摘要：虚拟样机技术属于建立在虚拟样机基础上的一种先进数字化设计技术，通过虚拟样机技术能够产生合理的设计方案，在减少产品的开发周期基础上有效的将设计质量进行提升，产生更好的经济效益，将产品市场竞争力明显增强。鉴于此，本文从摩托车虚拟样机技术应用背景着手，介绍开发摩托车虚拟样机技术的程序以及摩托车重要零部件建模技术，之后实施摩托车各零部件3D建模以构建起摩托车虚拟样机。
关键词：摩托车；虚拟样机；开发设计；建模
在信息技术以及计算机技术相继进步以及提升的形势下，虚拟样机技术在摩托车领域中的应用更加广泛。对摩托车产品开发的整个阶段实施虚拟样机技术，其实也是对摩托车产品全生命周期基于模型过程进行科学的完善、优化。不同于传统形式的物理样机，摩托车虚拟样机具有明显的优势特征，是社会进步的重要产物，更能满足当下人们的实际需求。因此，不断的研究摩托车虚拟样机的开发设计相关内容现实意义巨大。
一、虚拟样机技术在摩托车领域内的应用概况
虚拟样机技术的优势特征较多，具体总结为以下的几方面：首先，具有系统的观点。在重视基于系统的角度上，对于产品功能以及外观、相应环境中的行为等展开模拟；其次，具有较快的开发速度以及较低的成本，拥有更多的灵活性。由于建立虚拟样机不会产生较多的工作周期，方便修改虚拟样机的数据，所以大大的节约制造物理样机的资金以及时间，减少成本支出以及设计更改的次数，将设计的质量水平有效的提升；最后，可以支持摩托车全方位的测试以及分析、评估工作。在摩托车概念设计阶段施行摩托车虚拟样机，进行仿真分析并从图形方式显示该产品在真实工况条件下的相应特性，从而修改并得到最优设计方案；另外，摩托车虚拟样机应用大量先进的建模仿真理论作为重要指导，结合了各项当前先进的技术手段，诸如设计制造技术、信息技术、现代管理技术以及建模仿真技术等等，充分的实现以产品的集成数字样机创新设计以及测试评估摩托车，使得产品设计质量明显的增强，进而有利于提升企业的综合竞争实力。
二、开发摩托车虚拟样机的程度分析
开发虚拟样机设计的过程，其实就是优化设计产品的外观以及性能的过程，而且这个工作的中心就是人。把源于学科领域不同的模型共同的集结，实施相应的并行协同设计工作。同时在正式的制造物理样机前，展开科学严谨的评估外观以及性能等，使得展开制造之前，寻找到更多的设计缺陷问题，针对性的消除掉，充分的确保最终的设计质量达标。开发设计摩托车虚拟样机的程序较多，每一个环节都要严格的做好细节的处理工作，应用先进的技术落实操作。
进行系统设计摩托车虚拟样机，同时展开方案论证；制定相应的效果图，严格的遵循所确认效果图，展开科学的实物样车油泥造型；采取ATOS光学测量仪设备，对于摩托车油泥模型上相应点实施采集，以及实施处理点云数据，并相应的转换数据格式；依照采集所获数据信息，采取UG、CAD等软件展开零部件的设计工作，之后进行虚拟整机的装配。观察零部件间有无在最佳的工作状态，确认数字模型有无达到造型设计的标准。实施零部件CAE分析以及子系统数字仿真分析，遵循分析的结果，对零部件及其子系统数字模型展开优化，再落实摩托车虚拟样机评估的相关工作；最后展开测试分析摩托车虚拟样机整机的工作。
三、重要零部件的建模技术探究
（一）数据采集
实施摩托车的各零部件建模前期工作阶段，需要采集油泥样车的相关数据信息。在对研究的车型用ATOS流动式光学测量仪采集点云数据期间，应用投影光栅法落实。采集数据的程序是：首先，将显像剂喷涂在油泥样车表面部位，干燥之后，对应的粘贴ATOS系统专用参考点以及TRITOP系统专用数码点和比例尺。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，采取TRITOP专用数码相机实施拍摄操作，通过TRITOP软件处理，把工件上参考点空间坐标进行输出，然后在ATOS软件系统输入并扫描，提升扫描的速度以及获得到较高的精确度；接下来，实施处理ATOS扫描的整车点云，输出格式为*•stl 或 *•igs形式数据；最后，预处理点云数据，也就是展开降噪、除杂以及过滤点云，将点云数据噪声点进行消除掉。结束采集整车点云数据以后，实施采集主要零部件点云数据，以及过渡到3D建模阶段。
（二）实体建模
采取Creo 软件实体建模摩托车的各大部件系统期间，需要考虑的因素众多，总结为以下的几方面：
匹配的发动机属于现有生产产品，所以可以直接的依照图纸实施实体造型。考虑到了发动机跟整车的连接点、发动机外形，可能同整车之间形成一定的干涉问题，所以对于发动机展开刚体建模。
在整车建模工作期间，车架属于重点部分，并且密切的影响到整车质量水平。对于车头管的设计，需要先遵循得到的数据内容于车架零点形成基准坐标系，采取插入模块的扫描功能实施设计；然后经采集点，对车架主管轨迹线进行草绘，实施加厚命令完成主管的设计，再进行建立加强板曲面以及其他的安装板；经拉伸、偏移以及加厚等命令，实施设计尾部安装板；最后对于各个安装点设计进行健全完善，得到最终的车架模型。
（三）曲面建模
此研究中的摩托车具有相对复杂性的覆盖件形状以及较大的面积，而且三维建模曲面光顺程度会对于产品外观质量产生较大程度的影响，因此具有较高的技术难度。主要是应用把整个的曲面实施划分为几个曲面的方式，单独的设计各个曲面。在生成了全面曲面以后，以倒圆角或桥接等举措，拼接零散片体，最终构建起完整的整体，之后实施光顺检查整个片体，调整不满足要求的曲面，得到达到标准的曲面模型。另外，进行设计覆盖件的结构时，为了防止安装期间锁片随着螺钉出现旋转的问题，采取U型锁片部位应该实施凹槽限位的设计，而且覆盖件的安装点部位应该设计加强筋。
四、构建摩托车整车虚拟样机
在全部的结束各零部件建模工作以后，联系起实际的整车装配关系，虚拟装配摩托车。进行装配期间，应该对于各零部件之间紧密的关联性展开严密的关注，充分的保障所有的零部件如果自身出现改动，则相关联的零件也应该具有对应的改动方可。一旦零部件之间无相对运动的关联性，则依照摩托车的机构等，看作成一组独立的零件，将模型数据量进行有效的减小。最后，经过之前的相关工作以及虚拟装配以后，采取Creo运动分析模块，形成全部总成之间运动关系，最终实现完整的虚拟样机。
结语
在信息技术、计算机技术日益进步的形势下，将虚拟样机技术应用于摩托车领域已经十分的广泛。本研究采用三维建模软件Creo、UG实现摩托车的零部件3D建模，建立起了相对理想的摩托车虚拟样机。未来需要更多的深入研究，让此项技术具有更深一层的发展及更好的应用，创造更大的经济效益。
参考文献：
[1]胡家凤，侯传宁.浅析摩托车虚拟样机的开发设计[J].内燃机与配件，2018（04）：9-12.
[2]杨冬香，耿爱农，张爱华.基于虚拟样机技术的摩托车发动机减振研究[J].价值工程，2014（16）：44-46.
[3]杨冬香，王建生，康献民.基于ADAMS的摩托车虚拟样机仿真平台开发[J].机电工程技术，2014（09）：27-30.
[4]孙立星，张智轩，郭津.基于摩托车虚拟样机的轮胎路面动态特性仿真分析[J].小型内燃机与车辆技术，2017（03）：51-55.
论文作者:华国华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/16
标签：样机论文; 摩托车论文; 建模论文; 零部件论文; 技术论文; 曲面论文; 数据论文; 《基层建设》2018年第36期论文;