据管理、数据转换、数字化实体模型和可视化都是一个补充。
UG主要客户包括，广东会汽车，广东会电气，福特，波音麦道，洛克希德，劳斯莱斯，普惠发动机，日产，克莱斯勒，以及美国军方。几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都采用UG进行设计，充分体现UG在高端工程领域，特别是军工领域的强大实力。在高端领域与CATIA并驾齐驱。
UG的兄弟软件：
1. Team Center，与达索的Smarteam并称为最强大的PLM软件
2. Postbuilder, 准确的说是UG软件的一部分，强大的CAM/CNC后置处理器。
3. Nestran，与NASA的Nestran同根同组，是军工及航空航天业强大的CAE软件，主要应用于线性问题求解。
4. I-DEAS，军方用高端软件，福特和日产使用，常用在CAE领域
5. SolidEdge，中端设计软件，除了Solidworks之外很常用的软件，强项是钣金
6. Imagewre，逆向造型与汽车A面造型软件，在此领域市场领导者。
UG的二次开发工具非常强大，所以有必要做一下介绍：
1. Open Grip，提供了最简单的解释性语言，类似于AutoCAD的Lisp，可以完成绝大多数曲线，实体CAD操作功能，生成的文件可以被UI Styler二次开发的菜单.men文件调用，也可被Open API(C语言)或者Open C++调用。
2. Open API，也叫Open C，UG的一个C语言函数库，将相似功能的函数放在同一个.h头文件中，只要被.c文件#include一下就能使用，编译后生成dll，这种dll文件可以直接由3种方式调用：
1）通过.men调用，需要写在.men文件中
2）通过UI Styler二次开发的对话框.dlg中的按钮响应函数来调用
3）通过Open Grip函数调用。
Open C，是最强大的二次开发工具，可以实现草图，广东会实体曲面，产品装配，汽车模块，模具模块，知识工程（Knowledge fusion），CAM加工，有限元FEM，数据库操作等所有UG功能的二次开发。
3. Open C++，与Open C类似，只是函数库为C++类库的形式，可以用C面向过程或者C++面向对象的方法来编写和调用。但是功能仅局限于CAD。
4. UI Styler，用于二次开发扩展的菜单命令和对话框，界面，生成的.men, .dlg可以调用上述二次开发语言编写的可执行代码。
5. Tooling Language，UG自己提供的一套工具说明性语言，比较多的用在Genius设备刀具管理和Postbuilder
CAM后置处理器上，一般情况下，不需要做任何修改，以Postbuilder为例，在这个用Java编写的跨平台工具中，机床类型、主轴、机床各轴，进给率，刀具描述等都已经由这种由Java生成的工具语言完成.在Postbuilder窗口中的任何可视化修改，都会自动修改这些工具语言。有经验的用户或第三方也可以自己修改这些工具。
6.在此补充的是，可以使用VB，Java等语言，通过对UG安装目录下各个.set, .template, .dat, .dlg, .men文件和数据库进行操作来达到上述二次开发工具同样的效果。这也是UG二次开发工具强大之处。

三、ug4.0画汽车步骤

UG是一款很不错的工业设计软件，使用UG4.0画汽车，需要有一定的参考物，比如想画汽车的尺寸、参考图纸等等，有了这些基础，在熟练使用UG软件的基础上，通过各命令的组合，成功地绘制一款汽车零件。如下图所示

四、工程机械方面用什么软件做广东会图比较多？

你好:希望对你能有帮助
常见的广东会制图软件有AutoCAD、UG、PRO/E、3Ds Max、Solidworks、CATIA等，每一款都有其不同的适用场景。比如模具设计可以选择UG；建筑及室内效果图方面选择3ds max；施工图的话CAD就是最合适的。选择适合的软件做它最擅长的就好，详细的软件介绍也可以参考以下：
CAD主要是做建筑、室内、机械平面图、施工图；
UG主要适合于大型的汽车、飞机厂建立复杂的数模；
3Ds Max主要用于建筑、室内效果图及游戏设计、广东会动画制作渲染；
PRO/E主要用于机械、模具的草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等；
CATIA拥有强大的曲面设计模块，适合流线型建模，比如飞机流线型翅膀，汽车的外壳等；
Solidworks则是最早的广东会软件，广泛应用于航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械。
硬件型号：惠普暗影精灵6
系统版本：Windows10 专业版
软件版本：Autodesk 3ds max2021&&AutoCAD 广东会.1.3&&Pro/Engineer 5.0

以上就是小编对于ug12汽车外壳设计_ug设计汽车零部件问题和相关问题的解答了，ug12汽车外壳设计_ug设计汽车零部件的问题希望对你有用！

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