双曲率车门玻璃的设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105956246A(43)申请公布日2016.09.21(21)申请号201610264594.6(22)申请日2016.04.26(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人高大威冯金芝郑松林黄星星肖丹赵礼辉张楠(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人吴宝根王晶(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称双曲率车门玻璃的设计方法(57)摘要本发明涉及一种双曲率车门玻璃的设计方法，包括以下几个步骤：（1）根据双曲率玻璃和造型面的特征，确定几何输入模型；（2）根据输入模型确定参数化的鼓轴位置；（3）根据局部坐标系和鼓形面的数学方程建立参数化的鼓形面模型；（4）切割鼓形面轮廓，生成鼓形双曲率玻璃面。本发明的设计方法改进了传统环面设计模型，对鼓轴位置的优化以及鼓形双曲率玻璃的设计具有规范指导作用，同时也有利于提高双曲率玻璃的拟合精度和运动质量，减少故障率的发生，具有很高的工程实际价值，同时也是提高汽车行业车身开发能力的一大要求。CN105956246ACN105956246A权利要求书1/1页1.一种双曲率车门玻璃的设计方法，其特征在于，包括以下几个步骤：（1）根据双曲率玻璃和造型面的特征，确定几何输入模型；（2）根据输入模型确定参数化的鼓轴位置；（3）根据局部坐标系和鼓形面的数学方程建立参数化的鼓形面模型；（4）切割鼓形面轮廓，生成鼓形双曲率玻璃面。2.根据权利要求1所述的双曲率车门玻璃的设计方法，其特征在于：所述步骤（1）中，几何输入模型包括双曲率玻璃的边界点，前后边界线，上边界线以及腰线。3.根据权利要求1所述的双曲率车门玻璃的设计方法，其特征在于：所述步骤（2）中，参数化的鼓轴位置由鼓轴旋转的角度以及中点所在位置驱动。4.根据权利要求1所述的双曲率车门玻璃的设计方法，其特征在于：所述步骤（3）中，鼓形面的数学方程为：，其中：X、Y、Z表示直角坐标系中的变量，a、b、c为任意正常数。5.根据权利要求1所述的双曲率车门玻璃的设计方法，其特征在于：所述步骤（4）中，以边界线为切割线，生成参数化的玻璃面。2CN105956246A说明书1/3页双曲率车门玻璃的设计方法技术领域[0001]本发明涉及一种双曲率车门玻璃，特别是涉及一种鼓形车门玻璃的设计方法。技术背景[0002]在汽车工业迅猛发展的今天，车身的流线型和空气动力学要求越来越高，越来越多的轿车采用了双曲率侧窗，而鼓形双曲率侧窗也已经成为车门玻璃的主要发展方向。在传统的设计流程中，车门玻璃及其引导系统的设计是一个对工程师个人经验依赖性很强的工作，在激烈的市场竞争中已经不再适应现代化生产的节奏。而鼓形双曲率侧窗的设计规范已经成为车门结构设计中的难点。[0003]双曲率玻璃横向和纵向的曲率均大于零，因此称为双曲率玻璃，其升降运动形式在立体几何的分解下可以看成转动和滑移的合成运动，这种更复杂的运动形式给双曲面玻璃的设计带来了更多的挑战。常见的有圆环面和鼓形面模型。双曲面玻璃可以看成这两个模型的截取的一段曲面，其具体的位置和大小由模型的半径轴距等参数决定。[0004]侧窗双曲率玻璃的拟合设计多采用圆环面拟合。但这种方法主要存在两个问题：拟合出的圆环面与实际玻璃的造型面偏差过大，达不到工程设计精度要求；玻璃运动不稳定，很难满足空气动力学要求。采用鼓形面理论能很好的避免这些问题，是双曲率玻璃的设计符合行业标准。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种基于鼓形面理论的双曲率车门玻璃的设计方法，从而提高设计效率以及双曲率玻璃的稳定性和可靠性，减少双曲率玻璃的故障率。[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种双曲率玻璃的设计方法，包括以下几个步骤：[0007](1)根据双曲率玻璃和造型面的特征，确定几何输入模型；[0008](2)根据输入模型确定参数化的鼓轴位置；[0009](3)根据局部坐标系和鼓形面的数学方程建立参数化的鼓形面模型；[0010](4)切割鼓形面轮廓，生成鼓形双曲率玻璃面。[0011]所述步骤(1)中，几何输入模型包括双曲率玻璃的边界点，前后边界线，上边界线以及腰线。[0012]所述步骤(2)中，参数化的鼓轴位置由鼓轴旋转的角度以及中点所在位置驱动。[0013]所述步骤(3)中，鼓形面的数学方程为：[0014]其中：X、Y、Z表示直角坐标系中的变量，a、b、c为任意正常数。[0015]所述步骤(4)中，以边界线为切割线，生成参数化的玻璃面。[0016]本发明的有益效果是：本发明实施的双曲率车门玻璃设计方法改进了传统环面设3CN105956246A说明书2/3页计模型，对