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顯然滿足上述諸要求的車身外型曲面是相當復雜的，非一般常規曲面（如柱面、球面、錐面、環面等）所能表達。再者，若按常規設計、制造方法和過程來完成如此高要求的設計外型，則上述第四項要求更是高不可攀。只有積極謀求技術進步，大力推廣應用CAD/CAM技術才是解決車身外型改型頻繁、不斷創新且滿足上述各種要求的關鍵所在。

近十年來，CAD業界涌現出一批象EDS的UG、PTC的Pro-Engineer、MATRA的EUCLID、IBM的CATIA等等一系列優秀的CAD/CAM軟件，為我們提供了一個極好的開發工具和環境。它們的三維實體建模、參數建模及復合（Hybrid）建模技術，實體與曲面相結合的造型方法，以及自由形式特征建模（Free Form Feature Modeling）技術為我們的設計工作提供了強有力的工具。

這里具體地介紹如何使用UG的Free Form Feature等功能，來實現車身外型的概念設計到細節設計。

UG的Free Form Feature Modeling模塊把實體建模和表面建模技術集成為一個功能十分強大的建模工具組，它支持復雜自由曲面的造型設計。它的復合建模技術，自由型面特征建模，可視化編輯，多組件裝配，二維視圖自動生成，尤其是伴隨最新UG V14.0版本推出的全新概念設計WAVE（What-if Alternative Value Engineering）可使不同部門的工程師在設計的早期階段，站在系統工程的角度，同時針對多種可供選擇的方案進行評估，通過將設計意圖組織到一個“控件結構”中去，使工程師十分有效地控制設計變更，而且所發生的變更會自動地傳遞到上級設計中去。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com

這里以創建流線型機車車身外型為例，具體步驟如下：

（1）　　 根據前節所述模線的來源，本例參考法國TGV和德國ACE機車外型模板，并加以個性化修改。所選定的23條模型基線見于圖1。


　　　　　　　　　　 外形模型基線　　　　　　　　　　　　 向等值半徑線云圖　　

　　以這一組模線為基礎，采用UG的Free Form Feature / Through Curve來創建曲面；采用Info/ Analysis / Face Curvature功能來觀察和分析該曲面的光順性，圖2即為車身外型曲面及頂面法向半徑等值線云圖。


在構造模線的原始數據中可能有“瑕點”，或者僅憑“感覺”進行判斷，創建的曲面不一定能完全滿足C2連續的條件和光順性的要求，可以通過光順處理予以滿足。圖3是對其中一條模線進行光順處理的過程。值得重視的是：獲得一組光順的模線是生成光順曲面的必要條件。


采用光順后的模線重新構造車身外型曲面。采用UG/Photo功能并指定材質，可進行著色、光照、渲染，以得到更為逼真的三維造型圖。見圖4。

　　　　　　　　 圖4 機車車身三維造型　　　　 圖5 機車車身二維投影圖

　　（5） 對機車車身裙部和頭部下端，可采用Feature / Curve / Mesh功能分片進行創建。這里充分體現出UG軟件對角域曲面的三維造型能力。

　　（6） 機車車身三維造型基本實現之后，還可進一步作局部修改，由于UG軟件的“相關”（Associative）能力， 這里進行的修改將影響到它所關聯的所有設計過程。

（7） 三維造型細節設計完成之后，其各方向二維視圖可由應用軟件自動生成，設計人員不必再做重復工作。圖5即為該機車車身外型的二維側視圖。