本發(fā)明涉及模型庫(kù)構(gòu)造設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種基于逆向工程的模型庫(kù)構(gòu)造方法。
背景技術(shù)：
目前，機(jī)械工程師在進(jìn)行機(jī)械模型庫(kù)構(gòu)建的時(shí)候，首先根據(jù)機(jī)械要求選定機(jī)械結(jié)構(gòu)形式，確定平順性和穩(wěn)定性的性能參數(shù)。然后使用ADAMS(機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)自動(dòng)分析)等軟件建立懸架動(dòng)力學(xué)模型，通過不斷調(diào)整硬點(diǎn)(Hardpoint)，使各項(xiàng)性能參數(shù)達(dá)到預(yù)期數(shù)值。其中，設(shè)計(jì)硬點(diǎn)是在機(jī)械的總布置設(shè)計(jì)過程中，為保證零部件之間的協(xié)調(diào)和裝配關(guān)系及造型風(fēng)格要求所確定的控制點(diǎn)或坐標(biāo)、控制線、控制面及控制結(jié)構(gòu)的總稱。然后根據(jù)硬點(diǎn)進(jìn)行具體部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，工程師所設(shè)計(jì)出的部件需要通過DMU運(yùn)動(dòng)校核和強(qiáng)度、疲勞分析。如無(wú)法通過，則需調(diào)整硬點(diǎn)并重新設(shè)計(jì)部件結(jié)構(gòu)。如此循環(huán)，直至性能參數(shù)達(dá)到預(yù)期數(shù)值，同時(shí)結(jié)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)出現(xiàn)相互干涉的情形并且滿足強(qiáng)度、疲勞等方面的要求；需要花費(fèi)大量的時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于逆向工程的模型庫(kù)構(gòu)造方法，通過逆向工程的使用，可以減少在設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)過程中進(jìn)行設(shè)計(jì)變更時(shí)所需的工作量，同時(shí)可以進(jìn)一步的得到優(yōu)化后機(jī)械模型。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
一種基于逆向工程的模型庫(kù)構(gòu)造方法，包括如下步驟：
S1、通過人機(jī)操作模塊進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)基本參數(shù)的輸入，根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式以及平順性和操縱穩(wěn)定性參數(shù)要求，使用ADAMS建立機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型，獲得ADAMS硬點(diǎn)文件，ADAMS硬點(diǎn)文件中至少包括所述機(jī)械結(jié)構(gòu)的各硬點(diǎn)的位置信息；
S2、讀取ADAMS硬點(diǎn)文件中各硬點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值，形成一個(gè)可修改的硬點(diǎn)表；
S3、根據(jù)硬點(diǎn)表，建立一硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型，機(jī)械構(gòu)造模型中包括機(jī)械結(jié)構(gòu)的所有硬點(diǎn)坐標(biāo)；
S4、對(duì)所述硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型進(jìn)行參數(shù)化處理，使所述硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型與硬點(diǎn)表建立關(guān)聯(lián)，并發(fā)布硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型中已關(guān)聯(lián)的各硬點(diǎn)；
S5、根據(jù)硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型，建立機(jī)械結(jié)構(gòu)各部件的機(jī)械構(gòu)造點(diǎn)線模型，每個(gè)部件的機(jī)械構(gòu)造點(diǎn)線模型包括所述發(fā)布的硬點(diǎn)中相應(yīng)部分硬點(diǎn)，并保持相應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系；
S6、根據(jù)部件的機(jī)械構(gòu)造線模型設(shè)計(jì)部件的詳細(xì)數(shù)模；
S7、構(gòu)建機(jī)械結(jié)構(gòu)物理模型，并在物理模型中插入虛擬參數(shù)模塊和虛擬作動(dòng)模塊，并將虛擬作動(dòng)模塊與物理模型建立模塊的各元素建立關(guān)系；
S8、將步驟S6所得的詳細(xì)數(shù)模通過虛擬作動(dòng)模塊作用于機(jī)械結(jié)構(gòu)物理模型，虛擬參數(shù)模塊自動(dòng)輸出各種性能參數(shù)值；
S9、根據(jù)預(yù)設(shè)的算法對(duì)所得的性能參數(shù)值進(jìn)行評(píng)估和計(jì)算，從而輸出優(yōu)化詳細(xì)數(shù)模；
S10、建立機(jī)械結(jié)構(gòu)點(diǎn)線DMU模型，并將各部件的優(yōu)化詳細(xì)數(shù)模裝飾到機(jī)械結(jié)構(gòu)點(diǎn)線DMU模型的相應(yīng)點(diǎn)線部件上，獲得機(jī)械結(jié)構(gòu)的參數(shù)化DMU模型，保存于模型數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。
其中，所述硬點(diǎn)表中包括各硬點(diǎn)坐標(biāo)名稱，以及每一硬點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)數(shù)值、以及相鄰兩個(gè)坐標(biāo)之間在距離值；
其中，所述硬點(diǎn)表通過以下步驟建立：
使用Matlab讀取所述ADAMS硬點(diǎn)文件中各硬點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值導(dǎo)入一EXCEL文件中，在所述EXCEL文件的第一表單中存放有所述各硬點(diǎn)名稱、坐標(biāo)數(shù)值以及相鄰兩個(gè)坐標(biāo)之間的距離；在所述EXCEL文件的第二表單的第一列放置硬點(diǎn)坐標(biāo)名稱，第二列鏈接到第一表單中相應(yīng)的坐標(biāo)數(shù)值，第三列連接到第一表單中的相應(yīng)的兩個(gè)坐標(biāo)之間的距離，所述EXCEL文件即為所述可修改的硬點(diǎn)表。
其中，所述虛擬虛擬參數(shù)模塊為在物理模型中插入的能達(dá)到直接獲取相應(yīng)的結(jié)果或信息的目標(biāo)的邏輯單元。
其中，所述虛擬作動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)參數(shù)變化的，與物理模型建立模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析方法針對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解。
其中，所述人機(jī)操作模塊包括圖片輸入模塊、語(yǔ)音輸入模塊和文字輸入模塊；
其中，所述文字輸入采用鍵盤或觸控屏；圖片輸入模塊采用USB接口、攝像頭以及掃描儀的形式輸入后，再采用圖片上傳方式進(jìn)行導(dǎo)入，所述語(yǔ)音輸入模塊采用麥克風(fēng)。
其中，所述參數(shù)與仿真分析方法存在直接或間接的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
其中，所述步驟S4的具體步驟為：
使用CATIA軟件的參數(shù)輸入功能將所述硬點(diǎn)表中的坐標(biāo)名稱及其數(shù)值以長(zhǎng)度參數(shù)的形式導(dǎo)入所述硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型中；
使用CATIA軟件的設(shè)計(jì)表工具把所述硬點(diǎn)表以設(shè)計(jì)表的形式導(dǎo)入到所述硬點(diǎn)CATPart模型，導(dǎo)入時(shí)指明導(dǎo)入硬點(diǎn)表EXCEL文件第二表單；
使用CATIA軟件的公式編輯器工具把硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型中各硬點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值換成相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)；
使用CATIA軟件的發(fā)布工具發(fā)布所述硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型中的各硬點(diǎn)。
本發(fā)明具有以下有益效果：
通過逆向工程的使用，可以減少在設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)過程中進(jìn)行設(shè)計(jì)變更時(shí)所需的工作量，同時(shí)可以進(jìn)一步的得到優(yōu)化后機(jī)械模型。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于逆向工程的模型庫(kù)構(gòu)造方法，包括如下步驟：
S1、通過人機(jī)操作模塊進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)基本參數(shù)的輸入，根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式以及平順性和操縱穩(wěn)定性參數(shù)要求，使用ADAMS建立機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型，獲得ADAMS硬點(diǎn)文件，ADAMS硬點(diǎn)文件中至少包括所述機(jī)械結(jié)構(gòu)的各硬點(diǎn)的位置信息；
S2、讀取ADAMS硬點(diǎn)文件中各硬點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值，形成一個(gè)可修改的硬點(diǎn)表；
所述硬點(diǎn)表中包括各硬點(diǎn)坐標(biāo)名稱，以及每一硬點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)數(shù)值、以及相鄰兩個(gè)坐標(biāo)之間在距離值；
所述硬點(diǎn)表通過以下步驟建立：
使用Matlab讀取所述ADAMS硬點(diǎn)文件中各硬點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值導(dǎo)入一EXCEL文件中，在所述EXCEL文件的第一表單中存放有所述各硬點(diǎn)名稱、坐標(biāo)數(shù)值以及相鄰兩個(gè)坐標(biāo)之間的距離；在所述EXCEL文件的第二表單的第一列放置硬點(diǎn)坐標(biāo)名稱，第二列鏈接到第一表單中相應(yīng)的坐標(biāo)數(shù)值，第三列連接到第一表單中的相應(yīng)的兩個(gè)坐標(biāo)之間的距離，所述EXCEL文件即為所述可修改的硬點(diǎn)表。
S3、根據(jù)硬點(diǎn)表，建立一硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型，機(jī)械構(gòu)造模型中包括機(jī)械結(jié)構(gòu)的所有硬點(diǎn)坐標(biāo)；
S4、對(duì)所述硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型進(jìn)行參數(shù)化處理，使所述硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型與硬點(diǎn)表建立關(guān)聯(lián)，并發(fā)布硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型中已關(guān)聯(lián)的各硬點(diǎn)；
S5、根據(jù)硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型，建立機(jī)械結(jié)構(gòu)各部件的機(jī)械構(gòu)造點(diǎn)線模型，每個(gè)部件的機(jī)械構(gòu)造點(diǎn)線模型包括所述發(fā)布的硬點(diǎn)中相應(yīng)部分硬點(diǎn)，并保持相應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系；
S6、根據(jù)部件的機(jī)械構(gòu)造線模型設(shè)計(jì)部件的詳細(xì)數(shù)模；
S7、構(gòu)建機(jī)械結(jié)構(gòu)物理模型，并在物理模型中插入虛擬參數(shù)模塊和虛擬作動(dòng)模塊，并將虛擬作動(dòng)模塊與物理模型建立模塊的各元素建立關(guān)系；所述虛擬虛擬參數(shù)模塊為在物理模型中插入的能達(dá)到直接獲取相應(yīng)的結(jié)果或信息的目標(biāo)的邏輯單元。所述虛擬作動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)參數(shù)變化的，與物理模型建立模塊中的各元素建立關(guān)系后，可以在指定的范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)，從而可以驅(qū)動(dòng)仿真分析方法針對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解。
S8、將步驟S6所得的詳細(xì)數(shù)模通過虛擬作動(dòng)模塊作用于機(jī)械結(jié)構(gòu)物理模型，虛擬參數(shù)模塊自動(dòng)輸出各種性能參數(shù)值；
S9、根據(jù)預(yù)設(shè)的算法對(duì)所得的性能參數(shù)值進(jìn)行評(píng)估和計(jì)算，從而輸出優(yōu)化詳細(xì)數(shù)模；
S10、建立機(jī)械結(jié)構(gòu)點(diǎn)線DMU模型，并將各部件的優(yōu)化詳細(xì)數(shù)模裝飾到機(jī)械結(jié)構(gòu)點(diǎn)線DMU模型的相應(yīng)點(diǎn)線部件上，獲得機(jī)械結(jié)構(gòu)的參數(shù)化DMU模型，保存于模型數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。
所述人機(jī)操作模塊包括圖片輸入模塊、語(yǔ)音輸入模塊和文字輸入模塊；
所述文字輸入采用鍵盤或觸控屏；圖片輸入模塊采用USB接口、攝像頭以及掃描儀的形式輸入后，再采用圖片上傳方式進(jìn)行導(dǎo)入，所述語(yǔ)音輸入模塊采用麥克風(fēng)。
所述參數(shù)與仿真分析方法存在直接或間接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，本具體實(shí)施通過定義虛擬作動(dòng)模塊和虛擬參數(shù)模塊后，可以直接驅(qū)動(dòng)CAE分析、提取結(jié)果，數(shù)據(jù)的傳遞在系統(tǒng)內(nèi)部，從而提高的效率；數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部作為一個(gè)整體體系存在，減少了導(dǎo)入/導(dǎo)出可能引入的出錯(cuò)機(jī)率，具有更高的一致性和整體性。
所述步驟S4的具體步驟為：
使用CATIA軟件的參數(shù)輸入功能將所述硬點(diǎn)表中的坐標(biāo)名稱及其數(shù)值以長(zhǎng)度參數(shù)的形式導(dǎo)入所述硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型中；
使用CATIA軟件的設(shè)計(jì)表工具把所述硬點(diǎn)表以設(shè)計(jì)表的形式導(dǎo)入到所述硬點(diǎn)CATPart模型，導(dǎo)入時(shí)指明導(dǎo)入硬點(diǎn)表EXCEL文件第二表單；
使用CATIA軟件的公式編輯器工具把硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型中各硬點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值換成相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)；
使用CATIA軟件的發(fā)布工具發(fā)布所述硬點(diǎn)機(jī)械構(gòu)造模型中的各硬點(diǎn)
以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。