本研究围绕汽车发动机罩内板的自动化设计展开。发动机罩内板设计,是车身设计中的一个重要环节。一方面,发动机罩内板形式多样且结构复杂;另一方面,它攸关碰撞安全、汽车NVH等诸多性能,在设计过程中要经历反复的论证与修改,充满不确定性。模型的复杂性与多样性,导致极为低效、耗时的建模过程,又因为生成模型的质量无法有效保证,使得任务周期内评估、再修改和再建模迭代次数增多,进而提高设计风险。因此,以高效的自动化建模程序取代常规的手工建模过程,在提高效率的同时,通过减少任务周期内的更多分析与迭代,降低设计风险,成为业界的一个普遍需求。本研究正是在这一背景下,通过与国内某车企研发部门的共同合作展开的。本项目将针对企业内部最典型的几种构型方案,开发发动机罩内板主体结构的参数化、自动化设计模块,并确保设计结果有诉诸于后期自动优化的能力。首先,发动机罩内板的手工建模的复杂度常常超过1000个建模步骤,而这种复杂度又带来建模过程的不确定性:不同模型建模过程不同;相同模型,不同参数,建模步骤也不同;相同模型,相同参数,每次的建模步骤也有差异。因此,通过程序克隆手工过程的常见模式,无法应对发动机罩内板这种复杂、多样结构。有鉴于此,本研究以工程师的建模的思路为参考,设计了一套专门针对计算机的“基于肋组合”的并行建模策略,将复杂且充满特异性的手工建模过程转化为相同构型几何单元的反复组合,在发挥计算机效率优势的同时,规避手工建模所必须的“直觉”判断。与此同时,曲面质量是发动机罩内板设计无法回避的另一类问题,本项目提出了一种以可接受误差为前提的“曲线曲面二次重构”机制,显著了提高曲面质量以及后续操作的成功率。本项目以Siemens NX 10.0为基本平台,通过NX/Open、UFUN和DFA接口,使用C++语言开发完成。其间融入了Knowledge Fusion知识工程技术,实现了复杂参数化曲面模型的自动更新机制。同时,“基于肋叠加”的并行建模策略,在降低复杂度与开发风险的同时,也有助实现模块开发的并行化,显著的提高了软件产品的开发效率。归根结底,计算机是机器,其能力仅限于计算以及断言基础上的低级判断。对于复杂几何模型,将工程师的建模思路移植于计算机,是不现实的,因此,有必要开发一套专门针对计算机的特殊建模方式。这是本文的基本思路和创新之处,最终的开发结果也再次验证了这种思路的价值。这种价值不仅体现于发动机罩内板的自动化设计项目中,对于其他复杂车身结构件的设计,也是具有参考意义的。