




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、,姓 名,导 师,伟,电动汽车构件逆向工程设计及快速成型,目录,1.1 逆向工程简介,定义:一种基于已有产品,通过学习、模仿、借鉴,吸收该产品的设计并对其进行创新和改进,从而获得到新的设计,研发出新产品的技术反向求解过程。,应用领域:逆向设计、品质评价、物体还原等。,步骤划分:测量点云数据处理点云数据重构数字化CAD模型检验并修改模型。,发展现状:激光技术的发展推动三维测量技术的发展,逆向工程由此取得很大的进步,目前,国外一些发达国家技术已经十分成熟,我国在逆向领域起步晚,发展快,但整体水平落后于发达国家,特别是在逆向工程的测量设备和逆向软件方面。,1.2 汽车车身构件产品开发,图1.1 传统
2、的车身设计流程,2.1 电动汽车车身结构简介,汽车车身是由不同的型面和钣金件通过焊接拼装而总成的,承载式结构是目前市场上车身多采用结构,其零部件如图2.1所示。,图2.1 典型汽车车身结构部件图,2.1 点云数据,定义:在同一个空间参考坐标系下获取物体表面大量取样点的集合。,存储格式:在数据测量时使用不同测量设备,得到的点云存储格式也不同。由三维坐标测量机和激光扫描测量得到的点云数据一般是以*.ASC或*.TXT格式的绝对三维坐标值进行存储的。,测量方法:接触式测量法、非接触测量法。,2.2 测量设备,本文采用德国 GOM 公司研发生产的ATOS II三维光学扫描仪系,该扫描仪使用了立体相机测
3、量技术和先进的电位差相位测量光栅技术,如图2.2所示。,图2.2 ATOS II 三维光学扫描仪,2.3 测量过程,激光扫描测量流程如图2.3所示,图2.3 激光扫描测量流程图,点云测量之前必须先就行标定,即贴标处理,目的是为了确定在分区域不连续扫描测量过程中,点与点之间保持着确定的空间相对位置,如图所示2.4所示,2.3 测量过程,图2.4 后围板的贴标过程,2.3 测量过程,对应透明的和不能反光的物体曲面,扫描仪是扫描不出来的,需要喷涂特定的显像剂才能扫描得到点云,如图2. 5所示为挡风玻璃喷涂显像剂过程。,图2. 5 挡风玻璃喷涂显像剂,2.3 测量过程,经过多次测量得到的车身点云数据如
4、图2. 6所示。,图2.6 车身主体点云数据,2.3 测量过程,经过多次测量得到的车身点云数据如图2. 7所示。,图2.7 后围板点云数据,3.1 曲面重构概述,NURBS 曲面:是一种非常优秀的建模方式,在高级三维软件当中都支持这种建模方式。NURBS 能够比传统的网格建模方式更好地控制物体表面的曲线度,从而能够创建出更逼真、生动的造型。,操作软件:Geomagic Studio 是美国雨滴软件公司开发的一款出色的点云数据处理和曲面构建逆向工程软件。,曲面重构:由扫描得到的点云数据还原产品曲面形状,通过计算机辅助设计软件实现重构曲面,得到其数字化模型的过程,3.2 重构过程,多边形阶段,点阶
5、段,形状段阶段,3.2.1 点阶段,主要任务:对采集到点云数据做进一步的处理,如去除杂点、删除体外孤点、不结合项等使其更为精简,完成后进行封装为由三角面组成的多边形。,图2.8a 去除非连接项,图2.8b 去除体外孤点,图2.8c 减少噪音显示偏差,图2.8d 封装结果,3.2.2 多边形阶段,主要任务:去除三角网模型表面中既有重叠部分,填充破洞,修复边界等,为了后面的曲面阶段打好基础。,图2.9a 去除非连接项,图2.9c 去除非连接项,图2.9b 去除非连接项,图2.9d 去除非连接项,3.2.3 形状阶段,主要任务:对多边形构成的曲面进行轮廓线处理、曲面片处理、网格划分,栅格构造等一系列
6、处理,最终得到符合要的NURBS曲面模型。,图2.9a 编辑轮廓线,图2.9b 构造曲面片,3.2.3 形状阶段,图2.10a 构造栅格,图2.10b 拟合的NURBS曲面,3.3 Pro/E的车身构件的实体化造型,主要任务:进行细节及加厚处理,得到厚度特征的,生成STL实体模型格式的标准文件,用于快速成型。,图2.10a 后挡风玻璃加厚,图2.10b 后围板加厚,3.3 Pro/E的车身构件的实体化造型,图2.10c 后转向灯加厚,图2.10d 车身主体装配与加厚,采用熔融挤压成型工艺(FDM工艺)工艺按1:10的比例缩小制作电动汽车车身后围板的模型,使用的材料为材料ABS,选用的设备为IN
7、SPIRE D255 快速成型机,如下图4.1所示。,4.1 成型工艺、材料、设备的选择,图4.1 INSPIRE D255 快速成型机,4.2 成型操作流程,图4.2 制作快速成型件的流程图,图4.3a 变形与分层操作,图4.3b 分层参数设定,图4.3c 设置辅助支撑,图4.3d 打印完成的后围板模拟,5.1 总结,本文利用ATOS II三维光学扫描仪采集电动车身构件点云数据,通过Geomagic studio 12软件进行曲面重构,在Pro-E软件上对重构的曲面进行实体化处理,获得电动汽车车身产品的CAD模型后,通过快速成型制作电动汽车车身的快速成型的模型件,用于评价产品的外观和结构,为后续的车身创新研发设计做了前期的准备工作。,5.2 展望,逆向设计可大大提高车身设计的质量和效率,这将成为今后电动汽车车身设计研发的一种重要技术手段。同时,逆向思维可以作为一种设计的思路,为以后的工程设计,开辟了一条新的道路,因此,这一技术值得我们去学习与借鉴。,致谢 本研究及学位论文是在张海老师和付伟的亲切关怀和悉心指导下完成的,感谢张海老师和付伟老师。 同时也要感谢所有关心和帮助过我的各
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 企业存单业务管理办法
- 保安记分考核管理办法
- 仓库库存控制管理办法
- 企业发票流转管理办法
- 仓库耗材定量管理办法
- 企业文凭补贴管理办法
- 会展服务流程管理办法
- 企业规划资金管理办法
- 住院患者转科管理办法
- 住宅加装电梯管理办法
- 中试平台运营管理制度
- 2025年江苏省高考化学试卷真题(含答案详解)
- 2025年沪科版八年级(初二)下学期物理期末考试模拟测试卷02
- DB13T 1347-2010 城镇居住区绿地规划设计规范
- 2024–2025年中国数据标注产业深度分析报告
- 黄石岩水库可行性研究报告
- 心力衰竭的试题及答案
- 氢能分解与转化技术创新-全面剖析
- 车辆伤害培训教育课件
- 2025年黑龙江省大庆市中考一模语文试题(含答案)
- 华住会酒店收益管理
评论
0/150
提交评论