一种基于断层测量的反求工程

断层测量技术能同时测量物体的表面和内腔尺寸 ,在反求工程中具有较好的应用前景。现有方法如 CT和 MRI的测量精度较低 ,且成本很高。针对上述问题 ,研究了一种基于层去图像法的断层测量系统 ,并给出了它在反求工程中的应用     

层切图像法反求工程包埋材料的研制

简单介绍了层切图像法反求工程的基本测量原理，研制了1种包埋被测零件的包埋材料，该材料以环氧树脂为基体，以聚酰胺树脂为固化剂与增韧剂，以细石墨粉或白纤维石膏粉为填充剂，制得的材料非常便于被测零件截面轮廓准确提取。     

大型复杂零件反求软件开发及功能实现

在大尺寸复杂零件反求设计实际应用过程中,往往需要正向设计软件能够直接处理点云数据而逆向设计软件能够直接进行参数化实体造型。针对这一实际工程需要,对点云数据获取与预处理、多视测量与数据拼接、复杂曲面特征提取与重构等理论和方法进行研究,以VC++6.0为开发工具,借助UG/OPENAPI平台开发了RETOOL反求系统;该系统可内嵌于UG NX系统,实现了正向设计软件能够直接处理点云数据的功能;以风机叶片等零件为应用实例详细阐述了RETOOL系统用户界面、点云数据获取、特征点提取和特征曲线拟合等模块开发过程。     

基于特征与约束的反求工程参数化建模体系及关键技术研究

提出了基于特征及约束的反求工程参数化建模体系;研究了反求工程中特征及约束的定义、分类及表达,建立了参数化特征约束重构的最优化数学模型;探讨了参数化反求软件与通用CAD系统的集成技术;文章最后给出了一参数化曲面反求建模的实例。     

基于神经网络的曲面拟合方法研究

分析了应用于反求工程的几种曲面拟合方法,提出一种基于神经网络技术的自由曲面拟合新方法。该方法能在实物原型存在破损或不完整的情况下对测量数据进行数据插补和曲面重构,获得精度较高的拟合曲面。通过安全帽面的测量与数据拟合处理实例,验证了该方法的有效性。     

基于实物的复杂曲面零件反求工程中未知区域测量数据补充及曲面重构技术

针对基于实物的复杂零件反求工程中含有部分形状未知区域（如裁减曲面中的被裁减部分、测量盲区等）的复杂曲面反求CAD建模问题,提出了三种测量数据补充方法:①局部区域实物填充法。②补充设计数据补充法。③基于逼近曲面或三角曲面的测量数据自动补充法。研究了基于三角曲面模型初始表达的复杂曲面分区NURBS曲面重构方法。最后,给出了结合上述方法和反求工程软件RE-SOFT所解决的摩托车塑料件反求CAD建模实例。实践表明,综合运用所提出的数据补充和曲面重构方法,能够大大缩短实物样件的反求CAD建模时间,提高复杂曲面产品的设计效率。     

复杂散乱点重构方法的研究与实现

复杂散乱点重构技术历来是实物逆向工程中的关键技术.在深入分析现有经典的重构方法基础上,提出了一种基于三角域上改进的NURBS曲面重构方法.在复杂散乱点上进行基于Delaunay的三角刨分并重构出品质优良的Bezier曲面,然后在它的约束下完成NURBS曲面的二次重构.开发了复杂散乱点重构模块FastForm,并以IGES作为数据通讯接口搭建了一个实现反求全过程的反求平台,通过电话听筒实例验证了该反求系统的实效性.     

反求工程过程中基于NUBRS理论的轮廓光滑处理

在反求工程中,所研究的重要内容是对待重构实体的质量分布的数据测量和利用软件对其进行实体重构。由于基于体素重构的实体轮廓是不光顺的,因此必须构造曲面对其进行光顺处理。本文阐述了一种根据三维规则体数据场的体素数据进行三维实体重构的方法,详细介绍了基于NUBRS即非均匀有理B样条理论的曲面蒙皮法构造曲面的具体步骤,然后用具体实例说明了光顺效果,最后对误差做了简要分析。     

由离散点云数据建立齿轮三维模型的方法研究

反求工程是现代工业产品设计与加工的一种新方法.本文对反求工程中点云数据的获取方法进行了分析,介绍了通过离散点云数据建立齿轮三维模型的过程,研究了对齿轮点云数据的预处理以及曲面重构的方法.结合一个锥齿轮的反求实例,实现了由点云数据到齿轮实体模型的建立.     

反求工程与CAD/CAM系统集成及应用开发研究

反求工程是一门实用化程度很高的新产品开发技术,它利用三坐标测量机或电子扫描装置对用作参考物的样品快速测量,将测得数据反求为可被ＣＡＤ／ＣＡＭ软件接受的数据模型,进而作修改和详细设计,达到快速开发新产品的目的。本文介绍了反求工程的应用步骤、集成技术和应用范例。     

An ROV operated undersea hydraulic hose repair coupling

A hydraulic hose repair system is presented that was developed for use at the Deepwater Horizon accident site. The system can be deployed with a single ROV with two controllable arms. One arm holds the device and the other arm pushes a severed hose into the device. Hydraulic pressure is applied from the ROV to the device and a hydraulic coupling within the device is crimped into one end of the hose. The second hose end to be spliced to the first is pushed into the other side of the device and the second half of the coupling is crimped onto the second hose end. The device itself is left in place as part of the splice. The design, on-shore testing, and fabrication of multiple devices ready to deploy at the accident site took on the order of a week to complete. They stand ready to be deployed in the case of another deep-water accident.     

烧结台车车轮润滑油自动加注装置设计及试验

针对现有烧结台车车轮润滑缺乏成熟的润滑油自动化加注设备的问题,提出一种新型烧结台车车轮润滑油自动加注装置。对该装置的随动装置、车轮捕捉装置、自动加油枪、移动平台等部件和气动系统进行了设计分析。基于双偏心自动调整机构设计了浮动式加油枪,并对其工作原理进行理论分析。根据结构设计制造了试验样机,样机试验结果表明,所研制的烧结台车车轮润滑油自动加注装置能够实现烧结台车车轮的在线自动加油,单次加油循环用时15 s,加油量40 mL。该装置的研制为烧结生产智能化提供了核心技术和装备保障。     

三维姿态角高精度测量装置

基于二维自准直仪和坐标系旋转变换矩阵,提出一种高精度、高稳定性三维姿态角(偏摆角、俯仰角和滚转角)测量方法,并设计了一种三维测角装置。介绍了该装置的工作原理和结构组成。建立了三维测角模型,根据自准直测角原理和坐标旋转矩阵推导了理论算法。基于测量要求设计了光学系统,采用现场可编程门阵列(FPGA)单芯片实现了实时双CMOS图像传感器的驱动成像、像点识别与细分定位、三维转角计算及与USB的快速通信。提出了三维测角装置的标定方法,保证了实际设备参数与理论设计数据的统一。最后对提出的滚转角测量算法进行了实验验证,并分析了影响测角精度的因素及其影响程度。标定和试验结果表明:在±20′的视场范围内,三维测角装置的偏摆角、俯仰角和滚转角的测量精度分别达到了2.2″,2.5″和8.7″。该结果验证了设计的装置结构简单、稳定可靠、精度高,且易工程实现三维姿态角的测量。     

顶驱钻井装置的计算机仿真

初步研究了机械系统计算机建模、仿真和分析的常用软件Pro／E，ADAMS和ANSYS及它们之间的接口标准，总结出一套实用的借助这些软件和接口做机械系统建模、仿真和分析的路线图和总体框架；对顶驱钻井装置建模、仿真和分析中应注意的问题做了阐明；对顶驱钻井装置中挟杆机构做了设计研究，集成了连杆连续柔性模块和连杆离散柔性模块，对其做了初步的仿真和分析；对顶驱钻井装置中起升系统做了等效弹簧模型和集成了钻柱离散柔性模块，并进行了初步的仿真和分析；建立了顶驱装置开钻时的模型，并集成了导轨连续柔性模块，做了初步的仿真和分析。     

用于水热法合成钛纳米材料的小型温控装置的设计

介绍能长期稳定供热的新型温控电热装置。该装置,成功应用在水热法合成多种形貌钛纳米材料。其温控部分可以与多种类型加热装置串联组装成不同种类温控仪,其独特的鼓风体系使加热套中各处温度高度均匀。     

高压直流输电阀冷系统流量类仪表检定装置的设计

介绍了一种以超声波流量计为标准流量计的阀冷系统流量类仪表检定装置。对该检定装置的硬件设计、控制系统以及检定方式进行了详细阐述。该装置尤其适用于大口径流量计的检定,实现了人机交互、数据采集、打印报表、数据归档等功能,提高了流量仪表检定装置的自动化水平。     

微纳米力学测试系统的研制

采用闭环控制微纳压电位移驱动器为核心加载装置,以压电式微力传感器作为测量装置,集成显微光学数字视频监测系统,并编写完整的测量、控制与标定算法软件,研制量程0.1m N-500m N的全自动微纳米力学测试系统。该系统具有被测样品与实验探针的自动定位、可编程自动加载与显微实时监测与记录功能,能够满足小至微米级样品的实验要求,填补现有微纳测试仪器因量程过小或功能不足等问题所导致的空白,预期可应用于微纳机电、微纳米材料、生物医学工程等领域。     

一种汽车涉水远程报警装置的研制

针对强降雨造成汽车被淹而导致车主经济损失问题,通过创新设计研究并研制出一种结构简单,体积小,成本低,易于推广的汽车涉水远程报警装置,在水位高度值超过设定安全高度值时远程报警通知车主及时转移汽车以减少不必要的经济损失。研制的涉水远程报警装置由测距装置、单片机控制系统、电话拨号电路和通信电路组成。测距装置由超声波发生模块、驱动放大模块、超声波发射模块、超声波接收模块和超声波分析测距模块组成;控制系统采用单片机控制实现了整个装置体积小、质量轻、价格便宜。     

多功能装载机工作装置机械-液压系统联合仿真

为准确分析多功能装载机工作装置的运动及各部件的受力状况,研究工作装置在整个工作循环过程中的平移性、自动放平性及其卸料性,应用Denavit-Hartenberg方法来建立工作装置机构运动学模型,并建立液压系统动力学模型。采用多体动力学软件MSC.ADAMS及其液压模块,建立多功能装载机工作装置机械-液压联合仿真模型。对多功能装载机工作装置进行一个循环的仿真分析,研究结果表明,分析结果全面地反映了工作装置的运动状况及各个部件的受力状况,较好地验证了工作装置机械性能和液压系统的动态性能。     

安全通道门、锁自启装置

介绍了一种安全通道门、锁自启装置。对该装置设计思想、结构组成、工作原理、主要特点以及技术性能等作了介绍。该装置包括热感自动开锁系统和变形自动开门系统,将普通的火灾报警器与连杆、齿轮等机械机构结合使用,灾情感应灵敏,传动性能优越,结构简单,使用方便,制造成本低廉。