基于UG軟件的汽車懸架開發系統的設計

張捷

摘要： 對于汽車懸架開發系統來說，UG起到了非常重要的作用。建立一個新的UG軟件平臺三維懸架圖形優化軟件設計管理系統，需要在UG軟件技術的基礎上進行懸架三維圖形參數的優化設計建模，并建立基于懸架相關零配件的三維圖形設計數據庫。文章介紹了汽車懸架系統的總體設計;從實現參數化繪圖、圖形庫和相關數據庫的設計等方面分析了汽車懸架開發系統圖形庫及相關數據庫的建立;最后介紹了UG軟件在汽車懸架系統中的開發與應用。

Abstract： For the development of automobile suspension system， UG plays a very important role. To establish a new UG software platform 3D suspension graphic optimization software design management system， it is necessary to carry out the optimization design modeling of suspension 3D graphic parameters based on UG software technology， and establish the 3D graphic design database based on suspension related parts. This paper introduces the overall design of automobile suspension system; This paper analyzes the establishment of graphic library and related database of automobile suspension development system from the aspects of parametric drawing， graphic library and related database design; Finally， the development and application of UG software in automobile suspension system are introduced.

關鍵詞： UG軟件;C++Builder語言;汽車懸架開發系統;數據庫

Key words： UG software;C++Builder language;vehicle suspension development system;database

中圖分類號：U472.43??????????????????????? ????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0012-02

0? 引言

懸架系統是汽車制動底盤的重要基礎和組成部分，其制動性能的優劣，直接地影響到駕駛員在車輛行駛中的駕乘平順性、運行穩定性等。因此，懸架系統的設計是轎車制動底盤的重要設計內容。一套設計成熟的懸架系統一般都是經過長年累月的積累，不斷從實踐中汲取經驗形成的，并且不會輕易進行改動。汽車的車型研究一般多采用平臺化策略進行，其底盤中懸架系統的剛度和變化范圍是非常有限的，因此選擇懸架系統的剛度與阻尼是非常重要的[1]。

1? 系統總體設計

軟件管理系統主要是在計算機C++Builder編程設計語言基礎上進行的，它采用SQL server編程設計語言技術來支撐系統數據庫的自主開發與設計維護，同時該編程已經采用了windows98/2000和新版windowsnt

4.0以上的版本。通過集成UG軟件可以完成各種零部件的三維建模與裝配設計，并且可以搭建一個圖形資料庫來進行信息管理。系統中CAD/CAE/CAM各主要功能可以有機地緊密結合在一起，CAE和CAM兩個功能模塊可以同時起到設計反饋的作用，實時的協助系統做好修改和重新設計的相關工作，提高了系統設計的工作效率與系統服務器的運行質量。再由C++Builder5.0編寫一個面向應用對象的懸架用戶界面，對各種不同懸架功能模塊的懸架數據庫相關信息分別進行了數據輸入、輸出、查詢和功能修改，完成了汽車懸架控制系統的基本結構設計和實際使用任務管理。如圖1給出了一個基于軟件的系統整體操作系統設計框架[2]。

2? 汽車懸架開發系統圖形庫及相關數據庫的建立

2.1 實現參數化繪圖

UG軟件的功能相對其他汽車懸架開發系統更加簡單，是一套應用于大型機械工程軟件設計與開發套餐，它集合了CAD/CAE/CAM等多種軟件功能來進行機械設計、分析等。該系統涵蓋了眾多軟件功能模塊，如應用數學機械建模、實體機械建模等。UG軟件可以很方便地繪制出具有特殊要求的零件及優化參數處理、加工畫像與典型零件加工圖，在特殊加工情況下，只需分別輸入不同零件參數優化值，就可以直接得到一系列的零件圖，同時還可以對未經加工的三維處理參數值優化典型零件圖片進行模型尺寸的修改。因此，將UG軟件進行了測試，采用了車體參數可視化自動繪圖與交互式自動繪圖兩種綜合測試繪圖方式，建立了汽車車體懸架結構圖形信息倉儲數據庫等。用戶在日常使用時，可以直接把圖形庫中的各種相關圖形零配件或者圖片進行實時操作，以達到UG軟件在汽車懸架開發系統中的繪圖作用。

2.2 圖形庫和相關數據庫的設計

在車輛設計工作中，要充分運用面向對象的設計概念和Rsqlserver來設計車輛懸架構造或機械上零部件組件。汽車專用零部件的產品種類繁多，一般來說我們可以大致劃分為三類：汽車標準件、通用汽車零部件和各種自定義專用零部件。其中，根據汽車標準件的相關功能和特點還可以將其劃分為齒輪、緊固件、軸承等子類，其各個子類還可以具有分支。因為，汽車懸架開發系統對各標準件的需求不同，因此各標準件的類別和型號有很多，其中各類型零件的結構大致相似，只是在工作中使用的參數和家族圖表方式不同[3]。從汽車懸架開發系統所使用的零件家族中的任意一個零件，它的大小或者尺寸較高的零件可以被作為類屬家族的組織成員，最后按此操作方法依次搭建起來一個圖形零件倉庫。

3? UG軟件在系統中的應用

3.1 三維模型設計

汽車設計工程師在完成汽車產品的基本設計之后，再利用UG軟件的分支Smart models和Model navigator等技術對設計產品進行實體建模，然后在進行汽車系統的三維模型設計，主要是針對產品的特征形象進行一個參數化設計。UG軟件在其中起到了重要的作用，它的主要功能中的成形特征、體素特征、掃描特征以及特征運算操作等都在起到了重要的作用。在汽車懸掛系統的接口技術上，UG軟件也起到了作用，它的Import模塊可以為接口技術提供多種方式，如STL、IGES等數據格式，該UG軟件的數據格式既可以方便各種數據的轉化，同時又可以實現圖形數據的輸入輸出。

3.2 軟件設計

當系統完成三維CAD建模后，在UGE的基礎上將三維實體模型應用于Ansys的總系統中，該軟件也可來用于進行應力場、溫度場等多種汽車實體加載場的實驗。除此之外，該繪圖軟件是一款專門應用于設計完整二維工程零件繪圖的專用工具，它不僅可以為用戶提供裝配圖，而且可以通過UG/Drawing繪圖模塊可以省去人工部分直接自動生成一張二維工程圖，實現了圖紙從實體到二維的智能化變化。基于UG軟件的汽車懸架開發系統，可以大大減少企業復雜產品的造型設計和工作周期，同時能夠有效的提高企業設計的設計效果。如圖2為UG在操作系統軟件設計過程中的實際應用進展情況設計示意圖。

3.3 輔助制造

UG軟件的輔助制造功能主要應用在系統的模具生產與數控編程，UG軟件包含多個模塊，這些模塊就相當于汽車工程設計師的應用工具。工程師們將汽車系統的零部件設計完成后，再利用三維CAD模型將這些零件快速的設計制造成零件模具（型芯、模腔等），除此之外，輔助制造軟件還可以產生一個完整的模具安裝模型，它們都可以為汽車工程設計師其中和客戶提供一種使用途徑，可以對已經設計和制造完成的零部件起到數控編程的作用[4]。

4? 結語

汽車懸架系統設計與開發系統軟件是在UGII的環境中進行的，該系統利用大型三維懸架系統設計軟件的強大功能，快速地進行汽車懸架系統的設計與開發，為縮短汽車懸架系統設計與開發的周期提供了保障[5]。同時，還可以幫助工作人員不斷積累懸架設計開發經驗。

參考文獻：

[1]郎錫澤.針對車輛動力學特性的液壓襯套特性設計[J].上海汽車，2015（11）：42-46.

[2]田磊，張立玲，黃黎，等.汽車底盤件結構耐久自動分析系統研究[J].重慶理工大學學報（自然科學），2020，34（05）：58-

67，90.

[3]趙樹國，張慶良，程金霞，等.汽車盤式制動器輕量化設計研究[J].邯鄲職業技術學院學報，2019，32（01）：46-50.

[4]李敏，陳吉林.UG軟件在汽車模具三維結構設計中的合理性應用[J].南方農機，2018，49（10）：76.

[5]林梅彬.基于UG的“汽車機械基礎”課程教學改革探析[J].木工機床，2020（03）：35-38.