基于CATIA的汽车横向稳定杆的参数化设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com摘要：参数化设计在产品的优化设计中发挥着重要作用。为完成汽车横向稳定杆的参数化设计，文章推导出横向稳定杆尺寸参数的约秉公式，并在此基础上建立基于CATIA的稳定杆参数化模型，将模型与Excel表格相关联，实现参数驱动横向稳定杆的自动重构，完成横向稳定杆的参数化设计。运用Abaqus软件建立横向稳定杆有限元模型，校核结果验证了稳定杆参数化设计的正确性。关键词：汽车；横向稳定杆iCATIA；参数化设计ParametricDesignofAutomotiveStabilizerBarBasedonCATIAAbstract：Parame

2、tricdesignplaysanimportantroleinproductoptimizeddesign．Inordertocompletetheparametricdesignofstabilizerbar，theconstraintformulaofstabilizerbarparametersisderived，andparametricmodelofstabilizerbarisestablishedbasedonCATIA，whichisassociatedwiththeExceltable，theautomaticreconstructionofst

3、abilizerbarbyparameter—drivenisachieved，theparametricdesignofstabilizerbariscompleted．BasedonAbaqussoftware，thefiniteelementmodelofstabilizerbarisestablished，thecheckingresultsverifiedthecorrectnessofparametricdesignofstabilizerbar．Keywords：Automobile；Stabilizerbar；CATIA；Parametricdesi

4、gn参数化设计指以约束造型为核心，以尺寸驱动为与下摆臂GD相连。特征，通过修改基础模型的某些零件参数，CAD系统自动完成对模型的重构，从而实现产品的设计和优化。参数化设计极大地改善了模型的修改重构手段，提高了设计的柔性，在实体造型、装配设计、机构仿真及优化设计等领域发挥着越来越重要的作用_1]。文章采用基于几何约束的变量几何法推导出横向稳定杆各尺寸约束公式，并结合CATIAV5与Excel软件建立稳定杆实体模型，通过修改Excel表格中的参数实现稳定杆参数化设计。图1稳定杆的安装不恿1横向稳定杆简介2横向稳定杆尺寸约束的推导现代轿车悬架的垂直刚度值都较小，使汽车转弯

5、选定整车参数如下：m=687．5kg；簧载质心剑侧时车身侧倾严重，影响汽车的行驶稳定性，为加大悬架倾轴线距离h,=450mm；侧向加速度以0．5g；前后的侧倾角刚度，现在大多数汽车上装有横向稳定杆[2]。悬侧倾角刚度和分别为13643．35(N．m))年¨图1示出稳定杆的安装示意图，横向稳定杆的杆身安9095．57(N‘m)／(。)。装在铰支点C上，而铰支点c固定在车身或车架上。考查整车a=0．5g时。。，IjJ‘Lh横向稳定杆的杆端通过球铰、连接杆和球铰71mha+mghsO=(f+K)求得：24．学兔兔www.xuetutu.com相等、方向相反的力，，使稳定杆

6、发生弹性变形。根=兰3一据位能相等原理，F作的功与稳定杆中总的变形位能式中：——侧倾角，(。)；相等。则：m——簧载质量，kg；坠：—2(Fm)2．—(c+b)++三!：二f)——簧载质心到侧倾轴线距离，mm；24。6EJ。12EJ⋯——侧向加速度，m／s；车身侧倾时，有2FA=(4)，一前后悬侧倾角刚度，CN-m)厂(0)。稳定杆主要承受扭矩，故：由稳定杆与悬架的几何关系[4]，可得：TdTd16Tr1fJ一2—nd4—／32一2nd

7、杂。为了简化计算，][6(2j+cX1+,u)m2+4L。+2c(H／2一c)(6)可近似认为稳定杆是一个等臂梯形]，如图2所3~bE(0．8B／21示，，两点为稳定杆杆身与车身的铰支点。稳定3EJ杆的安装尺寸为：H=1049．1mm；m=213．6mm；c=315．5mm；b=5I．6mm；考虑实际稳定杆形状较为F=2／~l(8)复杂，图2中未注中心线的弯曲半径R=30m。式中：卜稳定杆端部受力，N；——稳定杆纵向跨度，mm；一稳定杆横向跨度，m；c——安装位置到对称面距离，mm；6——安装位置到拐点距离，mm；稳定杆直径，mm；—一稳定杆的剪切弹性模量，GP