逆向工程在汽车轮毂曲面重构中的应用研究

摘要

随着科学技术的进步和人们生活水平的提高,人们对汽车多样性、个性以及产品更新换代速度的要求,都在不断提高。我国作为汽车生产和消费大国,在面对市场全球化下国家和企业的竞争,逆向工程技术发挥着越来越重要的作用。轮毂作为汽车功能性和美观性的重要零部件,结构复杂、质量要求高,是整车性能的决定因素之一,而我国现在轮毂的开发设计与先进国家相比,还有一定的差距。因此,本工作旨在研究逆向工程技术在汽车轮毂设计中的应用。
　　本文介绍了当前国内外先进的数据采集系统,分析了误差来源及控制方法。详细阐述了逆向工程技术的曲线曲面理论,研究了NURBS曲线曲面的构建方法,并结合汽车轮毂重构曲面对NURBS曲面的基本方法进行了归纳。
　　根据当前逆向工程软件的特点,分析了利用软件模块搭配进行较好的数据处理的方法,得到了构建汽车轮毂模型快速、方便、优质的逆向工程设计流程和方法。
　　本工作以规格为16×7英寸的铝合金汽车轮毂作为研究对象,应用逆向工程的基本理论和方法进行轮毂数据采集、数据精简、曲面重构技术、曲面光顺技术和曲面光顺评估,构造出汽车轮毂的三维数字化模型。对曲线曲面构造过程中的连续性进行了探讨,对当前的曲面光顺算法进行分析,最后对重构的曲面进行检查和评估。本论文所研究理论和方法对构建汽车轮毂曲面切实有效。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 逆向工程概念

1.3 逆向工程关键技术

1.4 逆向工程国内外研究现状

1.5 论文研究目的及意义

1.6 论文组织与安排

2数据采集

2.1 数据采集

2.2 接触式数据测量

2.3 非接触式数据采集

2.4 基于FARO测量系统的轮毂表面数字化

2.5 本章小结

3 点云数据预处理

3.1点云数据剔除与修补

3.2 点云数据滤波

3.3 点云数据的精简

3.4 点云数据分割与对齐

3.5 轮辋点云数据精简

3.6 本章小结

4 曲线曲面构造理论及光顺检验

4.1 曲线曲面构造方法

4.2曲线曲面的数学模型基本概念

4.3 Bézier曲线曲面理论及性质

4.4 NURBS曲线与曲面理论及性质

4.5 典型的矩形域曲面构造

4.6 轮毂轮辐表面光顺处理

4.7本章小结

5 基于Imageware的曲线曲面构造方法及应用

5.1 Imageware简介

5.2 轮毂点云数据采集

5.3 轮毂点云数据预处理

5.4 轮毂模型构建

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 本论文主要研究工作与结论

6.2 主要创新点

6.3 研究工作展望

参考文献

作者简历

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