汽车车身A面的基本曲面边界问题研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com．设计．计算．研究．汽车车身A面的基本曲面边界问题研究★徐家川范萍萍李迪(山东理工大学)【摘要】汽车车身A级曲面的光顺需要涉及基本曲面边界的确定及曲面的延伸等诸多问题，为此，对异形曲面的构造、曲面边界形状和大小的确定及曲面延伸的影响因素等进行了分析，并给出了设计准则和方法。实例表明，依据基本曲面边界确定的基本原则光顺曲面．可提高曲面光顺的质量和效率主题词：车身A级曲面曲面边界中图分类号：U463．82文献标识码：A文章编号：1000—3703(2013)06—0035—04AStudyo

2、nBaseSurfaceBoundaryProblemforAuto—．BodyClassASurfacesXuJiaehuan，FanPingping，LiDi(ShandongUniversityofTechnology)【Abstract]Surfacesmoothinginvolvesmanyproblems，e．g．basicsurfaceboundarydeterminationandextension，thereforetheauthorsanalyzedthefactorsinfluencingsurfac

3、eboundaryshape，surfaceboundaryshape，sizeandextension，andgavesomedesignprinciplesandmethods．Theexamplesshowthatthatthemethodcanimprovethequalityandeficiencyofsurfacesmoothing．Keywords：Auto-body，ClassAsurface，Surfaceboundary延伸及曲面调整效率等方面讨论曲面边界形状对其1前言控制顶点排列的影响．提出了构建曲面

4、形状和控制在汽车车身A级曲面逆向设计中．由于曲面形顶点调整的原则，并以实例进行了验证。状非常复杂．难以用单一的曲面对其进行光顺．大多2汽车车身基本曲面的形状与大小采用分块光顺的方法_】1．即根据测量数据的几何特征将曲面分成多块基本曲面分别进行光顺．然后利2．1汽车车身基本曲面的形状用再桥接、匹配、圆角过渡等方法将各基本曲面光滑汽车车身A级曲面一般以B6zier曲面表示[31．任拼接因此．光顺过程中必须先确定基本曲面的形意m~n次B6zier曲面的Bemstein基表达式为：状和大小．以提高曲面的光顺质量和效率。实际应p(u

5、，)=∑∑bjB(u)Bj，()，o≤，≤1(1)用中．基本曲面的大小一般根据曲面实际形状预先i=0=0估计确定．但在后续光顺中有时会遇到某些曲面不式中。U、V分别为曲面2个方向的参数；m、n分别为够大的情况．若重新光顺该曲面则费时费力．因此一曲面在、方向的阶次；P(U，)为曲面上的点；b般采用将原曲面进行延伸处理的方法．但延伸后的为曲面的控制顶点；()、B()分别为2个方向．曲面不能发生畸变且应与原曲面保持趋势一致的Bernstein基。基本曲面的形状和大小与其控制顶点的排列密由于B6zier曲面是以方向来定义，其定义的

6、基切相关．所以曲面形状和大小的确定需要结合曲面础是四边形．所以在汽车车身A级曲面光顺中．基本曲控制顶点排列来进行已有学者对曲面控制顶点的面的形状以四边形为基础．在实际操作过程中可根据曲排列情况进行了相关研究并取得了一定成果闭．但面的边界特征对其进行变形处理以满足光顺要求在实际工程中如何构建基本曲面边界形状和大小还车身基本曲面的形状包括矩形、梯形、弯曲的长没有详细的研究和讨论。本文主要从基本曲面构建、条矩形等．如图1所示}基金项目：山东省自然科学基金资助(基金号：ZR2010EL002)。2013年第6期学兔兔www.xue

7、tutu.com学兔兔www.xuetutu.com．设计．计算．研究．上述讨论的是B6zier曲线的自然延伸．除此之外，B6zier曲线还可进行线性延伸和圆形延伸．如图后备箱上部点云边界7所示。图7a为B6zier曲线的线性延伸．该曲线在右端点沿着曲线的切线方向延伸而图7b为B6zier图5某轿车后备箱上部点云、构建的基本曲面及其控制顶点曲线的圆形延伸．该曲线右端沿着曲线端点向外延由上述可知．汽车车身基本曲面的大小一般比伸，其曲率为端点处的曲率。需要指出的是．这2种边界略大，但不能太大，能够进行构建过渡曲面或满延伸实际是

8、在曲线以外建立满足连续要求的曲线．足裁剪即可。连同原曲线构建了新的B样条曲线3基本曲面的延伸在汽车车身A级曲面光顺中．针对某些基本曲面大小不能满足要求的情况．经常需要对其进行延伸扩展处理。所以．曲面在构建时其周边控制顶点必须要有良好的性质．这样才能保证曲面延伸时不发(a)线性延伸(b)圆形延伸图7B6z