【优秀硕士博士论文】基于逆向工程的车身曲面建模及模型品质分析

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1、摘要硕士学位论文基于逆向工程的车身曲面建模及模型品质分析StudyofModelingBasedonReverseEngineeringandQualityEvaluationofAutomobileSurfaces学科专业：机械工程2011年3月论文题目：基于逆向工程的车身曲面建模及模型品质分析学科专业：机械工程摘要汽车车身作为汽车中最具有变化性的部位，其开发是否成功直接影响整车的市场前景。由于车身曲面形状复杂，其建模主要采用逆向建模方式。车身曲面建模包含数据采集、数据预处理、逆向建模等步骤。同时，由于

2、汽车工业对曲面品质要求极高，建模过程及模型重建后需要进行模型品质分析。本文在研究摄影测量技术和光学密集点云扫描技术的基础上着重对车身曲面建模和模型品质分析进行了研究。主要研究内容和成果如下：(1)设计出车身外形数据采集方案。通过研究摄影测量技术及光学密集点云扫描技术，考虑车身数据采集的特点，本文利用摄影测量技术获取全局关键点的三维坐标，以这些关键点为全局拼接基准，将光学密集点云扫描得到的局部详细数据拼合到此基准中，消除多幅数据拼接的累积误差。(2)研究点云预处理技术。将采集到的海量点云数据通过数据融合、数

3、据精简、数据平滑、点云对齐等技术完成预处理，经过预处理能得到单层、完整数据。(3)研究曲面重构技术。研究三角Bézier曲面构造方法和矩形域参数曲面拟合方法IX摘要，根据不同软件的特点，提出正逆向结合的曲面构造方法；采用点构造线、线构造面的方式完成曲面重构。(4)建立车身曲面品质分析模型。本文提出的模型可实现曲面品质定量分析，克服传统靠人主观判断准确性低的缺点。首先建立曲面品质评价因素集，然后通过层次分析法确定各评价因素权重，采用岭形函数和梯形函数建立相应评判因素的隶属函数。通过本模型可实现曲面品质综合评

4、价。(5)验证了曲面品质分析模型的精度和可靠性。将相应曲面品质分析数据通过本模型处理，利用matlab提供的神经网络工具，对比数据处理前后在神经网络中的训练仿真结果。通过结果对比验证了本文所提模型的正确性。关键词：大型飞机；全尺寸测量；光学测量；逆向建模论文类型：应用研究IX摘要IXABSTRACTTitle:StudyofModelingBasedonReverseEngineeringandQualityEvaluationofAutomobileSurfacesTheresearchisfunded

5、byNational863Plan（2007AA04Z124）&JiangsuProvinceTechnologySupportingPlannedProject(BE2008058).Speciality:MechanicalEngineeringApplicant:ZhengruWangSupervisor:ViceProf.LizhongWang&ViceProf.JinLiangABSTRACTAsthemostvariablepartofacar,Automobilebodydirectlyim

6、pactsthesalesmarketprospects.Becauseautomobilesurfacesalwayshavecomplexshapes,sosurfacemodelingmainlybasedonreverseengineering.Reversemodelingofautomobilesurfacesincludingdatacollection,datapre-processingandsurfacereconstruction.Meanwhile,automobile’ssurf

7、acerequireshighquality,beforeandaftermodelreconstructionprocessalwaysneedsurfacequalityevaluation.Onthebaseofthree-dimensionalopticalmeasurementsystemanddigitalclose-rangephotogrammetry.,Surfacereconstructionandqualityevaluationtechnologieswasanalyzed.The

8、followingisthemainworkandachievementsinthisthesis:(1)Anewmethodforauto-bodydatacollectionwasproposed.Consideringthecharacteristicsofauto-bodydataacquisition,theuseofthree-dimensionalopticalmeasurementsystemcombinedw