在傳統(tǒng)設(shè)計方法中，由于涉及的產(chǎn)品因素眾多踱封，在確定駕駛員手操縱范圍需要考慮：國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3958客净、靠背角凭衩、胯關(guān)節(jié)角、方向盤傾斜角舌多、方向盤直徑交印、H點到踵點的水平距離享立、H點到踵點的垂直距離盘秕、方向盤中心到踵點的水平距離及方向盤中心到踵點的垂直距離等，顯然需要花費較長的設(shè)計周期嫂镇。CATIA V5提供的知識工程模塊抢熟，可以滿足此類多因素設(shè)計的需求，并將設(shè)計周期減少一半竞茂。

    以下從CATIA V5知識工程模塊匾蛆、轎車車身駕駛員手伸及界面確定方法以及具體的操作步驟3方面進行闡述。

    一固啡、CATIA V5知識工程Knowledgeware

    KBE實際上是通過知識的驅(qū)動和繁衍向工程問題和任務(wù)提供最佳解決方案的計算機集成處理技術(shù)切油，即在產(chǎn)品設(shè)計時充分考慮企業(yè)已有的知識，以及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國際法規(guī)名惩。通過知識被捕捉及正式化澎胡，工程師可以自動地利用這些知識，達到最佳設(shè)計效果娩鹉。

    在CATIA V5知識工程Knowledge ware包含以下7個分模塊攻谁。

    1.Knowledge Advisor：知識顧問

    提供了捕捉工程知識作為嵌入特征、客戶化重構(gòu)弯予、參數(shù)利用戚宦、公式利用、規(guī)則利用锈嫩、強力拷貝受楼、定義關(guān)系以及反應(yīng)特征等功能。

    2.Knowledge Expert：知識專家

    提供了檢測規(guī)則呼寸、規(guī)則導(dǎo)入那槽、全局分析檢測、客戶化檢測報表等舔、專家語言系統(tǒng)骚灸、規(guī)則編輯器、超限特征高亮以及對象條件庫等功能恤诀。

    3 . P r o d u c t E n g i n e e r i n g

    Optimizer：產(chǎn)品工程優(yōu)化器提供了定義優(yōu)化過程热跨、定義幾何約束、最值尋優(yōu)碑肚、實驗方法設(shè)計悍暴、實驗工具設(shè)計壳荣、生成優(yōu)化報表以及利用關(guān)系定義參數(shù)變化范圍等功能。

    (暫不可見)duct Knowledge Template：

    產(chǎn)品知識模板提供了設(shè)計數(shù)據(jù)表格化分類汽心、用戶特征定義目錄吟钻、特征搜尋、零件設(shè)計模板熏疾、裝配設(shè)計模板溶豌、創(chuàng)成式腳本語言以及交互式設(shè)計模板等功能。

    5.Business Process Knowledge

    Template：業(yè)務(wù)流程知識模板提供了工作環(huán)境創(chuàng)建葵昂、技術(shù)目標(biāo)創(chuàng)建桶淡、行為創(chuàng)建、行為綜合寥掐、行為鏈接靴寂、問題檢測工具、創(chuàng)成式零件設(shè)計表格以及技術(shù)條件特征添加等功能召耘。

    6 . P r o d u c t F u n c t i o n

    Optimization：產(chǎn)品功能優(yōu)化提供了精確描述產(chǎn)品功能系統(tǒng)百炬、可視化產(chǎn)品功能系統(tǒng)、產(chǎn)品功能系統(tǒng)識別污它、產(chǎn)品功能系統(tǒng)簡化剖踊、產(chǎn)品解決方案以及輸入輸出技術(shù)優(yōu)化文件等功能。

    (暫不可見)duct Functional Definition：

    產(chǎn)品功能定義提供了創(chuàng)建圖形模板轨蛤、定義行為組蜜宪、創(chuàng)建系統(tǒng)、創(chuàng)建變量祥山、零部件產(chǎn)品鏈接圃验、編輯相關(guān)功能元件、圖形排列以及變量系統(tǒng)管理等功能缝呕。

    這些模塊的綜合使用澳窑，通過已有的設(shè)計經(jīng)驗以及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等，將其轉(zhuǎn)化為知識工程的組成部分诚咪，提高了設(shè)計效率圾篱，為企業(yè)生存發(fā)展贏得了先機。

    二搭肠、轎車車身設(shè)計

    轎車車身造型是車身設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)玫惧，人體工程學(xué)在轎車車身設(shè)計中占有極為重要的位置，它是改善轎車使用性能眯华、優(yōu)化駕駛條件以及提高駕乘舒適度方面的關(guān)鍵庞蠕。在此過程中，確定駕駛員手操縱范圍是一項較為繁瑣的工作。確定駕駛員手操縱范圍是轎車車身設(shè)計中確定方向盤则菌、綜合操縱桿以及開關(guān)鍵等的必要條件破卜。它描述了駕駛員以正常駕駛姿勢坐在轎車座椅上，身系安全帶踏靴，右腳置于加速踏板上廷前，一只手握住方向盤時另一只手所能伸及的最大空間曲面。此曲面提供的空間范圍窜无，即為駕駛員手操作范圍贱甥。其中設(shè)計參數(shù)包括(見圖1)：

   A：靠背角；B：胯關(guān)節(jié)角讲仰；C：方向盤傾斜角慕趴；D：方向盤直徑痪蝇；

   Hx：H點到踵點的水平距離鄙陡；Hz：H點到踵點的垂直距離；

   Wx：方向盤中心到踵點的水平距離躏啰；Wy：方向盤中心到踵點的垂直距離趁矾。

    國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3958通過綜合變量G，將駕駛員手操縱界面分為7檔：

    G<-1.25给僵，-1.24<G<-0.75毫捣，-0.74<G<-0.25，-0.24<G<0.24帝际，0 . 2 5 < G < 0 . 7 4蔓同，0 . 7 5 < G < 1 . 2 4，1.25<G

    根據(jù)不同的轎車車型確定以上參數(shù)后蹲诀，通過G值斑粱，即可確定手伸基準(zhǔn)面。

    以下采用G<-1.25管员，男女駕駛員比例50/50的情況為例褂省，講述手伸界面的確定方法(見表1)。

    表1中溅逃，Hi指車體座標(biāo)Z方向距離H點距離葵稚。

    三、CATIA V5知識工程的具體使用方法

    1.引入設(shè)計表（Design Table）

    關(guān)于設(shè)計表其定義為：

   (1)設(shè)計表可以創(chuàng)建與管理零件族少锭。這些零件只是在幾何上具有差異洁席；

   (2)通過設(shè)計表可以定義機械零件，可以輸入輸出相關(guān)數(shù)據(jù)谎躁；

   (3)數(shù)據(jù)表通過外部數(shù)據(jù)引用驅(qū)動文件自動更新值唉，引用的格式可以是Microsoft Excel 文件，也可以是記事本文件泄艘。設(shè)計表中的列不需要嚴(yán)格與設(shè)計參數(shù)對應(yīng)宦噩，并且在需要的情況下缅科，僅僅引用設(shè)計表中的一部分，通過創(chuàng)建相關(guān)衰拄，申明需要引用的部分耗跛；

   (4)通過設(shè)計表，可以對設(shè)計進行檢測和規(guī)則定義（見表2）攒发。

    根據(jù)表2的規(guī)范调塌，駕駛員手操作范圍見表3。

    表3中惠猿，L_POINT指駕駛員中心線左側(cè)點羔砾；R_POINT指駕駛員中心線右側(cè)點。

    根據(jù)表1 可以計算出駕駛員左側(cè)點共70個偶妖，即l_p1至l_p70姜凄；駕駛員右側(cè)點共100個，即r_p1至r_p100趾访。

    2.進入CATIA知識工程模塊(如圖2)

    (1)定義6個長度型變量：L_X态秧，L_Y，L_Z扼鞋，R_X申鱼，R_Y，R_Z云头，如圖3所示捐友。

    (2)導(dǎo)入駕駛員手操作范圍表格，CATIA由此自動生成設(shè)計表格锁澡，如圖4所示埋吊。

    (3)此時在CATIA的模型樹上，同時自動產(chǎn)生了設(shè)計表格（Design table）圖標(biāo)辉茴，如圖5所示癣跟。

    3.結(jié)果

    利用CATIA自動生成的設(shè)計表格繪點，由這些點自動生成曲面女骗，如圖6所示景顷。此曲面為汽車車身設(shè)計的重要依據(jù)，需要參考此曲面的設(shè)計部分包括：車內(nèi)的有效空間以及各部件镣逃、總成（座椅强男、儀表板、方向盤）等的布置位置和尺寸關(guān)系撼遵；確定各操縱裝置的布置眨仪，使駕駛員自然、迅速、準(zhǔn)確柑爸、輕便進行操縱吵护，并且降低操縱疲勞強度；根據(jù)人體的生理特性和要求表鳍，合理確定一個舒適馅而、美觀的乘坐環(huán)境。

    四譬圣、結(jié)論

    通過CATIA V5知識工程的運用瓮恭，在轎車車身的駕駛員手伸及界面的多因素設(shè)計中，較大程度地提高了設(shè)計效率厘熟，對傳統(tǒng)的設(shè)計方法提高進行了有益的嘗試屯蹦。通過這種方法，將工程技術(shù)知識嵌入產(chǎn)品設(shè)計特征中绳姨，并且具有很好的延續(xù)繼承性登澜，實現(xiàn)設(shè)計共享，產(chǎn)品自動設(shè)計就缆，符合有關(guān)單位的設(shè)計規(guī)則帖渠。對產(chǎn)品設(shè)計的管理和客戶化有很好的幫助谒亦，便于在設(shè)計的早期發(fā)現(xiàn)問題资担，避免了重新設(shè)計帶來的高成本，在實際中具有一定的推廣價值炬费。

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