基于逆向工程的汽車駕駛室曲面重構和結構設計

1、學生：學生：班級：班級：指導老師：指導老師：開題報告開題報告目錄通用汽車公司早在20世紀六七十年代就開始了逆向工程軟件的開發(fā)使用，這一時期軟件都是企業(yè)內部開發(fā)，應用范圍也局限于汽車外形的處理。 日本也在20世紀六十年代開始使用逆向工程技術，并為日本的經濟振興，進而創(chuàng)造和開發(fā)各種新產品奠定了良好的基礎。 目前市場產品中較為著名的四大逆向工程軟件是美國EDS的Imageware、美國雨滴公司的Geomagic Studio、英國DELCAM公司的CopyCAD和韓國NUS 公司出品的逆向工程軟件 Rapid Form4。CATIA 軟件是由法國 Dassault 公司開發(fā)的產品. 由于其良好的集成

2、環(huán)境及強大的曲面設計能力，越來越多的人開始用 CATIA 軟件進行逆向工程設計。逆向工程在汽車產業(yè)的使用更豐富了國外的一些大型企業(yè)和汽車設計公司的汽車車身創(chuàng)意和造型能力。他們在一個月內可以開發(fā)幾時或者上百款汽車車身，大大增加了市場競爭力，繁榮了自己的品牌。 在國內一些學者和研發(fā)單位也開展了對逆向工程的研究，但是由于起步較晚，大部分市場依然被國外技術占領。 國內的逆向工程研究主要在高校，較為代表性的有上海交通大學國家工程模具中心的集成系統(tǒng)和自動建模技術、西安交通大學CIMS 中心的面向CMM 的逆向工程測量方法和基于線結構光視覺傳感器的光學坐標測量機的研究、南京航空航天大CAD/CAM 工程研究

3、中心的基于海量散亂點三角網絡面重建和自動建模方法、浙江大學生產工程研究所的三角面片建模和華中科技大學的曲面測量與重建和等。 在逆向技術軟件研究上，國內主要也是集中在高校（如清華大學、西北工業(yè)大學、浙江大學等），如浙江大學的RESOFT反求軟件系統(tǒng)。國內的逆向工程工具主要有青鳥程序理解系統(tǒng) JBPAS (Jade Bird Program Analysis System),是青鳥型系統(tǒng)的組成部分。 包括點云去噪（剔除圖形上的壞點）、數(shù)據精簡（均勻簡化、弦高距離簡化、空間距離簡化、弦偏差簡化等）、多視點云數(shù)據對齊。過渡面大面過渡面過渡面過渡面（3）先對大面做逆向重建，再對過渡面做曲面重建，并對生成

4、的平面進行裁剪等處理。過度面大面 CATIA做曲面 用catia做曲面，在快速曲面成型模塊完成。首先要激活要做的面的點云，然后尋找曲面過渡的地方，再根據過渡曲線做出3D曲線，并對曲線做去率和距離分析，依次構建曲線形成閉合區(qū)域，再對該區(qū)域刷取點云，進行強力貼合，形成曲面。UG做面 先對曲面分析，再創(chuàng)建四點曲面，然后對四點曲面分析，最后對該平面做X成型。過渡曲面 這種多面相交的復雜過渡曲面應這種多面相交的復雜過渡曲面應該盡可能細分，使得曲面連接光順該盡可能細分，使得曲面連接光順效果良好?？梢允褂媒孛娣椒ā⒕W效果良好。可以使用截面方法、網格曲線和橋接曲線方法，一般次數(shù)格曲線和橋接曲線方法，一般次數(shù)為

5、為35次，保證相切連續(xù)。次，保證相切連續(xù)。過渡圓角曲面的光順過渡圓角曲面的光順 ：面倒圓法、軟：面倒圓法、軟倒圓法和樣式圓角法倒圓法和樣式圓角法。（4）將構建好的曲面通過縫合等操作生成完整駕駛室曲面（5）曲面光順檢測和調整。 利用光順表面反射斑馬線來檢驗曲面的光順并對一些光順不好的曲面做調整。斑馬紋規(guī)則順暢，說明曲面光滑連續(xù)，去面間過渡沒有銳邊，曲率變化均勻。一般會出現(xiàn)G0連續(xù)、G1連續(xù)、G2連續(xù)。Class A面（G2及以上）是各汽車廠商追求的目標。如果不滿足光順要求需要調節(jié)控制點,增加次數(shù)。Go連續(xù)G1連續(xù)G2連續(xù)（6）駕駛室結構設計（頂蓋結構部分） 在實驗室實際觀察駕駛室結構，包括頂蓋總

6、成、后圍總成、前圍總成、地板總成、駕駛室總成。由于再對駕駛室全部結構設計不可能全部完成，因此取代表性的頂蓋部分做結構設計。頂蓋總成前圍總成側圍總成后圍總成地板總成車門總成頂蓋結構設計 對駕駛室結構設計時要才用正逆向結合的方法，在實驗室實際測量頂蓋結構部分的實際數(shù)據，然后在cad軟件做出實體模型，再和駕駛室曲面結構貼合，合理選擇安裝位置和焊接點。實體建模 在UG軟件中，首先根據實際測得數(shù)據做出結構草圖，然后對其進行拉伸獲得實體模型，不同組件要在連接處做配合處理。也可以在CATIA軟件中作鈑金件造型。1栗全慶,王宏,張英杰,等.實物反求工程的關鍵技術分析J.機械設計,1999,6(6):4-7.2

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