CATIA DMU在麦弗逊悬架运动学特性分析上的应用
CATIA_DMU运动分析
CATIA_DMU运动分析1 产品介绍DMU机构运动分析（Kin）是专门做DMU装配运动仿真的模块。
针对⼤型产品如整车、飞机、轮船等的机构运动状态进⾏评价。
2 图标功能介绍(基本概念、基本界⾯介绍)2.1DMU运动仿真（DMU Simulation）⼯具条命令驱动仿真（Simulating with Commands）规则驱动仿真（Simulating With Laws）机构修饰（Mechanism Dressup）创建固定副（Fixed Part）装配约束转换（Assembly Constraints Conver）测量速度和加速度（Speeds and Accelerations）机构分析（Mechanism Analysis）2.2DMU运动副创建⼯具条（Kinematics Joints）创建转动副（Creating Revolute Joints)创建滑动副（Creating Prismatic Joints）创建同轴副（Creating Cylindrical Joints）创建球铰连接（Creating Spherical Joints）1 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析2 第五章 CATIA V5 DMU 机构运动分析创建平动副（Creating Planar Joints ）创建刚性副（Rigid Joints ）点-线副（Point Curve Joints ）曲线滑动副（Slide Curve Joints ）点-⾯副（Point Surface Joints ）万向节（Universal Joints ）CV 连接（CV Joints ）创建齿轮副（Gear Joints ）滑动-转动复合运动副（Rack Joints ）滑动-滑动复合运动副（Cable Joints ）⽤坐标系法建⽴运动副（Creating Joints Using Axis Systems ）2.3DMU Generic Animation创建运动仿真记录（Simulation ）⽣成重放⽂件（Generate Replay ）重放（Replay ）仿真播放器（Simulation Player ）编辑序列（Edit Sequence ）包络体（Swept Volume）⽣成轨迹线（Trace）2.4机构刷新（DMU Kinematics Update）机构位置刷新（Update）输⼊⼦机构（Import Sub-Mechanisms）重设位置（Reset Positions）2.5⼲涉检查模式⼯具条（Clash Mode）关闭⼲涉检查（C lash Detection（Off））打开⼲涉检查（C lash Detection（On））遇到⼲涉停⽌（C lash Detection（Stop））2.6DMU 空间分析（DMU Space Analysis）⼲涉检查（Clash）距离和距离带分析（Distance and band analysis）3 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析3 功能详细介绍3.1DMU运动仿真（DMU Simulation）⼯具条3.1.1⽤命令驱动仿真（Simulating with Commands）是⽤命令驱动的⽅式对已创建的机构进⾏运动仿真，这种⽅法⽐较直接、简便，但不能记录下来。
CATIA运动分析
CATIA运动分析DMU可以帮助设计工程师模拟和分析产品在运动过程中的行为。
通过对产品进行虚拟建模和模拟测试，设计师可以预测产品在实际使用环境中的性能，并优化设计，以达到更好的结果。
在DMU中，运动分析是其中一个重要的功能，它可以模拟和分析产品在运动中的行为。
通过运动分析，设计师可以检查产品的运动路径、速度、加速度、力和应力等参数，以便优化设计和调整设计参数。
具体来说，DMU可以帮助设计师完成以下任务：1.运动仿真：DMU可以模拟产品在运动中的行为，例如机械装置的运动、车辆的行驶、机器人的动作等。
设计师可以设置运动的起点和终点，以及运动的速度、加速度等参数，然后通过模拟运动过程，分析产品的运动轨迹和各种运动参数。
2.碰撞检测：在设计过程中，产品的不同零部件可能会在运动过程中相互碰撞，导致损坏或不正常的运动。
DMU可以检测到这些碰撞，并提供相应的警告和解决方案。
设计师可以通过调整零件的位置和参数，避免碰撞和故障。
3.动力学分析：DMU可以根据输入的参数，计算产品在运动中的动力学特性，例如速度、加速度和力等。
这些数据对于优化设计和改进产品的性能非常重要。
设计师可以通过动力学分析，找到产品运动中的瓶颈和问题，并提出相应的解决方案。
4.约束分析：产品在运动过程中通常受到各种约束和限制，例如物理约束、运动学约束和工艺约束等。
DMU可以帮助设计师分析这些约束，并优化设计以满足这些约束。
通过约束分析，设计师可以确保产品在运动中的正常运行和安全性。
总之，DMU是CATIA中一个重要的模块，可以帮助设计师进行运动分析。
通过运动分析，设计师可以预测产品在实际使用环境中的性能，并优化设计以达到更好的结果。
运动分析涉及的任务包括运动仿真、碰撞检测、动力学分析和约束分析等。
通过DMU的运动分析功能，设计师可以更好地理解和改进产品的运动特性。
CATIA运动仿真DMU空间分析
CATIA运动仿真DMU空间分析
一、CATIA关于动态仿真的介绍
CATIA动态仿真是一款非常先进和强大的模拟软件，它提供了强大的
模拟技术，它使用创建复杂机械组件和机械系统的过程变得简单，更快捷，更安全。
它提供强大的模拟技术，可以模拟机械系统的运动，尤其是双向
模拟，它可以将机械系统的运动还原到任何位置，从而更好地模拟机械系
统的运动，便于确定机械系统的建模参数，如型号，装配参数等，对于机
械模型的仿真来说，这是一个非常重要的工具，可以处理多种复杂的机械
设计任务，更好地模拟机械系统的行为，进行有效的实验验证。
二、CATIA动态仿真的功能
1、CATIA动态仿真功能：支持动画功能，可以在动画模式下模拟机
械系统的运动，准确演示机械系统的设计方案，帮助机械设计者完成机械
系统的设计；
2、双向模拟：可以模拟机械系统的双向运动，可以从模型驱动，也
可以从轨迹驱动，在复杂的机械系统中，可以模拟机械系统的双向运动，
实现机械系统动态特性的曲线和表达式，结合运动模拟可以实现选择性的
光滑动画效果；
3、空间分析：可以支持复杂机械系统的空间分析。
麦弗逊悬架硬点偏差对整车性能的影响分析
摘要麦弗逊悬架是一种经典的，被广泛使用的悬架形式，决定其使用性能的是悬架的关键硬点位置，硬点位置会直接影响到表征整车性能的四轮定位参数，包括前束角，外倾角，主销内倾角，主销后倾角等。
本文主要以麦弗逊悬架为对象，详细介绍了使用机械系统动力学分析软件adams，建立底盘前悬的机构运动学模型的过程，以及在模型中引入悬架硬点偏差，建立四轮定位参数测量的方法，探究麦弗逊前悬关键硬点制造偏差，对表征其性能的参数指标的影响。
同时，给出了硬点偏差对整车性能参数的定量化分析结果，为在实际的生产制造中，严格控制悬架硬点制造精度，提供了理论依据和参考。
关键词麦弗逊悬架整车性能四轮定位参数硬点偏差一、引言麦弗逊悬架作为一种经典的悬架形式，其构造简单，占用空间小，而且操纵性很好，被广泛应用于国内外商乘用车中。
在实际制造时，由于该悬架零部件外形较为复杂，且由多个部件组装而成，一般由减震器总成、下摆臂、副车架、转向横拉杆、横向稳定杆等装配而成。
零部件的制造偏差以及装配过程的偏差的积累难以避免，这些制造偏差会对悬架的硬点位置产生较大的影响，使悬架硬点偏离理论设计位置，并且偏差过大，将会导致装配后的四轮定位参数波动较大。
而四轮定位参数对汽车行驶性能有着非常大的影响，一般用来作为评价整车性能的参数指标。
因此，参数的不稳定必将造成整车性能下降，从而严重影响到产品质量。
有关麦弗逊悬架的仿真分析以及四轮定位参数的检测分析，一直以来都有相关学者在进行研究。
例如，李英涛[1]等对汽车四轮定位检测及调整技术，进行了比较全面系统的研究；李臣[2]等介绍了基于adams/car模块的麦弗逊悬架建模与仿真的分析方法；李海艳[3]等通过对麦弗逊悬架进行adams建模，并且结合经典控制理论和现代控制理论，对麦弗逊主动悬架性能参数的优化和控制，进行了较为深入的研究。
然而，已有的相关研究，大多集中在汽车车轮定位参数的检测调整，以及悬架硬点的优化等方面，较少涉及到悬架制造偏差对整车性能的影响分析。
CATIADMU运动机构仿真教程
CATIADMU运动机构仿真教程CATIA是一款广泛应用于机械设计和制造领域的三维建模软件，而DMU(Digital Mock-Up)则是CATIA的一项重要功能，它能够在虚拟环境中对机械产品进行完整模拟和测量。
本篇文章将重点介绍如何使用CATIA DMU进行运动机构仿真。
首先，我们需要打开CATIA软件，并新建一个机械装配模型。
在装配模型中，我们可以选择和放置各种零件，然后使用约束关系将它们链接在一起，从而形成一个机械运动机构。
在确定机构设计之后，我们需要进行运动仿真来验证其运动性能和机构强度。
在装配模型中，选择"DMU Kinematics"工具栏中的"Module Creation"来创建一个新的运动模块。
然后，在"Product1"下创建一个新的机构，命名为"Motion"。
在"Motion"中选择"Insert"，然后选择"Mechanisms"来添加运动机构零件。
接下来，我们需要选择合适的约束关系来定义机构的运动自由度。
在CATIA中，可以使用各种约束关系来模拟机构零件之间的运动关系，比如：旋转关节、滑动关节、齿轮齿条传动等。
例如，我们可以选择两个零件之间的旋转关节来定义它们之间的旋转运动。
在"Motion"中选择"Insert"，然后选择"Rigid"关节来添加一个旋转关节。
然后选择两个需要链接的零件，按住Ctrl键并点击它们。
CATIA将自动在两个零件之间创建一个旋转关节。
设置旋转关节的旋转轴和角度范围后，即可完成约束的定义。
定义完所有的约束关系后，我们可以通过点击"Close"来关闭约束定义窗口。
然后选择"Motion Analysis"工具栏中的"Define Simulation"来定义仿真参数。
CATIADMU机构运动分析
CATIADMU机构运动分析CATIA DMU（Digital Mock-Up）机构运动分析是一种在CATIA软件平台上进行的数字化样机的运动分析方法。
通过对机构的运动进行模拟和分析，可以评估设计的有效性、发现潜在问题，并优化设计方案。
1.建立机构模型：首先需要在CATIA软件中建立机构的几何模型，包括各个部件的几何形状、尺寸和位置关系等信息。
可以通过绘制二维草图、拖拉特定形状的线条等方式进行模型的绘制。
2.定义机构间的运动关系：在建立机构模型后，需要定义各个部件之间的运动关系。
可以通过定义关节、连杆、驱动器等方式，将不同部件之间的运动关系设定为特定的线性或非线性关系。
3.设置运动分析条件：在进行机构运动分析前，需要设置一些分析条件，比如加载条件、边界条件等。
可以根据实际情况设定机构的振动频率、加载力的大小和方向等。
4.进行机构运动分析：在设置好运动分析条件后，即可开始进行机构运动分析。
CATIA软件会根据设定的运动关系和加载条件，模拟机构的运动情况，并输出相应的运动结果。
可以对机构的运动速度、加速度、位移等参数进行分析，评估机构设计的合理性和稳定性。
5.优化机构设计：通过对机构的运动分析结果进行评估，可以发现机构设计中存在的问题，比如各个部件之间的干涉、运动范围受限等。
可以根据分析结果对机构进行优化设计，改进设计方案，提高机构的性能和可靠性。
CATIADMU机构运动分析的应用领域广泛，主要用于机械工程、航空航天工程、汽车工程等领域。
通过该方法可以在设计阶段对机构进行全面而准确的分析，减少实际制造中的试错成本和时间。
同时，还可以对机构的运动性能和可靠性进行预测和评估，为设计师提供决策支持。
在实际应用中，CATIADMU机构运动分析还可与其他分析方法相结合，比如有限元分析、流体力学分析等，以实现多学科的综合分析。
这样可以对机构的运动、结构、热力等方面进行全面分析，帮助设计师制定更合理、更优化的设计方案。
基于CATIA的轮胎包络计算分析
基于CATIA的轮胎包络计算分析席思文【摘要】The McPherson suspension with steering system and multi-link suspension model were built with the software CATIA. The proper joints were added first and the simulation was carried out. The tire envelop was got by the simulation of the virtual prototype with wheel jumpiness. The tire envelope play a key impact on the design of parts which are near the tire.% 利用CATIA软件建立了带转向系统麦弗逊前悬架和多连杆后悬架的运动学模型，通过对模型中相应关节处施加运动约束，再进行运动学仿真分析，从而获得轮胎包络，轮胎包络的准确计算对汽车轮胎周边零件的设计具有重要意义。
【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】4页(P65-68)【关键词】仿真;轮胎包络;CATIA【作者】席思文【作者单位】江铃汽车股份有限公司, 江西南昌 330001【正文语种】中文【中图分类】TP3910 引言麦弗逊式悬架是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一，它主要由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂等组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆[1]。
多连杆悬架表现出较好的运动学特性，使其更有利于提高汽车多方面的性能，尤其是提高操纵稳定性。
因此近几年来，多连杆悬架开始得到人们较多的关注[2]。
CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。
作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。
（整理）CATIA运动仿真DMU空间分析.
（整理）CATIA运动仿真DMU空间分析.CATIA运动仿真DMU空间分析CATIA的DMU空间分析模块可以进⾏设计的有效性评价。
它提供丰富的空间分析⼿段，包括产品⼲涉检查、剖⾯分析和3D⼏何尺⼨⽐较等。
它可以进⾏碰撞、间隙及接触等计算，并得到更为复杂和详尽的分析结果。
它能够处理电⼦样机审核及产品总成过程中经常遇到的问题，能够对产品的整个⽣命周期（从设计到维护）进⾏考察。
DMU空间分析能够处理任何规模的电⼦样车，它适⽤于从⽇⽤⼯具到重型机械⾏业的各种企业。
X.1 相关的图标菜单CATIA V5的空间分析模块由⼀个图标菜单组成：空间分析(DMU Space Analysis)Clash: ⼲涉检查Sectioning: 剖⾯观察器Distance and Band Analysis: 距离与⾃定义区域分析Compare Products: 产品⽐较Measure Between: 测量距离和⾓度Measure Item: 单项测量Arc through Three Points: 测量过三点的圆弧Measure Inertia: 测量惯量3D Annotation: 三维注释Create an Annotated View: 建⽴注释视图Managing Annotated Views: 管理注释视图Groups: 定义产品组x.2 空间分析模块的环境参数设定在开始使⽤CATIA V5的空间分析模块前，我们可以根据⾃⾝的习惯特点，合理地设定其环境参数。
在菜单栏中使⽤下拉菜单Tools→Option→Digital Mockup打开DMU Space Analysis的环境参数设定界⾯，在此窗⼝中有六个标签，分别对应不同的参数设定。
x.2.1 ⼲涉检查设置(DMU Clash)该设置针对Clash命令，允许设置以下内容：Retrieve Information：得到⼲涉的结果From previous computation：从前⼀个计算得到分析结果From PDM(UNIX only with ENOVIA VPM)：从PDM中得到分析结果(在UNIX系统下是ENOVIA VPM)None：（缺省）⽆⽐较Results Window /Automatically open：当进⾏⼲涉检查时⾃动打开结果显⽰窗⼝Display in Results box：设置缺省的显⽰条⽬list by conflict：冲突列表list by product：产品列表First line automatically selected：（缺省）⾃动选择冲突列表或产品列表的第⼀⾏Type of Computation：设置冲突的缺省类型和缺省的安全距离During Initial Computation：计算并显⽰所有冲突的深度和最⼩距离x.2.2 ⼲涉检查细节设置(DMU Clash – Detailed Computation)该设置针对Clash命令，允许设置以下内容：Level of Detail：设置细节的级别Element：（缺省）让⽤户全⾯地⼯作于产品级别，直到查明有关的元素。
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来 。其主要任务是在车轮和车架（ 或车身） 之问传 递所有的力和力矩 ， 缓和由路面不平传给车架（ 或
车身） 的冲击载荷 ， 衰减由此引起的承载系统的振 动， 控制车轮的运动规律 ， 以保证汽车需要 的平顺 性或操纵稳定性。悬架系统性能的优劣直接影响 到整车的操纵稳定性 、 乘 坐舒适性及底 盘零件 的 使用寿命（ 如轮胎 ） ， 因此 ， 对悬架系统进行运动学 与 动力 学 分析 在整 车设 计 开发 过程 中是一 项非 常
减振器总成 、 前轴总成及转 向机等构成 ， 其 中， 副 车架与机架固连 ， 自由度为 ０ ， 其余 总成均为运动 件， 共５ 个运动构件 ， 分别是 ： 减振器活塞杆 、 减振
器 与 羊 角 固连 件 、 转 向拉 杆 、 转 向机 齿 条 及 下 摆 臂， 运动 副包 括 ： ３ 个球 铰 副 、 １ 个 球销 副 、 ２ 个平 动 副、 １ 个转动副 ， 因此 ， 系统 自由度 Ｆ＝ ５ ×６ — ３ ×３
在取 得 悬 架 系统 硬 点 后 即可 构 建 １ ／ ４ Ｃ Ａ Ｒ的 Ｄ ＭＵ模 型 ， 利用 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ装 配 模 块 与 Ｄ ＭＵ模 块 结
合构建仿真模型 ， 因与一般机构的建模方法类似 ， 在此不做赘述 。构建好的模型如图 １ 所示 。
根据 上 述 模 型 ， 测 得 设 计 状 态 四轮定 位 参 数
—
Ｄ Ｍ Ｕ模块内置传感器侦测相关参数的变化规律 ，
最后使用标 杆车 Ｋ ＆Ｃ试 验 结果 验 证 各 参 数 的准
确性 。
１ 构建Ｄ ＭＵ模 型
麦 弗 逊 悬 架 系统 包 括 ： 副 车架 、 下摆臂 、 减 振 器总成 、 前轴 总 成及 转 向机 等 。构 建 Ｄ ＭＵ模 型可
第１ 期
机 电技术
１ ０ ９
Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ Ｄ ＭＵ在 麦弗逊悬 架运 动学特性分析 上的应用
李 玉魁
（ 东南 （ 福建 ） 汽车工业有限公司 ， 福建 福 州 ３ ５ ０ １ １ ９ ） 摘 要： 麦弗逊式 独立 悬架以其结构紧凑 、 易于布置横置发动机 、 构件受力小 等优 点在现代轿车及轻型客车上得到广
１ ×４ — ２Ｘ ５ —１ Ｘ ５ ＝２， 两个 自由度分 别是 车 轮 的
１ － ３ 麦 弗逊 悬架 Ｄ ＭＵ模 型构 建
上 下跳 动 和转 向。
以基于上述各总成实体模型 ， 利用系统硬点将各
总成 连接起 来 ， 也可 以完全基 于系统硬点 ， 结合
点、 线 、面 等基 本 要 素 进 行 模 型 的构 建 。前 一 种
如表 ２ 所示。
表 ２ 设 计状 态四轮定位参 数 （ 。 ）
方式形象 、 直观 ， 且可根据需要直接输出各总成 的
运动包 络 ， 因此 ， 本文采用该方式构 建运动学模
型。
１ ． １ 悬 架 系统硬 点
悬 架 系统 坐标 如表 ｌ 所示。
作者 简介 ： 李玉魁（ １ ９ ８ １ ～） ， 男， 工程师 ， 硕士 ， 研究方向 ： 汽车底盘与性能。
重 要 的工作 。 本文基 于 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ Ｄ ＭＵ模 块 对 麦 弗 逊 悬 架 进
１ ． ２ 麦弗逊 悬架 系统 自由度
如前 述 ， 麦 弗逊 悬 架 主要 由副 车架 、 下摆 臂 、
行运动学分析 ， 首先使用悬架系统硬点构建 Ｄ
泛应 用。文 中基于 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ Ｄ ＭＵ模块对麦 弗逊 式独立悬架进行 了运动学分析 ， 得出某款轿车麦弗逊悬架 的运 动学 特性 ， 为 整车 Ｋ ＆Ｃ 对标及 系统设计 提供 了依 据 ； 同时通过 与 Ｋ ＆ Ｃ试验结果对 比， 验证 了该 方法在麦弗逊式等受弹性件影响较小 的 独立悬架运动学分析上 的应用具有普遍 的适用性 。 关键词 ： 麦弗 逊独 立悬 架 ； Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ Ｄ ＭＵ； 运 动学仿 真 ； 悬架 Ｋ ＆Ｃ
中图分类号 ： Ｕ ４ ６ ３ ． ３ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ４ ８ ０ １ （ ２ ０ ｌ ４ ） ０ ｌ ＿ １ ０ ９ — ０ ３
悬架系统是现代汽车上 的一个重要 总成 ， 它 把车架 （ 或车 身 ） 与车轴 （ 或 车轮 ） 弹性 地连接起
表 １ 悬架 系统硬点 （ １ ／ ４车）