После завершения построения полной поверхности автомобиля начинается этап программирования для воплощения конструкции в конечное изделие.
Для получения гладких форм на основе данных, введенных в компьютер при сканировании, используется специальная система, осуществляющая сглаживание отдельных поверхностей. Для достижения совершенных обводов детали из листового металла необходимо устранить небольшие погрешности в исходных данных (обусловленные дефектами глины). Погрешности такого рода не всегда заметны невооруженным глазом, однако легко распознаются системой автоматизации. Пакет PDGS проводит математическую интерполяцию линий и поверхностей для получения гладких кривых и плавных переходов.
Математическая модель корпуса передается по сети Prime для дальнейшей доработки структуры панелей и ее отдельных деталей.
Европейская группа проектирования автомобильных корпусов является основным пользователем пакета PDGS в фирме «Форд» (60% из примерно 80 рабочих станций). В Великобритании производится завершающая доработка и отделка, а в Германии проектируется каркас автомобиля. Тесное взаимодействие и четкая координация действий между данными группами позволяют им обмениваться тысячами чертежей. Специалисты выполняют деталировку и общее проектирование на своей рабочей станций, а затем передают результаты по локальной сети в центральную базу данных для хранения. Связь центральной базы данных с каждым из городов позволяет получить быстрый доступ ко всем конструкторским разработкам, имеющимся в другой стране.
Удачно выбранная форма внешней поверхности панели двери используется для проектирования ее внутренней поверхности, обеспечивающей структурную жесткость всей конструкции в целом, и служит основой для размещения внутренних деталей (замок, дверные шарниры).
Для того чтобы можно было гарантировать оптимальность полученной дверной панели, формируется ее математическая модель, основанная на сетке конечных элементов. Модель позволяет выявить области возникновения наибольшего и наименьшего напряжения и получить изображение дверной панели, деформированной под действием приложенных к ней сил.
Подобному анализу подвергаются и другие компоненты автомобиля.
МКЭ используется также при моделировании эффектов разрушения, которое позволяет уменьшить число автомобилей, разрушаемых при натурных испытаниях на прочность. Максимальное сопротивление нагрузкам на дверь оказывает ее внутренняя панель. Создание моделей имитации аварийных ситуаций (дорожно-транспортных проишествий) позволяет исследовать поведение панели двери под действием больших нагрузок.
С помощью МКЭ проводится динамический анализ поведения дверной панели в процессе эксплуатации. Для панели можно достаточно быстро определить ее собственную частоту колебаний. Если эта частота попадет в диапазон частот двигателя, то возникнет резонанс, приводящий к нежелательным вибрациям при движении автомобиля. Проводя средствами САПР/АСТПП некоторые изменения в конструкции двери, можно придать ей такую жесткость, которая позволит вывести частоту собственных колебаний панели из диапазона частот двигателя.
Автоматизированная система дает также возможность вычислять перемещения каждой отдельной детали двери и получать их динамическое изображение. Например шарнирный механизм, находящийся в движении при любых колебаниях двери и обладающий достаточным запасом прочности для того, чтобы нести саму дверь. Процесс дальнейшего динамического анализа предполагает, в частности, моделирование перемещения двери, ограниченное рычагом а также анализ процесса вращения механизма подъема окна и соответствующего ему перемещения стекла.
Несмотря на то что анализ по МКЭ позволяет значительно уменьшить число натурных испытаний, компьютерная модель всегда должна проходить окончательную проверку на реальном опытном образце. Опытный образец дверной панели штампуется на мягкой пресс-форме, срок службы которой исчисляется примерно сотней изготовленных деталей. Поскольку форма сделана из достаточно мягкого материала, для ее изготовления не требуется каких-либо значительных усилий. Как только управляющая программа выберет необходимые инструменты и определит траектории резания, на станке с ЧПУ изготовляется пресс-форма, используемая впоследствии вместе со специальным прессом для штамповки опытных образцов дверной панели.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.