基于CATIA知识工程的头部包络模板建立研究

3 基于CATIA的头部包络的建模与应用

    整车所有位置头部包络的绘制需要设计人员的多次重复建模，头部包络每次都需要根据标准重新绘制，工作繁琐、重复性高、工作效率低。应用CATIA设计软件的知识工程模块，用户可通过定义特征、公式、规则和检查，产生参数、设计表、方程、检查以及规划等知识对象，这些工具可以对产品设计实施参数化，形成模板。使用时，只需输入相应的数据，便可生成头部包络，方便快捷，很大程度上提高了设计人员工作效率。

    3.1 头包的建模

    根据SAE标准中头部包络的相关规定，利用CATIA软件，通过设定参数、规则等创建头部包络模型，并生成模板。

    完整建模步骤设计如下，详见图5。

图5 完整建模步骤

    首先，输入条件和建立定义坐标系。通常可建立5个不带参的输入条件：跨点（H）、油门踏点（PRP）、油门踵点（AHP）、方向盘中心点（SC）、空载地面（GS）。从而根据输入条件建立独立坐标系。通过这5个输入条件可以确定表5中用到的参数值。第二步，预设定参数值。除上一步确定的参数外，其他参数详见表6。

    第三步，预设定公式。根据表4、表5中的定义设定公式，包括部分参数与输入条件之间的关系，如L1与油门踏点PRP的X坐标相等，W20与H点的Y坐标相等，H8等于油门踵点AHP的Z坐标等，都需要一一建立函数关系。

    第四步，预设定规则。从头包三大决定因素（座椅位置、百分点和座椅轨迹行程）出发，根据表4、表5建立头包中心点坐标（Xc，Yc，Zc）的规则，根据表2、表3建立头包轮廓尺寸（x-axis，y-axis，z-axis）的规则，详见图6。

    最后，生成头部包络模型并保存。经过第二、三、四步的准备，建立的头部椭圆包络的中心点、轴长，生成模板如图7所示。

表6 预设定的参数

图6 确定头包的规则图

图7 头部包络模板