基于逆向工程的汽车覆盖件快速原型设计及有限元分析

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1、Y870257基于逆向工程的汽车覆盖件快速原型设计及有限元分析QuicklyDesignandLimitedUnitAnalysisofAutomotivePanelontheReverseEngineering作者姓名潘越学位类型堂压亟±学科、专业扭越电王工程研究方向让篡扭缝金自动丝导师及职称夏鲑副教援2006年4月基于逆向工程的汽车覆盖件快速原型设计及有限元分析摘要随着现代计算机技术及测量技术的发展，利用CAD／CAM技术，先进制造技术来实现产品实物的逆向设计制造，已成为CAD／CAM领域的一个研究热点，并成为逆向工程技术应用的主要内容。覆盖件作为汽

2、车的重要组成部分，是汽车的整体性能和形象的最重要的决定因素之一，具有材料薄、形状复杂、结构尺寸大、表面质量要求高等特点。为此，本文着重研究了汽车覆盖件的快速原型设计及有限元分析的相干理论和方法。首先论述逆向工程两大环节：测量和后处理，测量是逆向工程的首要任务，采用非接触式三维激光扫描仪对覆盖件进行扫描得到引擎盖的扫描数据，以用于后续模型的重建。后处理是逆向工程中最重要，最繁杂的一环，主要有点数据的处理，曲面的拟合、构建等组成，本文是在CATIA平台下对扫描得到的点云数据进行曲面重构。然后通过对重新建立的模型进行一些必要的有限元应力应变分析，获得零件在应力

3、应变方面的性能数据，通过分析结果，对原来的零件进行结构或者材料方面的改进，提高覆盖件的质量。利用逆向工程作为产品制造的～种手段，可以将符合要求的汽车覆盖件零件进行测量并反求出零件和模具的CAD模型，提高汽车覆盖件模具的生产效率，减少修模量，降低了模具制造成本，为吸收国外先进技术来加快汽车工业的发展提供一种途径。关键词：逆向工程；点云数据；曲面重构：汽车覆盖件；有限元分析QuicklyDesignandLimitedUnitAnalysisofAutomotivePanelontheReverseEngineeringAbstractWiththedeve

4、lopmentofmodemcomputertechnologyandmeasuringtechnology,thereversedesignandmanufactureusingtheCAD／CAMtechnologyandadvancedmanufacturingtechnologyhasbecomethehotpointofresearch．Automotivepanel，thecriticalpartofautomobileisoneofthemostsignificantdeterminantsintheoverallperformancean

5、dimageoftheautomobile．Automotivepanelhavetobeequipped耐t11suchcharacteristicsasthinmaterials，complexshapes，considerablephysicaldimensionsaswellashigh—qualitysurface．Accordingly,inthispaper,thetheoriesandmethodsconcerningtherapidoriginaldesignandfmiteelementanalysisofautomobilepane

6、larestudiedindetailanddepth．Firstofall，tworespectsofreverseengineeringareintroduced：measureandpost-processing．Measureistheprincipletaskofreverseengineering，thatis，gettingthescanneddataoftheenginecoverbyscanningautomotivepanelvianon-contactthree—dimensionallaserscannerinordertorec

7、onstructthesubsequentmodels．Post‘processingisthemostpivotalandcomplexpartofreverseengineering，includingthehandlingofpointdata，surfacefitting，reconstructingandbordertrimming．Inthispaper,thepointclouddatagainedbyscanningareutilizedtoreconstructthecurvedface．Thenthroughseveralindisp

8、ensablefiniteelementstress—stainanalysis