汽车逆向设计1-25梁潞阳
CATIA逆向教程
此功能可将点云不平整的地方根据条件进行近似调整， 使点云便于逆向操作。
3、点云拟合分析
此功能通过计算可以 检查两个不同特征的 拟合程度及距离。 我们在逆向后所得曲 面上也经常用此功能 进行验证是否满足要 求。
以上是一些常用命令 多尝试就能学会。
根据不同类型的零件选择不同的逆向方法，此零件为吹塑成型，用此命令可将点云分割 并分别拟合曲面。
在逆向过程中我们首先应考虑点云整体情况，根据整体构思逆向思路后再动手操作 这样会避免很多重复操作。
如图，我们想让拟合出来的数据质量好，必须按照正确的思路拟合曲面，曲面的 光顺程度视零件用途进行拟合， 如仅用来进行整车布置，那我们只要大致拟合出形状及关键特征即可.
总结
逆向设计其实在很多时候要用到CATIA软件的正向设计 模块，因此牢固掌握常用模块的功能才是王道。
整车点云
单件点云
将此点云复制粘贴到右边整车点云下。
之前的整车点云中有很多我们不必用的可以利用点云显示器进行筛选。此功能 仅为暂时隐藏局部点云。 激活所有隐藏部分 隐藏部分与显示部分跳转
筛选器（隐藏用不到的） 过滤器（按自己要求降低或增加点云密度） 裁减器（永久性剪掉点云不需要的部分）
以上功能是点云操作中经常用到的功能，大家可以多试下功能就能学会了。
Catia 逆向
逆向设计
顾名思义为逆向设计方法也叫至下而上设计,我们通常利用目标点云为参考制作零件数据的方法叫逆向. 逆向设计流程:制作油泥模型扫描点云数据制作零件结构设计.
正向设计
也叫至上而下设计.通常流程:确定整车目标值参数搭建整车框架分件设计,
复合设计
在计算机技术应用如此广泛的今天我们进行汽车设计通常采用复合的方法,即正向设计与逆向设计混合应用. 复合设计流程一般无定性规定,可根据周边条件适当取舍. 总结:无论设计方法如何,我们的目标零件设计.
汽车车灯反射器的逆向工程研究
３
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基于Geomagic软件的汽车保险杠逆向工程设计
将 处 理 过 的测 量 数 据 导人 Ｃ ＡＤ
１ 逆 向 工 程 的 含 义 及 基 本 流 程
逆 向工 程 （ ｅ ｅｓ ｎ ｉｅｒ ｇＲＥ 也 称 为 反 Ｒ ｖ ｒｅＥ ｇｎ ｅｉ ） ｎ 求 工程 、 向 工程 等 ｎ 。是 指 在 没有 设 计 图纸 或 者 反 ］ 设计 图纸不 完整 以及 没 有模 型 的情 况 下 ， 照现 有 按 零 件 的模型 （ 品原 型 或 油 泥 模 型 ） 利 用 各 种 数 字 产 ， 化 技术 及 Ｃ ＡＤ技术 重 新 构造 模 型 而 克 隆或 创 造 实
意复杂 的精 确 曲面 模 型 ， 创造 从 原 型 曲面 测 量 点 云 到多边 形数 据 的高 品质三 维模 型产 品 。
Ｇｅ ｍａ ｉ 软 件可 以直 接 由点 到 面进 行 构 面 ， ｏ ｇｃ 改
产 品或模 具 制造 ３个 部分 组成 。逆 向工程 中的关 键 技术 是数 据采 集 、 数据 处理 和模 型 的重 建Ｌ 。 ５ ３
变 了传 统 的从点 到 线 再 到面 的构 面 方 式 ， 接 受不 可
同种 类 的 数 据 来 源 （ ｉｓ ｄ ｆ ｓｌ ａｃ ｂｎ ｏ ｊ 如 ｇ 、 ｘ 、 ｔ、 ｓ 、 ｉ、 ｂ 、
３ ｓ ｐｙ等） 并 且 有 强 大 的数 据 修 补 功 能 （ 部 点 ｄ 、ｌ ， 局 数据 丢失后 可修 补 ） 。该 软件 可方便 快捷 进行 检测 ， 可查询 单 点 偏 差 ， 测 报 告 可 以 ＨＴ 检 ＭＬ文 件 格 式
输 出。
３ 汽 车保 险 杠 的 逆 向造 型 设 计
３ １ 汽 车保 险杠 的造型 曲面 分析 ．
在 进 行 曲 面 的测 量 和造 型 之 前 ， 必须 对 曲面 进
刘惟信-《汽车设计》中的重要参数
《汽车设计》中零件设计寿命
二 前后桥 1 半轴弯矩的动载系数： 轿车、客车 货车 越野汽车 2 桥壳弯曲应力的动载系数 轿车、客车 货车 越野汽车
中零件设计寿命、保险系数、动载系数等重要设计参数
热处理 设计寿命 30万公里 25万公里 3% 12% 30% 40% 15% 车型 轿车 货车、大客车 越野汽车 越野汽车 越野汽车 越野汽车 越野汽车
序号 零件名称 一 1 2 3 4 5 6 7 轴承 变速器轴承 1档使用率 2档使用率 3档使用率 4档使用率 5档使用率 变速器内的滚针轴承 滚针轴承滚针间的最小间隙 滚针轴承总间隙量的最大值 9 十字万向节的滚针轴承： 滚针直径差： 衬管与滚针之间的径向间隙： 滚针的周向总间隙： 9 主减速器轴承的寿命 轿车计算时使用的车速 货车计算时使用的车速 材料
≥0.025mm 0.5dz-0.7dz 两项不能同时满足时，应保证后者。 ≤0.003mm 0.009-0.095mm 0.08-0.30mm
60km 40km
1.75 2.5 3
，
这就是整车的动载荷系数
ATV的羊角的动载系数与此一样。
汽车设计荷载汇总
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Thank you
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多车道桥梁的汽车荷载应考虑折减。当桥涵设计 车道数≥2时，汽车荷载产生的效应 应该按表 6.0.6-2规定的多车道横向折减系数进行折减，但折 减后的效应不得小于两条设计车道的荷载效应。
汽车设计荷载
计算荷载的汽车车队 汽车-10级，汽车-15级， 汽车-20级， 汽车-超20级
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1
30 70
50 100 30 70
30 70
15 4
15
454
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汽车—10级
4 15
50 100
70 130 50 100
50 100
15 4
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454
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汽车—15级
70 130
汽车荷载分为公路Ⅰ级和公路Ⅱ级两个等 级。
汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车 道荷载由均布荷载和集中荷载组成。
桥梁结构的整体计算采用车道荷载；
桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土 墙土压力等的计算采用车辆荷载。
车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。
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新规范 车道荷载的计算图式
120 60 120 70 130
4 15 70 130
15 70 130
4
15
4
10 4
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基于逆向工程技术的汽车橡胶密封条模具的再设计
Ｚபைடு நூலகம்ＡＮＧ ｎ － ｉ ｌ ， Ｈｏ ｇ ｂ ｎｇ＇ ＳＨＡＮＧ ａ ｇ ｑ ｎｇ＇， ＩＸｉｏ ｙ ｎ ３ Ｇｕ ｎ － ｉ ２ Ｌ ａ － ａ ３
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第 ７期 ２１ ０ ２年 ７月
文章 编 号 ：０ １３ ９ （０ ２ ０ — ２ １０ １０ ＝ ９ ７ ２ １ ）７ ０ ６ — ３
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ ２ ６１
基 于逆 向工程技 术的汽车橡胶 密封条模具 的再设计 木
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基于FARO测量系统的汽车零部件逆向设计
作 者简 介： 崔秀梅（９ １ ）女 （ １８一 ， 满族 ）辽宁人 ， ， 硕士 ， 主要从 事逆向工程 、Ａ Ｃ Ｅ＼ Ａ Ｃ Ｄ＼ Ａ Ｃ Ｍ技术研究
对 复 杂 曲面 进 行 逆 向设 计 ， 曲 面精 度 可 达 ± ０ 其 ２ ｍ， 测 量 速 度 是 接 触 式 三 坐 标 测 量 机 的 ５ ， 且 倍
较好地解决 了含光滑 曲面的汽车零件快速 、 高精度 逆向设计 的问题 ．
关 键 词 ： 向设 计 ； 据 采 集 ； 逆 数 曲面 重 构 ；Ａ Ｏ测 量 系 统 ＦＲ
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Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｔ ｏ ｆｄ ｔ ｃ ｕｉｉｉｎ，ｔｅ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆｄ ｔ ｉｐ ｓ ｎ ｕ ｆｃ ｅ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ｄ ｒｎ ｔａ ｔ ｅｍｅｈ ｄ ｏ ａａａ ｑ ｓｔ ｏ ｈ ｅ ｈ ｏｏ ｏ ａａｄ ｓ ｏ ａ ａ ｄ ｓ ｒａ ｅ ｒｃ ｎ ｔｕ ｔ ｕ ｉｇ ｙ ｌ ｏ
ｈ ｒ ｃ ｓ ｆｓ ｏｈ ｓ ｒａ ｅ ｄ ｇｔ ａｉ ｒ ｅ ｅ ｒｈ ｄ．Ｔ ｅ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆｓ ｏ ｔ ｕ ｆｃ ｅ ｅ ｓ ｅ ｔ ｅｐ ｏ ｅ ｓｏ ｍｏ ｔ ｕ ｆｃ ｉｉ ｚ ｔ ｎ ａｅ ｒ ｓ ａｃ ｅ ｉ ｏ ｈ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｏ ｍｏ ｈ ｓ ｒ ｅ ｒｖ ｒｅｄ — ｙ ａ ｓｇ ｓａ ａｙ ｅ ｉｎ ｉ ｌ ｚ ｄ．Ｕｓｎ ＲＡＯ ａ ｕ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｔ ｅ ｅ ｅ ｄ ｓｇ ｍｏ ｔ ｕ ｆｃ ｎ ｉｇ Ｆ ｍｅ ｓ ｒｎ ｙ ｔｍ ｏ ｒｖ ｒ ｅ ｉ ａ ｓ ｏ ｈ ｓ ｒａ ｅ， ｔｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔ ｓ ｎ ｈ ｅｕ ｔ ｓ ｏ ｔａ ｓ ｉ ｉ ｎ ｉｎ ｒｏ ｅ ｌｓ ａ ｗｅ ｔ ｉｒ ｎ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ａ ｎｉｇ ｓ ｅ ｄ ｉ ｆ ｅ ｔ ｓ ｑ ｉｋ ｒ ｔａ ｈ ｔ ｄｍｅ ｓｏ ａ ｅｒｒ ａ ｅ ｓ ｔｎ ｔ ｎｙ ｍ ｃｏ ｓ ｎ ｈ ｃ ｎ ｎ ｐ ｅ ｓ ｉ ｉ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｌ ｓ ｒ ｈ ｖ ｍｅ ｕ ｈ
汽车正面碰撞安全设计-讲义
2
马德仁博士，2013.4
马德仁博士，2013.4
第28页 共240页
汽车正面碰撞安全设计
2.2 人体损伤评价
目
录
2.基本原理 2.1动力学基本模型 2.2人体损伤评价
3 软组织器官与骨架撞击 2 头胸部 撞击方向盘 膝盖碰上挡板 脚碰上脚挡板 发动机后移撞上车身 假人开始 前车身变形撞上车身 前冲 车身撞上撞墙 前碰撞时间顺序 时间 60 50 40 30 20 10 0 ms
马德仁博士，2013.4 第9页 共240页 汽车正面碰撞安全设计
• 2006年，死亡人数下降为8.9万人， • 2010年，死亡人数下降下降至6.5万人，为10年来的最低点。 • 2012年，全国涉及人员伤亡的道路交通事故210812起，共造成62387人死亡。
马德仁博士，2013.4
第10页 共240页
交通事故的历史数据
马德仁博士，2013.4
第5页 共240页
汽车正面碰撞安全设计
马德仁博士，2013.4
第6页 共240页
汽车正面碰撞安全设计
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
1.1 碰撞安全综述
1.1 碰撞安全综述
导致伤亡的十大因素
马德仁博士 奇瑞汽车工程中心主任
1.1 碰撞安全综述
目
录
交通事故致人伤亡是一个世界性问题！
Do you know？ • 交通事故全球范围内每年导致130万人死亡 • 3000万人受伤 • 每25秒1人因交通事故死亡 • 每1秒1人因交通事故受伤 • 70%的交通事故死亡发生在新兴市场国家 • 交通事故是1~34岁的美国人死亡的首要原因 • 汽车交通事故伤亡导致的损失： ——2310亿美元/年（美国） ——5000亿美元/年（全球）
汽车扭力梁侧倾工况性能设计
与衬套垂向距离 Ｈ、 轮心与衬套垂向距离 Ｅ， 以及纵臂仰角 α。
收稿日期： ２０１９－０８－１２
基金项目： 江西省重点研发计划项目 （２０１８１ＢＢＥ５００１１）
作者简介： 黄欣 （１９８３—）， 男， 硕士， 工程师， 主要从事扭力梁悬架结构设计、 性能匹配工作。 Ｅ－ｍａｉｌ： ｈｘｂ＠ ｊｌｃｈａｓｓｉｓ ｃｏｍ。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｒｅｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎｄｅｘｅｓ， ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｒｏｌｌ ａｎｇｌｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ， ｒｏｌｌ ｔｏｅ ｃｈａｎｇｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ ａｎｄ ｒｏｌｌ ｃａｍｂｅｒ ｃｈａｎｇｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ，
ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｂｅａｍ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｓｔａｒｔｉｎｇ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ， ｔｈｅ
地指导扭力梁整车行驶性能的匹配设计。 表中内容不再论述，
可查找相关悬架设计文献 ［１－２］ ， 下面仅介绍扭力梁侧倾工况
３ 大指标。
图 ４ 车轮前束
表 １ 扭力梁侧倾工况相关性能指标
层级
序号
性能
１
侧倾角刚度 ／ ［Ｎ·ｍ·（ °） ］
２ ３ 侧倾外倾角变化梯度
１ 侧倾工况下扭力梁的主要结构设计参数
扭力梁在结构上由纵臂、 横梁、 衬套以及车轮轴承座等零
件组成。 在工程设计上， 扭力梁最关键的设计参数有 １０ 余个，
而各种结构和工艺参数则多达 １００ 个以上， 文中仅选择侧倾工
图 １ 扭力梁俯视简图
如图 ２ 所示， 主要涉及的结构设计参数有： 横梁剪切中心
CATIA V5逆向设计
汽车学院车身工程 王松
第一部分 理论综述 第二部分 操作流程(DSE) 第二部分 推荐资料
逆 向 工 程 流 程 图
自 动 对 正 合 并 后 的 点 云 文 件
点云处理模块和曲线曲面造型模块
数字曲面编辑器（ Digitized Shape Editor） 曲面快速重建（ Quick Surface Reconstruction）
创成式曲面造型（ Generative Shape Design & Optimizer） 自由曲面造型（ FreeStyle Shaper, Optimizer, & Profiler） 线构架与曲面设计（ Wireframe and Surface） 车身a级曲面造型 （Automotive Class A）模块等。 在逆向设计时，往往需要根据工件的形状特点，综合运用点云处理模块和曲面设计模块。
逆 向 结 果
二维车身制图
第二部分 操作流程(DSE)
设计思路: Car Door
过滤点云数量
铺面
在铺好的面上创建曲线
输出STL 文档
第三部分 推荐训教程（资源中心下载） Catia 在线帮助 （资源中心下载） Catia 实例练习（夸克工作室）
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汽车逆向设计
众所周知，车身的开发它需要大量资金的积累、技术的积累、人才的积累。我国汽车业尚没有形成很强
的研发能力，很多专家认为：过去多年我们走的开发思路，一是完全自主开发，一切从零开始，这种开发思
路实践证明不成功，因为我们没有那么大规模支持，更没有那么多的技术、管理积累；二是图省事，简单"
拿来主义"，购买技术，这样技术永远掌在别人的手里，不可能形成自主开发能力。
逆向工程技术就是迅速解决提升我们汽车车身研发水平重要手段之一。我们提升汽车自主开发能力，赶
上世界水平唯一的办法，必须采取站在巨人的肩膀上，要消化、吸收、改进、创新。韩国、曰本都曾经走这
条路，他们不是简单的把别人的车拿来装配，而是真正地消化、吸收，通过消化、吸收学习，缩短与世界水
平的差距，逐步培养起自己的自主开发能力，因此成为今天的汽车开发世界强国。 逆向工程技术正是消化、
吸收先进技术重要方法之一，尤其在车身开发方面，逆向工程技术是送我们走上巨人肩膀的强大武器。
一、逆向设计的概念
逆向工程（ReverseEngineering-RE）是对产品设计过程的一种描述。
在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程，即设计人员首先在大脑中构思产
品的外形、性能和大致的技术参数等，然后通过绘制图纸建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入
到制造流程中，完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们称为“正向设计”过程。逆向工程
产品设计可以认为是一个“从有到无”的过程。简单地说，逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品模型，
反向推出产品设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。从这个意义上说，逆向工程在工业设计中的应
用已经很久了。早期的船舶工业中常用的船体放样设计就是逆向工程的很好实例。随着计算机技术在制造领
域的广泛应用，特别是数字化测量技术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的
主要对象。通过数字化测量设备（如坐标测量机、激光测量设备等）获取的物体表面的空间数据，需要利用
逆向工程技术建立产品的三维模型，进而利用CAM系统完成产品的制造。因此，逆向工程技术可以认为是
将产品样件转化为三维模型的相关数字化技术和几何建模技术的总称。逆向工程的实施过程是多领域、多学
科的协同过程。
作为一种新产品开发以及消化、吸收先进技术的重要手段,逆向工程和快速原型技术可以胜任消化外来技
术成果的要求。它们的出现改变了传统产品设计开发模式,大大缩短了产品开发的时间周期,提高产品研发的成
功率。
当今，各个行业越来越注重产品的外观设计，以此来吸引顾客，最终在商业上取得成功。这点在消费产
品的设计中体现的尤为突出。特别是手机、数码相机、汽车等行业。
二、顺、逆向工程在设计流程中的比较与分析
逆向工程，顾名思义与顺向工程的设计流程不同，其过程是依靠已经存在的零件或是产品原型的表面所
得到的资料来建立3DCAD模型，而不是透过设计图。
图1
如图1所示，其两个设计流程的主要差别在于传统的顺向工程是概念设计、产品规范到产品设计图，而
逆向工程则是由测量到的资料来反推得到3DCAD模型。顺向的产品开发程序是设计师依据产品企划时所定
的规划与设计构想，绘制草图及效果图，并且依据效果图制作手工模型，或以建构CAD几何模型，最后进行
NC或RP（RapidPrototype）的加工程序。然而导入逆向工程设计程序后，设计师仍是依据产品设计企划时所
定的规范与设计构想，但效果图或精细描绘则已不是必备的程序了，取而代之的将是直接运用逆向工程对PU
泡沫或油土模型进行点资料扫描，并交由CAD系统进行编修与重建，最后进行NC或RP的加工程序
三、逆向设计的基本流程
逆向工程是将实物转变为CAD模型的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称，逆向
工程是汽车产品开发的新方式。目前基于CAD/CAM系统的数字扫描技术为实物逆向工程提供了有力的支持，
在进行数字化扫描、完成实物的3D重建后，通过NC加工就能快速地制造出模具，最终注塑得到所需的产品，
通过逆向工程技术，在消化、吸收先进技术的基础上，建立和掌握自己的产品开发设计技术，进行产品的创
新设计，是提高汽车设计能力和制造效率的捷径。 逆向工程的简单过程是：利用数字化扫描设备扫描实体
模型，将数据导入计算机，利用逆向工程软件处理获取的点云数据，行程曲线、曲面、实体模型，对实体模
型进行修正，形成最终的三维模型。相比正向建模，逆向工程建模的速度更快，效率更高。逆向工程队对计
算机处理器、内存和显卡的性能有综合要求，特别是要保证实时数据采集和处理，必须配置较高的内存和性
能强大的显卡。
1、逆向工程的结构体系
逆向工程系统主要由三部分组成:产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造。逆向工
程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。
(1)数据采集
数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三
维几何数据,影响到重构的CAD实体模型的质量,并最终影响产品的质量。
(2)数据处理
对于获取的一系列点数据在进行CAD模型重建前,必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、
测头半径补偿和插值补点等处理。
(3)模型重建
将处理过的测量数据导入CAD系统,依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD模型。
简单理解汽车逆向设计流程：拿到实物产品----进行产品公析抄数------抄数机进行抄数数据文件STL格式
-----Surfacer或Geomagic进数据处理格式为igs------进行Pro/E等三维软件中进行绘图，当今主要流行的三维
CAD软件如UG、IMAGEWARE、CATIA、I-DEAS、Pro/Engineer