本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

波紋管防塵罩、軟管等可變形的柔性件是汽車懸架系統(tǒng)中常用的元件，其中波紋管防塵罩在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)中均有應(yīng)用，利用波紋管防塵罩可以對(duì)兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件之間的連接部分進(jìn)行保護(hù)，起到防塵密封、增加連接部位可靠性和安全性的作用，而軟管則廣泛運(yùn)用在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中，例如汽車制動(dòng)器的制動(dòng)軟管。

在懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，柔性件所連接的兩個(gè)部件由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致柔性件發(fā)生變形，變形主要包括拉伸和彎曲，如在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，波紋管防塵罩一端連接轉(zhuǎn)向橫拉桿，另一端連接轉(zhuǎn)向機(jī)本體，在車輪轉(zhuǎn)向和跳動(dòng)過(guò)程中，與轉(zhuǎn)向機(jī)連接的部分相對(duì)車身靜止，轉(zhuǎn)向橫拉桿運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致波紋管防塵罩會(huì)跟著變形。

在CAD(Computer Aided Design，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))軟件中無(wú)法動(dòng)態(tài)模擬柔性件的變形，因此在需要利用CAD軟件校核柔性件與周邊件的間隙時(shí)，現(xiàn)在常用的方法是實(shí)現(xiàn)畫(huà)出幾個(gè)極限位置的柔性件狀態(tài)，然后將懸架運(yùn)動(dòng)到各個(gè)狀態(tài)，將柔性件裝配到位進(jìn)行校核。此類方法校核的位置少，需要事先繪制柔性件的多個(gè)狀態(tài)且在極限位置改變時(shí)則需要重新繪制，所以通用性差，此外還會(huì)增加額外的工作量，如將柔性件裝配到位等，校核效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法和系統(tǒng)，能在懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)至任一狀態(tài)時(shí)自動(dòng)更新波紋管防塵罩、制動(dòng)軟管等柔性件的形狀，提高柔性件動(dòng)態(tài)校核的效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

一種柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法，包括如下步驟：

獲取可變形的柔性件模型；所述可變形的柔性件模型包括柔性件本體模型及柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型，所述柔性件本體模型隨所述連接部件的簡(jiǎn)化模型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變形；

導(dǎo)入懸架運(yùn)動(dòng)模型，建立所述簡(jiǎn)化模型與所述懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件的運(yùn)動(dòng)連接關(guān)系；

獲取懸架運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，在接收到運(yùn)動(dòng)仿真指令之后，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真，在所述懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)到與所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)后，更新所述柔性件本體模型。

以及一種柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的系統(tǒng)，包括：

獲取模塊，用于獲取可變形的柔性件模型；所述可變形的柔性件模型包括柔性件本體模型及柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型，所述柔性件本體模型隨所述連接部件的簡(jiǎn)化模型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變形；

導(dǎo)入模塊，用于導(dǎo)入懸架運(yùn)動(dòng)模型；

固連模塊，用于建立所述簡(jiǎn)化模型與所述懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件的運(yùn)動(dòng)連接關(guān)系；

設(shè)置模塊，用于獲取懸架運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)；

仿真模塊，用于在接收到運(yùn)動(dòng)仿真指令之后，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真，并在所述懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)到與所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)后，更新所述柔性件本體模型。

本發(fā)明通過(guò)獲取可變形的柔性件模型，并將其中的連接部件的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使用戶能獲得懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中柔性件的變形情況。本發(fā)明去除了傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)仿真流程中解除參考關(guān)系這一步驟(例如利用宏重新設(shè)定CAD軟件的運(yùn)動(dòng)仿真流程)，在運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真后，直接執(zhí)行更新動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)柔性件在整個(gè)懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程中的自動(dòng)實(shí)時(shí)變形，從而解決在CAD軟件中因?yàn)槿嵝约淖冃螏?lái)的間隙校核繁瑣、復(fù)雜的問(wèn)題，提高需要考慮柔性件變形情況時(shí)獲得其形狀的效率，并能應(yīng)對(duì)任一情況下獲得柔性件變形后其具體外形的需求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法實(shí)施例一中的流程示意圖；

圖2為傳統(tǒng)技術(shù)中運(yùn)動(dòng)仿真的運(yùn)行流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中運(yùn)動(dòng)仿真的運(yùn)行流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中可變形的柔性件模型的獲取方法；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中建立可變形的柔性中心軸線模型的方法的流程示意圖；

圖6是本發(fā)明的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法實(shí)施例二中的流程示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例二中波紋管防塵罩的中心軸線和外輪廓的示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例二中波紋管防塵罩、轉(zhuǎn)向機(jī)、轉(zhuǎn)向橫拉桿之間的安裝關(guān)系示意圖；

圖9、圖10是本發(fā)明實(shí)施例二中轉(zhuǎn)向機(jī)和轉(zhuǎn)向橫拉桿的簡(jiǎn)化模型在不同位置時(shí)的示意圖；

圖11、圖12是本發(fā)明實(shí)施例二中可變形的波紋管防塵罩模型在不同狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例二中模擬懸架上跳右轉(zhuǎn)時(shí)波紋管防塵罩的變形情況示意圖；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例二中模擬懸架下跳左轉(zhuǎn)時(shí)波紋管防塵罩的變形情況示意圖；

圖15為本發(fā)明的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法實(shí)施例三中的流程示意圖；

圖16為本發(fā)明實(shí)施例三中制動(dòng)軟管的安裝方式示意圖；

圖17為本發(fā)明實(shí)施例三中提取制動(dòng)軟管的形狀特征參數(shù)的示意圖；

圖18為本發(fā)明實(shí)施例三中連接金屬件的簡(jiǎn)化模型的示意圖；

圖19為本發(fā)明實(shí)施例三中可變形的制動(dòng)軟管模型的示意圖；

圖20為本發(fā)明的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的系統(tǒng)在實(shí)施例四中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖21為本發(fā)明實(shí)施例四中柔性中心軸線模型創(chuàng)建模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合較佳實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)描述。顯然，下文所描述的實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中描述的柔性件可包括：波紋管防塵罩、汽車制動(dòng)器的制動(dòng)軟管等，上述柔性件僅是舉例，而非窮舉，包含但不限于上述柔性件。另外，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。

圖1是本發(fā)明的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法實(shí)施例一中的流程示意圖，本實(shí)施例的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法可以由CAD軟件來(lái)執(zhí)行，例如CATIA軟件。如圖1所示，本實(shí)施例中的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法包括如下步驟：

步驟S11，獲取可變形的柔性件模型；所述可變形的柔性件模型包括柔性件本體模型及柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型，所述柔性件本體模型隨所述連接部件的簡(jiǎn)化模型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變形；

柔性件兩端連接有連接部件，柔性件會(huì)隨著連接部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變形，因此，在本實(shí)施例中，為了獲得懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)至任一狀態(tài)時(shí)該柔性件的變形情況，首先CAD軟件需要從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取可變形的柔性件模型。可變形的柔性件模型預(yù)先創(chuàng)建并存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在該可變形的柔性件模型中，包含柔性件本體模型及柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型，柔性件本體模型具備變形能力，當(dāng)連接部件的簡(jiǎn)化模型發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，柔性件本體模型也將發(fā)生變形。

步驟S12，導(dǎo)入懸架運(yùn)動(dòng)模型，建立所述簡(jiǎn)化模型與所述懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件的運(yùn)動(dòng)連接關(guān)系；

CAD軟件從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)入懸架運(yùn)動(dòng)模型，然后將可變形的柔性件模型導(dǎo)入到懸架運(yùn)動(dòng)模型中，其中連接部件的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件固連，保證柔性件與連接部件的安裝關(guān)系，建立連接部件的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件的運(yùn)動(dòng)連接關(guān)系，此時(shí)控制著柔性件本體模型變形的連接部件的簡(jiǎn)化模型，將會(huì)隨著懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件的運(yùn)動(dòng) 而運(yùn)動(dòng)。

步驟S13，獲取懸架運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，在接收到運(yùn)動(dòng)仿真指令之后，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真，并在所述懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)到與所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)后，更新所述柔性件本體模型。

用戶在CAD軟件中設(shè)置懸架運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，CAD軟件接收設(shè)置信息，獲取該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)主要包括輪跳參數(shù)和轉(zhuǎn)向參數(shù)，可以控制懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)至不同的狀態(tài)。

用戶向CAD軟件輸入運(yùn)動(dòng)仿真指令，CAD軟件接收此運(yùn)動(dòng)仿真指令之后，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真，懸架運(yùn)動(dòng)模型根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)動(dòng)至不同的狀態(tài)，與柔性件連接的連接部件也會(huì)運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置，相應(yīng)地，可變形的柔性件模型中的連接部件的簡(jiǎn)化模型也會(huì)運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置，此時(shí)更新柔性件本體模型，即可獲得柔性件當(dāng)前的變形情況。但在一般的CAD軟件中，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真會(huì)導(dǎo)致部件與外部的參考關(guān)系失效，參照?qǐng)D2所示，在本實(shí)例中會(huì)造成柔性件本體模型與連接部件的簡(jiǎn)化模型的參考關(guān)系失效，因此連接部件的簡(jiǎn)化模型運(yùn)動(dòng)后，將不會(huì)引發(fā)柔性件本體模型變形，故在更新柔性件本體模型之前，需要由用戶手動(dòng)恢復(fù)柔性件本體模型與連接部件的簡(jiǎn)化模型的參考關(guān)系，之后再更新柔性件本體模型，才能實(shí)現(xiàn)柔性件本體模型隨連接部件的簡(jiǎn)化模型的位置變化而變化。

為了實(shí)現(xiàn)柔性件本體模型在懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能實(shí)時(shí)變形，本實(shí)施例在運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真后，當(dāng)懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)到與所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)后，就直接更新柔性件本體模型，參照?qǐng)D3所示，本發(fā)明與傳統(tǒng)的CAD軟件運(yùn)動(dòng)仿真相比，去掉了仿真過(guò)程中解除參考關(guān)系這一環(huán)節(jié)(可通過(guò)CAD軟件的宏命令重新對(duì)運(yùn)動(dòng)仿真流程進(jìn)行設(shè)定)，在運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真后，直接執(zhí)行更新動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了柔性件本體模型實(shí)時(shí)變形，用戶據(jù)此可獲得懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中柔性件的實(shí)時(shí)變形情況。

上述的可變形的柔性件模型預(yù)先創(chuàng)建并存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在一種可選的實(shí)施方式中，如圖4所示，可變形的柔性件模型也可通過(guò)以下方法獲?。?/p>

步驟S111，根據(jù)設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的柔性件的數(shù)學(xué)模型提取柔性件的中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)；

步驟S112，創(chuàng)建柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型，并根據(jù)所述連接部件的簡(jiǎn)化模型建立可變形的柔性中心軸線模型；

步驟S113，根據(jù)所述柔性中心軸線模型、所述中心軸線參數(shù)以及所述外輪廓特征參數(shù)，利用法則掃掠建立柔性件本體模型，并根據(jù)所述柔性件本體模型和所述連接部件的簡(jiǎn)化模型生成所述可變形的柔性件模型。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的柔性件的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的柔性件的數(shù)學(xué)模型可提取柔性件的形狀特征參數(shù)，在本實(shí)施例中具體包括兩個(gè)參數(shù)：一個(gè)是柔性件的中心軸線參數(shù)，另一個(gè)是柔性件的外輪廓特征參數(shù)，其中，中心軸線參數(shù)表征柔性件的中心軸線，該中心軸線是指把平面或立體分成對(duì)稱部分的線，一個(gè)物體或一個(gè)三維圖形可繞著該中心軸線旋轉(zhuǎn)或者可以設(shè)想繞著該中心軸線旋轉(zhuǎn)；外輪廓特征參數(shù)可選用柔性件的截面特征參數(shù)。根據(jù)上述兩個(gè)參數(shù)可以表示柔性件的形狀特征。

柔性件兩端連接有連接部件，當(dāng)連接部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，柔性件的中心軸線也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變形，因此，創(chuàng)建連接部件的簡(jiǎn)化模型(即拓?fù)淠Ｐ?，當(dāng)連接部件的簡(jiǎn)化模型發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，柔性件的中心軸線也將產(chǎn)生相應(yīng)變形，據(jù)此可確定柔性件的中心軸線的變化規(guī)律，從而建立可變形的柔性中心軸線模型。在可變形的柔性中心軸線模型的基礎(chǔ)上，基于上述的柔性件的中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)，利用CAD軟件提供的法則掃掠即可建立柔性件本體模型，然后將柔性件本體模型和連接部件的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行組合，即可獲得可變形的柔性件模型。在該可變形的柔性件模型中，柔性件本體模型具備變形能力。

上述方法是通過(guò)中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)來(lái)表示表示柔性件的形狀特征，并以此為基礎(chǔ)建立可變形的柔性件模型，當(dāng)然也可以采用其他的方法，例如通過(guò)二維圖來(lái)表示柔性件的形狀特征(例如在CAD軟件的圖紙模式下創(chuàng)建二維圖形)，并以此建立可變形的柔性件模型，本發(fā)明對(duì)此不做限制。

優(yōu)選地，在建立連接部件的簡(jiǎn)化模型時(shí)，可以將連接部件抽象為一條直線加一個(gè)點(diǎn)的形式。具體的，該直線即為連接部件的等效直線，該點(diǎn)即為連接部件與柔性件固連的中心點(diǎn)，該等效直線經(jīng)過(guò)該點(diǎn)。

基于上述優(yōu)選地連接部件的簡(jiǎn)化模型，如圖5所示，可以通過(guò)以下方法建立可變形的柔性中心軸線模型：

步驟S1121，以連接在柔性件兩端的所述連接部件的所述中心點(diǎn)作為端點(diǎn)，生成與所述連接部件的等效直線相切的平滑曲線段；所述平滑曲線段在所述中心點(diǎn)處的曲率相等；

步驟S1122，根據(jù)所述平滑曲線段生成所述可變形的柔性中心軸線模型。

柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型均為一條等效直線和一個(gè)中心點(diǎn)的形式，將柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型中的中心點(diǎn)相連，形成一條平滑曲線段，保證該平滑曲線段在該中心點(diǎn)處與連接部件的等效直線相切，另外，考慮到柔性件的柔度分布均勻，因此還要求該平滑曲線段在該中心點(diǎn)處的曲率應(yīng)保持相等，但若柔性件的柔度分布不均，則根據(jù)柔性件兩端的柔度對(duì)該曲率進(jìn)行修正。

通過(guò)上述方式獲得的平滑曲線段與柔性件的中心軸線相對(duì)應(yīng)，當(dāng)連接部件的簡(jiǎn)化模型運(yùn)動(dòng)時(shí)，該平滑曲線段發(fā)生變形，故依據(jù)該平滑曲線段即可生成可變形的柔性中心軸線模型。

為了更好地理解本發(fā)明所提出的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法，下面結(jié)合兩個(gè)更為具體的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。

圖6是本發(fā)明的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法實(shí)施例二中的流程示意圖，本實(shí)施例二的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法是以波紋管防塵罩為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明的。在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，波紋管防塵罩一端連接轉(zhuǎn)向橫拉桿，另一端連接轉(zhuǎn)向機(jī)。在車輪轉(zhuǎn)向和跳動(dòng)過(guò)程中，與轉(zhuǎn)向機(jī)連接的部分相對(duì)車身靜止，而轉(zhuǎn)向橫拉桿運(yùn)動(dòng)則會(huì)導(dǎo)致波紋管防塵罩跟著變形。本實(shí)施例二通過(guò)CAD軟件(例如CATIA軟件)執(zhí)行柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法，以獲得波紋管防塵罩的實(shí)施變形情況。

如圖6所示，本實(shí)施例中的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法包括如下步驟：

步驟S21，獲取可變形的波紋管防塵罩模型；該可變形的波紋管防塵罩模型包括波紋管防塵罩本體模型及轉(zhuǎn)向機(jī)的簡(jiǎn)化模型和轉(zhuǎn)向橫拉桿的簡(jiǎn)化模型，波紋管防塵罩本體模型隨轉(zhuǎn)向機(jī)的簡(jiǎn)化模型和轉(zhuǎn)向橫拉桿的簡(jiǎn)化模型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變形；

波紋管防塵罩兩端分別連接轉(zhuǎn)向橫拉桿和轉(zhuǎn)向機(jī)，波紋管防塵罩會(huì)隨著轉(zhuǎn)向橫拉桿和轉(zhuǎn)向機(jī)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變形，因此，在本實(shí)施例二中，為了獲得懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)至任一狀態(tài)時(shí)波紋管防塵罩的變形情況，首先CAD軟件需要從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取可變形的波紋管防塵罩模型。可變形的波紋管防塵罩模型預(yù)先創(chuàng)建并存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在該可變形的波紋管防塵罩模型中，包含波紋管防塵罩本體模型及轉(zhuǎn)向機(jī)的簡(jiǎn)化模型和轉(zhuǎn)向橫拉桿的簡(jiǎn)化模型，當(dāng)轉(zhuǎn)向機(jī)的簡(jiǎn)化模型和轉(zhuǎn)向橫拉桿的簡(jiǎn)化模型相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，波紋管防塵罩本體模型也發(fā)生變形。

上述的可變形的波紋管防塵罩模型預(yù)先創(chuàng)建并存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在一種可選的實(shí)施方式中，可變形的波紋管防塵罩模型也可通過(guò)以下方法獲取，下面進(jìn)行說(shuō)明。

首先，根據(jù)設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的波紋管防塵罩的數(shù)學(xué)模型提取波紋管防塵罩的中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的波紋管防塵罩的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的波紋管防塵罩的數(shù)學(xué)模型可提取波紋管防塵罩的形狀特征參數(shù)。具體的，可選取波紋管防塵罩兩端圓弧的中心點(diǎn)，建立中心軸線，提取中心軸線參數(shù)，然后過(guò)中心軸線做波紋管防塵罩的截面，提取該截面的特征參數(shù)作為波紋管防塵罩的外輪廓特征參數(shù)，具體如圖7所示。

參照?qǐng)D8所示，波紋管防塵罩3一端固連在轉(zhuǎn)向機(jī)2上，另一端固連在轉(zhuǎn)向橫拉桿1上，其中轉(zhuǎn)向機(jī)2在懸架運(yùn)動(dòng)過(guò)程中固定不動(dòng)，轉(zhuǎn)向橫拉桿1需要運(yùn)動(dòng)，因此需要?jiǎng)?chuàng)建轉(zhuǎn)向機(jī)2和轉(zhuǎn)向橫拉桿1這兩個(gè)連接部件的簡(jiǎn)化模型，以用于確定波紋管防塵罩3的中心軸線變化。本實(shí)施例二中可根據(jù)轉(zhuǎn)向機(jī)2和轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型，建立可變形的柔性中心軸線模型。然后，根據(jù)柔性中心軸線模型、中心軸線參數(shù)以及波紋管防塵罩的外輪廓特征參數(shù)，利用法則掃掠建立波紋管防塵罩本體模型，并將所述波紋管防塵罩本體模型和轉(zhuǎn)向機(jī)2的簡(jiǎn)化模型、轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行組合，獲得可變形的波紋管防塵罩模型。在該可變形的波紋管防塵罩模型中，波紋管防塵罩本體模型具備變形能力。

優(yōu)選地，在建立轉(zhuǎn)向機(jī)2和轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型時(shí)，可以將這兩個(gè)連接部件均抽象為一條直線加一個(gè)點(diǎn)的形式。參照?qǐng)D9、圖10所示，且一并參照 圖8，為獲得轉(zhuǎn)向機(jī)2的簡(jiǎn)化模型，可先確定波紋管防塵罩3與轉(zhuǎn)向機(jī)2固連的中心點(diǎn)A₂，然后建立轉(zhuǎn)向機(jī)2的等效直線l₂，轉(zhuǎn)向機(jī)2的等效直線l₂經(jīng)過(guò)該中心點(diǎn)A₂；類似的，轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型也按上述方法建立，即確定波紋管防塵罩3與轉(zhuǎn)向橫拉桿1固連的中心點(diǎn)A₁，然后建立轉(zhuǎn)向橫拉桿1的等效直線l₁，轉(zhuǎn)向橫拉桿1的等效直線l₁經(jīng)過(guò)該中心點(diǎn)A₁。

仍參照?qǐng)D9、圖10所示，且一并參照?qǐng)D8，基于上述優(yōu)選地轉(zhuǎn)向機(jī)2和轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型，以轉(zhuǎn)向機(jī)2與波紋管防塵罩3固連的中心點(diǎn)A₂、轉(zhuǎn)向橫拉桿與波紋管防塵罩固連的中心點(diǎn)A₁作為兩個(gè)端點(diǎn)，生成與轉(zhuǎn)向機(jī)的等效直線l₂、轉(zhuǎn)向橫拉桿的等效直線l₁相切的平滑曲線段s，并且，考慮到波紋管防塵罩的柔度分布均勻，還要求該平滑曲線段s在A₁、A₂兩點(diǎn)處的曲率應(yīng)保持相等，但若波紋管防塵罩的柔度分布不均，則可根據(jù)波紋管防塵罩兩端的柔度對(duì)端點(diǎn)A₁、A₂處的曲率進(jìn)行修正。

通過(guò)上述方式獲得的平滑曲線段s與波紋管防塵罩3的中心軸線相對(duì)應(yīng)，當(dāng)轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型與轉(zhuǎn)向機(jī)2的簡(jiǎn)化模型發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，該平滑曲線段s發(fā)生變形，故依據(jù)該平滑曲線段s即可生成可變形的柔性中心軸線模型。參照?qǐng)D9、圖10所示，且一并參照?qǐng)D8，轉(zhuǎn)向機(jī)2和轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)(即轉(zhuǎn)向橫拉桿的簡(jiǎn)化模型位置發(fā)生變化)，柔性中心軸線模型也將發(fā)生變形。

然后在可變形的柔性中心軸線模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)波紋管防塵罩3的中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)，利用法則掃掠即可建立波紋管防塵罩本體模型，將波紋管防塵罩本體模型和轉(zhuǎn)向機(jī)2的簡(jiǎn)化模型、轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行組合，即可獲得可變形的波紋管防塵罩模型。參照?qǐng)D11、圖12所示，且一并參照?qǐng)D8，在該可變形的波紋管防塵罩模型中，如果轉(zhuǎn)向機(jī)2與轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則波紋管防塵罩本體模型也將發(fā)生變形。

與實(shí)施例一類似，上述方法是通過(guò)中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)來(lái)表示波紋管防塵罩的形狀特征，并以此為基礎(chǔ)建立可變形的波紋管防塵罩模型，當(dāng)然也可以采用其他的方法，例如在CAD軟件的圖紙模式下創(chuàng)建二維圖形，并以此建立可變形的波紋管防塵罩模型，本實(shí)施例二對(duì)此不做限制。

步驟S22，導(dǎo)入懸架運(yùn)動(dòng)模型，分別建立轉(zhuǎn)向機(jī)的簡(jiǎn)化模型、轉(zhuǎn)向橫拉桿的簡(jiǎn)化模型與所述懸架運(yùn)動(dòng)模型中的轉(zhuǎn)向機(jī)、轉(zhuǎn)向橫拉桿的運(yùn)動(dòng)連接關(guān)系；

在步驟S21中獲取了可變形的波紋管防塵罩模型，其中還包括了轉(zhuǎn)向機(jī)2和轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型，而波紋管防塵罩本體模型的變形是隨著轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型與轉(zhuǎn)向機(jī)2的簡(jiǎn)化模型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，因此接下來(lái)需要將轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型、轉(zhuǎn)向機(jī)2的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

CAD軟件從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)入懸架運(yùn)動(dòng)模型，然后將可變形的波紋管防塵罩模型導(dǎo)入到懸架運(yùn)動(dòng)模型中，其中轉(zhuǎn)向機(jī)2的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的轉(zhuǎn)向機(jī)固連，轉(zhuǎn)向橫欄桿1的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的轉(zhuǎn)向橫拉桿固連，保證波紋管防塵罩3與轉(zhuǎn)向機(jī)2及轉(zhuǎn)向橫拉桿1的安裝關(guān)系，如圖8所示，建立轉(zhuǎn)向機(jī)2、轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的轉(zhuǎn)向機(jī)、轉(zhuǎn)向橫拉桿的運(yùn)動(dòng)連接關(guān)系，此時(shí)控制著波紋管防塵罩本體模型變形的轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型，將會(huì)隨著懸架運(yùn)動(dòng)模型中的轉(zhuǎn)向橫拉桿的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。

步驟S23，獲取懸架運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，在接收到運(yùn)動(dòng)仿真指令之后，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真，并在懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)到與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)后，更新波紋管防塵罩本體模型。

用戶在CAD軟件中設(shè)置懸架運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，CAD軟件接收設(shè)置信息，獲取該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)主要包括輪跳參數(shù)和轉(zhuǎn)向參數(shù)，可以控制懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)至不同的狀態(tài)。然后用戶向CAD軟件輸入運(yùn)動(dòng)仿真指令，CAD軟件接收此運(yùn)動(dòng)仿真指令之后，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真，懸架運(yùn)動(dòng)模型根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)動(dòng)至不同的狀態(tài)，轉(zhuǎn)向橫拉桿也會(huì)運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置，相應(yīng)地，可變形的波紋管防塵罩模型中的轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型也會(huì)運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置，此時(shí)更新波紋管防塵罩本體模型，用戶即可獲得波紋管防塵罩3當(dāng)前的變形情況，參照?qǐng)D13、圖14所示，其中圖13為模擬懸架上跳右轉(zhuǎn)時(shí)波紋管防塵罩3的變形情況示意圖，圖14為模擬懸架下跳左轉(zhuǎn)時(shí)波紋管防塵罩3的變形情況示意圖。但在一般的CAD軟件中，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真會(huì)導(dǎo)致部件與外部的參考關(guān)系失效，在本實(shí)例中會(huì)造成波紋管防塵罩本體模型與轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型的參考關(guān)系失效，如圖2所示，因此轉(zhuǎn)向橫欄桿1的簡(jiǎn)化模型運(yùn)動(dòng)后，將不會(huì)引起 波紋管防塵罩本體模型的變形，故在更新波紋管防塵罩本體模型之前，需要由用戶手動(dòng)恢復(fù)波紋管防塵罩本體模型與轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型的參考關(guān)系，之后再更新波紋管防塵罩本體模型，才能實(shí)現(xiàn)波紋管防塵罩本體模型隨轉(zhuǎn)向橫拉桿1的簡(jiǎn)化模型的運(yùn)動(dòng)而變形。

為了實(shí)現(xiàn)波紋管防塵罩3在懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能實(shí)時(shí)變形，本實(shí)施例二在運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真后，當(dāng)懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)到與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)時(shí)，就直接更新波紋管防塵罩本體模型，如圖3所示，與傳統(tǒng)的CAD軟件運(yùn)動(dòng)仿真相比，去掉了仿真過(guò)程中解除參考關(guān)系這一環(huán)節(jié)(可通過(guò)CAD軟件的宏命令重新對(duì)運(yùn)動(dòng)仿真流程進(jìn)行設(shè)定)，在運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真后，直接執(zhí)行更新動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了波紋管防塵罩本體模型的實(shí)時(shí)自動(dòng)變形，用戶據(jù)此可獲得懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中波紋管防塵罩3的實(shí)時(shí)變形情況。

圖15是本發(fā)明的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法實(shí)施例三中的流程示意圖，本實(shí)施例三的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法是以汽車制動(dòng)器的制動(dòng)軟管為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明的。本實(shí)施例三通過(guò)CAD軟件(例如CATIA軟件)執(zhí)行柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法，以獲得制動(dòng)軟管的實(shí)施變形情況。

參照實(shí)施例一和實(shí)施例二，如圖15所示，本實(shí)施例三中柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法包括如下步驟：

步驟S31，獲取可變形的制動(dòng)軟管模型；所述可變形的制動(dòng)軟管模型包括制動(dòng)軟管本體模型及制動(dòng)軟管兩端的連接金屬件的簡(jiǎn)化模型，制動(dòng)軟管本體模型隨連接金屬件的簡(jiǎn)化模型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變形；

步驟S32，導(dǎo)入懸架運(yùn)動(dòng)模型，建立連接金屬件的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接金屬件的運(yùn)動(dòng)連接關(guān)系；

步驟S33，獲取懸架運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，在接收到運(yùn)動(dòng)仿真指令之后，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真，并在懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)到與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)后，更新制動(dòng)軟管本體模型。

具體的，參照?qǐng)D16所示，一般制動(dòng)軟管4的頭尾端均安裝有連接金屬件5，制動(dòng)軟管4會(huì)隨著兩端的連接金屬件51、52的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變形，因此，在本實(shí) 施例三中，為了獲得懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)至任一狀態(tài)時(shí)制動(dòng)軟管的變形情況，首先CAD軟件需要從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取可變形的制動(dòng)軟管模型。與實(shí)施例一和實(shí)施例二類似，可變形的制動(dòng)軟管模型預(yù)先創(chuàng)建并存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在該可變形的制動(dòng)軟管模型中，包含制動(dòng)軟管本體模型及制動(dòng)軟管4兩端的連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型，當(dāng)連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，制動(dòng)軟管本體模型也將發(fā)生變形。

參照實(shí)施例二，在一種可選的實(shí)施方式中，可變形的制動(dòng)軟管模型也可通過(guò)以下方法獲取，下面進(jìn)行說(shuō)明。

首先，根據(jù)設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的制動(dòng)軟管的數(shù)學(xué)模型提取制動(dòng)軟管的中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的制動(dòng)軟管的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的制動(dòng)軟管的數(shù)學(xué)模型可提取制動(dòng)軟管的形狀特征參數(shù)。具體的，參照?qǐng)D17所示，建立制動(dòng)軟管的中心軸線(圖17中的點(diǎn)劃線)，提取中心軸線參數(shù)，然后做制動(dòng)軟管的橫截面，提取該橫截面的特征參數(shù)作為制動(dòng)軟管的外輪廓特征參數(shù)。另外，也可以按照實(shí)施例二中的方式，過(guò)制動(dòng)軟管的中心軸線做截面，并以該截面的特征參數(shù)作為制動(dòng)軟管的外輪廓特征參數(shù)，但由于制動(dòng)軟管相較于波紋管防塵罩而言，其外輪廓的形狀較為規(guī)則(其橫截面一般為圓形或橢圓形)，因此可較佳地使用前一種方法，以提高提取效率。

在獲得制動(dòng)軟管的中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)后，創(chuàng)建制動(dòng)軟管兩端的連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型，以用于確定制動(dòng)軟管4的中心軸線變化規(guī)律。本實(shí)施例三中可根據(jù)連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型，建立可變形的柔性中心軸線模型。然后，根據(jù)柔性中心軸線模型、制動(dòng)軟件4的中心軸線參數(shù)以及制動(dòng)軟管4的外輪廓特征參數(shù)，利用法則掃掠建立制動(dòng)軟管本體模型，并將制動(dòng)軟管本體模型和連接金屬件的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行組合，以獲得可變形的制動(dòng)軟管模型。在該可變形的制動(dòng)軟管模型中，制動(dòng)軟管本體模型具備變形能力。

與實(shí)施例二類似，在建立連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型時(shí)，可以優(yōu)選地將其抽象為直線加點(diǎn)的形式。參照?qǐng)D18所示，且一并參照?qǐng)D17，為獲得制動(dòng)軟管4兩端的連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型，可先確定制動(dòng)軟管4與連接金屬件51 固連的中心點(diǎn)A₃，然后建立連接金屬件51的等效直線l₃，連接金屬件51的等效直線l₃經(jīng)過(guò)該中心點(diǎn)A₃；同理，連接金屬件52的簡(jiǎn)化模型也按上述方法建立，即先確定制動(dòng)軟管4與連接金屬件52固連的中心點(diǎn)A₄，然后建立連接金屬件52的等效直線l₄，連接金屬件52的等效直線l₄經(jīng)過(guò)該中心點(diǎn)A₄。

基于上述優(yōu)選地連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型，以連接金屬件51與制動(dòng)軟管4固連的中心點(diǎn)A₃、連接金屬件52與制動(dòng)軟管4固連的中心點(diǎn)A₄作為兩個(gè)端點(diǎn)，生成與連接金屬件51的等效直線l₃、連接金屬件52的等效直線l₄相切的平滑曲線段h。與實(shí)施例二相同，考慮到制動(dòng)軟管4的柔度分布均勻，還要求該平滑曲線段h在A₃、A₄兩點(diǎn)處的曲率應(yīng)保持相等，但若制動(dòng)軟管4的柔度分布不均，則可根據(jù)制動(dòng)軟管4兩端的柔度對(duì)端點(diǎn)A₃、A₄處的曲率進(jìn)行修正。

通過(guò)上述方式獲得的平滑曲線段h與制動(dòng)軟管4的中心軸線相對(duì)應(yīng)，當(dāng)連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，該平滑曲線段h發(fā)生變形，故依據(jù)該平滑曲線段h即可生成可變形的柔性中心軸線模型。當(dāng)連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)(即當(dāng)連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型的位置發(fā)生變化時(shí))，該柔性中心軸線模型也將發(fā)生變形。

然后在可變形的柔性中心軸線模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)制動(dòng)軟管4的中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)，利用法則掃掠即可建立制動(dòng)軟管本體模型，根據(jù)該制動(dòng)軟管本體模型和連接金屬件的簡(jiǎn)化模型即可生成可變形的制動(dòng)軟管模型。參照?qǐng)D19所示，且一并參照?qǐng)D17、18，在該可變形的制動(dòng)軟管模型中，如果連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則制動(dòng)軟管本體模型也將發(fā)生變形。

與實(shí)施例一、實(shí)施例二類似，上述方法是通過(guò)中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)來(lái)表示制動(dòng)軟管4的形狀特征，并以此為基礎(chǔ)建立可變形的制動(dòng)軟管模型，當(dāng)然也可以采用其他的方法，例如在CAD軟件的圖紙模式下創(chuàng)建二維圖形，并以此建立可變形的制動(dòng)軟管模型，本實(shí)施例三對(duì)此不做限制。

在獲取了可變形的制動(dòng)軟管模型后，接下來(lái)的步驟與實(shí)施例二相同，CAD軟件從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)入懸架運(yùn)動(dòng)模型，然后將可變形的制動(dòng)軟管模型導(dǎo)入到懸架運(yùn)動(dòng)模型中，將連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連 接金屬件進(jìn)行固連，保證制動(dòng)軟管4與連接金屬件51、52的安裝關(guān)系，此時(shí)控制著制動(dòng)軟管4變形的連接金屬件51、52的簡(jiǎn)化模型，將會(huì)隨著懸架運(yùn)動(dòng)模型中相對(duì)應(yīng)的連接金屬件的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。

用戶在CAD軟件中設(shè)置懸架運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，CAD軟件接收設(shè)置信息，獲取輪跳參數(shù)和轉(zhuǎn)向參數(shù)，然后用戶向CAD軟件輸入運(yùn)動(dòng)仿真指令，CAD軟件接收此運(yùn)動(dòng)仿真指令之后，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真，懸架運(yùn)動(dòng)模型根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)動(dòng)至不同的狀態(tài)，連接金屬件也會(huì)運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置，相應(yīng)地，可變形的制動(dòng)軟管模型中的連接金屬件的簡(jiǎn)化模型也會(huì)運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置，此時(shí)更新制動(dòng)軟管本體模型，用戶即可獲得制動(dòng)軟管當(dāng)前的變形情況。為了實(shí)現(xiàn)制動(dòng)軟管4在懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能實(shí)時(shí)變形，本實(shí)施例三在運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真后，當(dāng)懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)到與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)時(shí)，就直接更新制動(dòng)軟管本體模型，如圖3所示，與傳統(tǒng)的CAD軟件運(yùn)動(dòng)仿真相比，本實(shí)施例三去掉了仿真過(guò)程中解除參考關(guān)系這一環(huán)節(jié)(可通過(guò)CAD軟件的宏命令重新對(duì)運(yùn)動(dòng)仿真流程進(jìn)行設(shè)定)，在運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真后，直接執(zhí)行更新動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)軟管本體模型實(shí)時(shí)自動(dòng)變形，用戶據(jù)此可獲得懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)軟管的實(shí)時(shí)變形情況。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)獲取可變形的柔性件模型，并將其中的連接部件的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使用戶能獲得懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中柔性件的變形情況。本發(fā)明還去除了傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)仿真流程中解除參考關(guān)系這一步驟(例如利用宏重新設(shè)定CAD軟件的運(yùn)動(dòng)仿真流程)，能實(shí)現(xiàn)柔性件本體模型在整個(gè)懸架運(yùn)動(dòng)模型仿真過(guò)程中的自動(dòng)實(shí)時(shí)變形，從而解決在CAD軟件中因?yàn)槿嵝约淖冃螏?lái)的間隙校核繁瑣、復(fù)雜的問(wèn)題，提高需要考慮柔性件變形情況時(shí)獲得其形狀的效率，并能應(yīng)對(duì)任一情況下獲得柔性件變形后其具體外形的需求。

另外，本發(fā)明利用柔性件的外輪廓特征參數(shù)和中心軸線參數(shù)定義柔性件本體模型，將柔性件的中心軸線與柔性件兩端的連接部件建立參考關(guān)系，實(shí)現(xiàn)在連接部件的相對(duì)位置發(fā)生變化后柔性件的中心軸線也會(huì)隨之改變，最終實(shí)現(xiàn)柔性件形狀的變化，通過(guò)這種定義方式簡(jiǎn)化了CAD軟件的運(yùn)算過(guò)程，提高分析效 率。

基于本發(fā)明提出的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法，可以在懸架運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，充分考慮柔性件(如波紋管防塵罩、制動(dòng)軟管)所產(chǎn)生的變形，能更準(zhǔn)確地分析柔性件與周邊件的干涉情況，避免將柔性件當(dāng)作剛體處理時(shí)造成的誤判。

根據(jù)上述本發(fā)明的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法，本發(fā)明還提供一種柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的系統(tǒng)，下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖20為本發(fā)明的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的系統(tǒng)在實(shí)施例四中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖20所示，該實(shí)施例四中的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的系統(tǒng)包括：

獲取模塊10，用于獲取可變形的柔性件模型；所述可變形的柔性件模型包括柔性件本體模型及柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型，所述柔性件本體模型隨所述連接部件的簡(jiǎn)化模型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變形；

導(dǎo)入模塊20，用于導(dǎo)入懸架運(yùn)動(dòng)模型；

固連模塊30，用于建立所述簡(jiǎn)化模型與所述懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件的運(yùn)動(dòng)連接關(guān)系；

設(shè)置模塊40，用于獲取懸架運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)；

仿真模塊50，用于在接收到運(yùn)動(dòng)仿真指令之后，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真，并在所述懸架運(yùn)動(dòng)模型件運(yùn)動(dòng)到與所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)后，更新所述柔性件本體模型。

柔性件兩端連接有連接部件，柔性件會(huì)隨著連接部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而變形，在本實(shí)施例中，為了獲得懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)至任一狀態(tài)時(shí)該柔性件的變形情況，首先CAD軟件通過(guò)獲取模塊10從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取可變形的柔性件模型?？勺冃蔚娜嵝约Ｐ皖A(yù)先創(chuàng)建并存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在該可變形的柔性件模型中，包含柔性件本體模型及柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型，當(dāng)連接部件的簡(jiǎn)化模型發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，柔性件本體模型也將發(fā)生變形。

CAD軟件通過(guò)導(dǎo)入模塊20從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)入懸架運(yùn)動(dòng)模型，然后固連模塊30將可變形的柔性件模型導(dǎo)入到懸架運(yùn)動(dòng)模型中，其中連接部件的簡(jiǎn)化模型 與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件固連，保證柔性件與連接部件的安裝關(guān)系，建立連接部件的簡(jiǎn)化模型與懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件的運(yùn)動(dòng)連接關(guān)系，此時(shí)控制著柔性件本體模型變形的連接部件的簡(jiǎn)化模型，將會(huì)隨著懸架運(yùn)動(dòng)模型中的對(duì)應(yīng)連接部件的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。

用戶在設(shè)置模塊40中設(shè)置懸架運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，設(shè)置模塊40接收設(shè)置信息，獲取該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)主要包括輪跳參數(shù)和轉(zhuǎn)向參數(shù)，可以控制懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)至不同的狀態(tài)。

用戶向仿真模塊50輸入運(yùn)動(dòng)仿真指令，仿真模塊50接收此運(yùn)動(dòng)仿真指令之后，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真，懸架運(yùn)動(dòng)模型根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)運(yùn)動(dòng)至不同的狀態(tài)，與柔性件連接的連接部件也會(huì)運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置，相應(yīng)地，可變形的柔性件模型中的連接部件的簡(jiǎn)化模型也會(huì)運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)位置，此時(shí)仿真模塊50將更新柔性件本體模型，用戶即可獲得柔性件當(dāng)前的變形情況。但在一般的CAD軟件中，運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真會(huì)導(dǎo)致部件與外部的參考關(guān)系失效，參照?qǐng)D2所示，在本實(shí)例中會(huì)造成柔性件本體模型與連接部件的簡(jiǎn)化模型的參考關(guān)系失效，因此連接部件的簡(jiǎn)化模型運(yùn)動(dòng)后，將不會(huì)引發(fā)柔性件本體模型變形，故在更新柔性件本體模型之前，需要由用戶手動(dòng)恢復(fù)柔性件本體模型與連接部件的簡(jiǎn)化模型的參考關(guān)系，之后再更新柔性件本體模型，才能實(shí)現(xiàn)柔性件本體模型隨連接部件的簡(jiǎn)化模型的位置變化而變形。

為了實(shí)現(xiàn)柔性件在懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能實(shí)時(shí)變形，本實(shí)施例中的仿真模塊50在運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真后，當(dāng)懸架運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)到與所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)時(shí)，就直接更新柔性件本體模型，參照?qǐng)D3所示，本發(fā)明的仿真模塊50與傳統(tǒng)的CAD軟件中的運(yùn)動(dòng)仿真模塊相比，去掉了仿真過(guò)程中解除參考關(guān)系這一環(huán)節(jié)(可通過(guò)CAD軟件的宏命令重新對(duì)運(yùn)動(dòng)仿真流程進(jìn)行設(shè)定)，仿真模塊50在運(yùn)行運(yùn)動(dòng)仿真后，直接執(zhí)行更新動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了柔性件本體模型實(shí)時(shí)變形，用戶據(jù)此可獲得懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中柔性件的實(shí)時(shí)變形情況。

仍參照?qǐng)D20所示，在一種可選的實(shí)施方式中，獲取模塊10包括：

提取模塊101，用于根據(jù)設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的柔性件的數(shù)學(xué)模型提取柔性件的中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)；

柔性中心軸線模型創(chuàng)建模塊102，用于創(chuàng)建柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型，并根據(jù)所述連接部件的簡(jiǎn)化模型建立可變形的柔性中心軸線模型；

可變形柔性件模型創(chuàng)建模塊103，用于根據(jù)所述柔性中心軸線模型、所述中心軸線參數(shù)以及所述外輪廓特征參數(shù)，利用法則掃掠建立柔性件本體模型，并根據(jù)所述柔性件本體模型和所述連接部件的簡(jiǎn)化模型生成所述可變形的柔性件模型。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的柔性件的數(shù)學(xué)模型，提取模塊101根據(jù)設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)的柔性件的數(shù)學(xué)模型可提取柔性件的形狀特征參數(shù)，在本實(shí)施例中具體包括兩個(gè)參數(shù)：一個(gè)是柔性件的中心軸線參數(shù)，另一個(gè)是柔性件的外輪廓特征參數(shù)，其中，中心軸線參數(shù)表征柔性件的中心軸線，外輪廓特征參數(shù)可選用柔性件的截面特征參數(shù)。根據(jù)上述兩個(gè)參數(shù)可以表示柔性件的形狀特征。

柔性件兩端連接有連接部件，當(dāng)連接部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，柔性件的中心軸線也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變形，因此，通過(guò)柔性中心軸線模型創(chuàng)建模塊102創(chuàng)建連接部件的簡(jiǎn)化模型(即拓?fù)淠Ｐ?，當(dāng)連接部件的簡(jiǎn)化模型發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，柔性件的中心軸線也將產(chǎn)生相應(yīng)變形，據(jù)此可確定柔性件的中心軸線的變化規(guī)律，從而建立可變形的柔性中心軸線模型。

可變形柔性件模型創(chuàng)建模塊103在可變形的柔性中心軸線模型的基礎(chǔ)上，基于上述的柔性件的中心軸線參數(shù)和外輪廓特征參數(shù)，利用法則掃掠即可建立柔性件本體模型，然后將性件本體模型和連接部件的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行組合，即可獲得可變形的柔性件模型。

優(yōu)選地，柔性中心軸線模型創(chuàng)建模塊102在建立連接部件的簡(jiǎn)化模型時(shí)，可以將連接部件抽象為一條直線加一個(gè)點(diǎn)的形式。具體的，該直線即為連接部件的等效直線，該點(diǎn)即為連接部件與柔性件固連的中心點(diǎn)，該等效直線經(jīng)過(guò)該點(diǎn)。

在一種可選地實(shí)施方式中，如圖21所示，柔性中心軸線模型創(chuàng)建模塊102包括：

曲線創(chuàng)建模塊1021，用于以連接在柔性件兩端的所述連接部件的所述中心點(diǎn)作為端點(diǎn)，生成與所述連接部件的等效直線相切的平滑曲線段；所述平滑曲 線段在所述中心點(diǎn)處的曲率相等；

生成模塊1022，用于根據(jù)所述平滑曲線段生成所述可變形的柔性中心軸線模型。

柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型均為一條等效直線和一個(gè)中心點(diǎn)的形式，曲線創(chuàng)建模塊1021將柔性件兩端的連接部件的簡(jiǎn)化模型中的中心點(diǎn)相連，形成一條平滑曲線段，保證該平滑曲線段在該中心點(diǎn)處與連接部件的等效直線相切，另外，考慮到柔性件的柔度分布均勻，因此還要求該平滑曲線段在該中心點(diǎn)處的曲率應(yīng)保持相等，但若柔性件的柔度分布不均，則根據(jù)柔性件兩端的柔度對(duì)該曲率進(jìn)行修正。

曲線創(chuàng)建模塊1021獲得的平滑曲線段與柔性件的中心軸線相對(duì)應(yīng)，當(dāng)連接部件的簡(jiǎn)化模型運(yùn)動(dòng)時(shí)，該平滑曲線段發(fā)生變形，生成模塊1022依據(jù)該平滑曲線段即可生成可變形的柔性中心軸線模型。

上述柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的系統(tǒng)可執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例一直實(shí)施例三種所提供的柔性件運(yùn)動(dòng)仿真模擬的方法，具備執(zhí)行方法相應(yīng)的功能模塊和有益效果。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。