[發明專利]一種面向CFD仿真的重卡車身快速建模方法

在審

• 申請號: 202110397042.3
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113076597A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 蘭巍;趙嘉琦;張勝醫;辛佳音;馬越;蔣敏隆;邵誠
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23
• 代理公司: 深圳至誠化育知識產權代理事務所(普通合伙) 44728
• 代理人: 劉英

本發明屬于計算機輔助設計技術領域，具體為一種面向CFD仿真的重卡車身快速建模方法，包括步驟一：首先是對曲面復雜難以在現階段實現參數化建模的部分進行手動正向建模，手動正向建模選用Alias作為建模平臺，步驟二：其次是對車身零部件中造型變化較小或規則性較強的附件進行參數化建模，參數化建模選用Rhino為平臺對相關功能進行完善，特別開發出了適用于CFD仿真的重型卡車油箱、外后視鏡、底盤及車輪的參數化建模插件，其結構合理，相較傳統的技術手段，采用本方法能夠有效縮短建立車身三維數字模型的工作時間，減少模型CFD仿真前處理的工作量；同時還提高了實驗模型的質量，確保了仿真結果的準確性。

技術領域

本發明涉及計算機輔助設計技術領域，具體為一種面向CFD仿真的重卡車身快速建模方法。

背景技術

目前應用于重型卡車車身開發過程中的CFD仿真分析技術，其方法大致是將搭建好的車身三維數字模型導入進專門的CFD仿真軟件中，并設置好相關的模擬量，最后經過軟件分析計算得出模型即車身造型的空氣動力學特性曲線或圖像，從而輔助工程技術人員對車身進行進一步優化改進。由于其中所需的車身三維數字模型通常由前期造型設計階段的數模工程師制作并提供，因此并不完全滿足后期CFD仿真對模型的要求，導致工程技術人員在獲得此類模型之后，往往需要在前處理軟件中進行大量的模型網格修補工作，這一工作不僅耗時費力，還會影響后期分析結果的精確性。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施方式的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施方式。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。。

因此，本發明旨在解決當前重卡車身CFD仿真分析過程中，由于數字模型不匹配而產生的大量冗余前處理工作，以及處理后的模型質量問題。即提出一種特別適用于CFD仿真分析的重卡車身快速建模方法。

為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，本發明提供了如下技術方案：

一種面向CFD仿真的重卡車身快速建模方法，其包括如下步驟：

步驟一：首先是對曲面復雜難以在現階段實現參數化建模的部分進行手動正向建模，手動正向建模選用Alias作為建模平臺，建模過程按以下七個步驟進行：導入參考圖片→擬合特征線→調整二維特征線→創建主曲面→創建周圍曲面→曲面剪切及倒角→曲面質量檢測；

步驟二：其次是對車身零部件中造型變化較小或規則性較強的附件進行參數化建模，參數化建模選用Rhino為平臺對相關功能進行完善，特別開發出了適用于CFD仿真的重型卡車油箱、外后視鏡、底盤及車輪的參數化建模插件，這樣即可實現后續同等條件下的快速參數化建模；

步驟三：將通過參數化建模生成的各類車身附件的模型數據，與手動正向建立的車身主體模型數據一并導入進Alias中進行裝配，從而形成完整的CFD仿真分析模型；

步驟四：根據CFD前處理模型網格化的要求對上述數字模型進行簡化及修補；

步驟五：模型簡化，主要是針對底盤及車輪上的一些對CFD仿真結果影響較小，又比較復雜機械結構進行簡化，簡化后的底盤去掉了傳動機構，僅保留輪罩板曲面和一個底盤覆蓋平面，簡化后的車輪去掉了卡鉗、剎車盤、固定螺母等零件，僅保留輪轂造型曲面；

步驟六：模型修補，包括對除車輪外，模型中各部分之間可能存在的縫隙，以及車身上的進氣格柵等類似裝置進行曲面封堵；

步驟七：模型分層，其特點是對不同曲率大小的曲面或不同部位的曲面，劃分不同尺寸大小的網格，然后根據網格尺寸大小創建不同的圖層，以便于在后續CFD仿真分析中對不同網格大小的曲面進行分類管理，由此完成最終適用于CFD仿真的實驗模型文件。