并入几何约束的汽车覆盖件重构方法与实现

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1、论文题目:并入几何约束的汽车扭盖件重构方法与实现作春王永导师王素摘要汽车覆盖件设计要求有合理的外部形状，符合空气动力学原理，汽车行驶时能有效地引导周围气流，以减少空气阻力和燃料消耗;它造型复杂，由空间自由曲面片光顺拼接而成，尺寸精度和表面质量要求高，其重构与制造精度直接影响整车的性能，如何提高其重构精度与制造精度是汽车设计面临的重要课题。在跟踪了国际上在这一领域的最新研究成果后，论文提出了并入几何约束的新方法，即把几何约束直接并入几何特征的参数矢量中，进行无约束优化求解。该方法的特点是减轻建模工作量，减少优化变量个数，避免

2、求解大量约束方程。通过实例证明，该方法使用简便的优化算法，不仅提高了重构精度，而且大大提高了优化效率。该方法有望在几何重构和汽车设计与制造领域起到广泛的应用。论文依据计算几何方法建立重构的几何模型和各几何模型的参数矢量，应用图形学理论把几何约束直接并入参数矢量中，使用最小二乘方法建立模型的优化函数并进行无约束优化求解，以Matlab作为计算工具解决了课题提出的问题。该方法与以往基于几何特征及约束的模型重构方法相比，具有两大优点:1)减少重复的设计参数，减小计算误差，提高重构精度。2)省略大量的约束方程，减轻建模工作量，提高

3、优化效率。关键词:汽车覆盖件，几何重构，几何约束，参数矢量，几何特征Title:ObjectreconstructionbyincorporatingconstraintsinautomobileblanketengmeenngAuthor:wangyongSupervisors:WangSu,GaoFengAbstractThedesignofAutomobileblanketshouldhavepropershapeandfitthetheoryofaerodynamics.Whenthecarismoving,itc

4、anleadtheairaroundtodistributeinanefectivedirectionaswellasreducetheresistanceandsavefuel.Itismadeupoffree-formpatchesanditsdimensionsandsurfaceerrorareaccuratetoadetaildegree.Theprecisionofreconstructionandmanufacturinginfluencestheperformanceofthevehiclestraight

5、ly.Itisanattractiveproblemfortheblanketdesignthathowtoimprovetheprecisionofreconstructionandmanufacturing.Afterstudyingthelatestliteraturesaboutthethesis,includinginternationalandinternalproduction,weputforwardanewtechniqueofglobalshapeimprovementbasedonfeaturepos

6、itionsandgeometricconstraints.Itsuggestsmergingthegeometricconstraintsintotheparametervectorsandneglectingtheconstraintfunctionsaswellasreducingthenumberofdesignedvariables.Thepapershowsthroughapplicationonautomobileblanketmodelthatourschemeiswellbehaved.Itimprove

7、stheoptimizationeficiencyandreconstructedprecision.Thistechniqueisexpectedtohaveagreatimpactinobjectreconstructionapplicationsandautomobiledesignandmanufacturingwherethemajorityofpartsaredesignedwithintendedfeaturerelations.Thepaperbuildsthereconstructedmodelsandt

8、heirparametervectorsbaseduponcomputedgeometryandoptimizedmodelsdependedonLeastSquareError.Contrastingwiththeformermethods,wethinkithastwoadvantages:1)Im