基于逆向工程的混合建模技术研究

基于逆向工程的混合建模是目前应用较为广泛的逆向建模方法。简要介绍了以软件Geomagic Studio和SolidWorks为平台的混合建模的一般流程,通过对由不同几何特征曲面组成的模型进行混合建模为例,详细介绍了基于点云的逆向建模,并对逆向建模得到的NURBS曲面进行正向建模最终得到产品的CAD实体模型。实例表明混合建模能融合正向设计与逆向建模的优势,具有较高的建模效率以及参数化修改功能,为复杂模型的逆向设计提供了一种新的解决方法。     

面向参数化设计的结构类产品正逆向混合建模方法

根据参数化设计的特点,对结构类产品的正逆向混合建模方法进行了研究。以减速箱模型重建为例,使用Geomagic Studio软件将模型表面的离散型数据转化为参数化曲面,并利用参数转换功能将曲面导入SolidWorks软件,将逆向所得曲面与正向建模方法结合,获取减速箱的计算机辅助设计(CAD)模型。应用正逆向混合建模方法可以获得切合原始设计意图、具有参数化修改能力的产品CAD模型,进而支持产品的创新设计。     

基于设计知识重用的逆向产品创新

逆向建模技术在产品创新设计中起着越来越重要的作用。通过功能分析与形态分析相结合,获取逆向建模所需知识,然后以逆向建模方法创建基于功能-形态-参数的新产品模型,实现了基于设计知识重用的逆向产品创新设计。以Geomagic Studio逆向建模软件和Solid Works软件为平台,通过对手臂夹板进行基于设计知识重用的逆向产品创新,验证了该方法的优势,为产品的逆向创新提供了一种有效的设计方法。     

汽车发电机端盖的快速原型制造研究

针对端盖外形特征及逆向重构中误差的主要来源进行了分析,为了获取较为精确的端盖实体模型并提高多孔类零件的建模效率,采用正逆向混合建模技术完成端盖的模型重构。重构中对端盖边界及深孔位置运用二次正向设计的方法修正了端盖在逆向建模中的误差,通过对重构后点云模型的精度校验验证了该方法的有效性,并借由3D打印技术得到了端盖的实物模型。     

逆向工程中的参数化建模技术及应用

逆向参数化建模方法是在逆向工程的基础上,加入参数化技术形成的一种新的建模方法,该方法不仅有利于提取原始设计信息,重建更为精确的CAD模型;而且易于实现模型的参数化修改,推动产品的创新设计。简要介绍了逆向工程的概念和逆向参数化建模方法,以汽车后视镜为例,利用Geomagic Studio软件对扫描点云进行处理,拟合出特征识别后的初始曲面。通过参数转换功能把初始曲面导入Solidworks中进行编辑,最后得到汽车后视镜的参数化模型。实践表明这为反求模型的参数化建模提供了一种切实可行的方法。     

基于逆向工程的CAD模型重构

CAD模型重构采用逆向参数化建模方法为产品后续分析、制造提供了数学模型,成为了设计新理念,因而被广泛应用。以花瓣、蝎子为例,讲述了UG、Imageware和Geomagic Studio三个逆向设计软件重构的过程。分析了三者的设计思路和应用特点,总结了各自优势及差异性,对构建参数化模型过程中的关键技术进行了分析,提供了一定的参考价值。     

逆向工程特征点提取与参数化建模方法研究

通过对逆向建模特点与参数化建模方法的研究,提出一种特征截面轮廓线提取与参数化设计的逆向建模新思路。首先,以Geomagic Studio软件完成对电动汽车车头扫描数据预处理,实现特征截面插入与特征轮廓线的提取,并在CATIA软件中进行曲率分析;其次,通过分析特征曲线曲率变化识别特征点,并测量出特征点三维数据;最后,运用Visaul Basic对CATIA进行二次开发,以特征点数据为参数,生成截面特征样条曲线,再进行曲面重构,实现参数化设计的逆向建模。结果表明:以Geomagic Studio与CATIA软件为平台,完成了截面插入和曲率分析,获取了特征轮廓线及特征点三维数据,实现了逆向特征提取与参数化设计相结合的建模方法。     

基于Geomagic DesignX对刹车手柄的逆向建模

在介绍逆向建模的流程的基础上,利用逆向工程软件Geomagic Studio和Geomagic Design X完成了刹车手柄的逆向建模,并进行误差分析,得到了高质量的三维模型。通过实例,为逆向建模提供了参考。     

汽车整车逆向设计内容总结及正向设计流程探讨

分析了逆向设计与正向设计的差异,给出了逆向设计的一般流程,并结合汽车设计特点,论述了汽车逆向设计对于企业积累设计知识、明确产品定位、实现快速开发的重要性,在此基础上,将汽车逆向设计工作按内容不同细分为几个阶段,并概括总结了汽车逆向设计各阶段的主要内容。分析指出了如果汽车设计开发中逆向和正向设计之间流程设置不当,将不可避免地会给汽车正向设计带来隐患,并给出了融合汽车正向设计与标杆车逆向设计的流程建议。     

基于正逆向混合技术的汽车连杆数模重建

基于正逆向混合设计的理念,以Geomag!CSpark软件为平台,利用逆向设计和正向设计相结合的方法,分析了基于GeomagicSpark的特点与产品重构流程并据此实现了汽车连杆数模的快速再设计。     

卫星总体多学科设计优化过程分析

多学科设计优化方法是实现卫星设计“快、好、省”目标的有效手段,但在实际应用中存在较大困难。根据多学科设计优化方法中多学科设计、多学科分析和多学科优化问题的分解思路,分析了多学科设计优化方法应用于卫星总体设计存在的现实困难和工程实践中必须考虑的设计因素;通过对卫星总体设计过程的分解与分析,提出了多学科设计优化方法与卫星总体设计流程相融合的技术途径,为进一步构建面向卫星总体设计的分布式协同软件框架提供了参考。     

卫星总体多学科设计优化过程分析

多学科设计优化方法是实现卫星设计“快、好、省”目标的有效手段，但在实际应用中存在较大困难。根据多学科设计优化方法中多学科设计、多学科分析和多学科优化问题的分解思路，分析了多学科设计优化方法应用于卫星总体设计存在的现实困难和工程实践中必须考虑的设计因素；通过对卫星总体设计过程的分解与分析，提出了多学科设计优化方法与卫星总体设计流程相融合的技术途径，为进一步构建面向卫星总体设计的分布式协同软件框架提供了参考。     

现代产品设计技术及其发展

通过对产品功能需求的发展，产品设计特点和设计方法学的分析入手，论述了设计问题的建模、CAD技术、CAE技术，集成设计技术，协同设计技术和创新设计技术的发展和现状，从而总结出现代产品设计技术的发展趋势。     

直齿圆柱齿轮传动摩擦学设计的研究

传统的强度设计方法没有考虑润滑状态，而润滑设计又不能兼顾强度要求，本文以强度设计与润滑设计为基础，建立了直齿圆柱齿轮的摩擦学设计模型，并且对各种工作状态下的结果进行分析，得出较理想的结论。为机械设计提供了一种新的设计方法，对提高机械零件的寿命具有重要意义。     

C／Cu复合材料自润滑轴承试验设计与设计准则的研究

根据均匀设计原理，对碳纤维铜基（简称C／Cu)复合材料润滑轴承的员试验参数予以科学排列，不仅使试验次数大大减少，而且使实验数据统计结果可靠，引入可靠性技术，建立了自润滑轴承在不同临界磨损效率下材料的可靠度－压强－速度曲线族及其计算方法，为碳纤维铜基复合材料自润滑轴承的设计提供了科学，可靠的依据。     

基于公理化设计与TRIZ集成的产品创新设计模型

公理化设计和TRIZ是2种重要的设计方法。首先对公理化设计和TRIZ进行了阐述,然后在分析二者的优缺点和互补性的基础上,建立了公理化设计与TRIZ集成的产品创新设计模型,最后用实例详细说明了利用集成模型进行产品创新设计的过程。     

基于公理设计理论的轿车门窗密封条端头冲切工位的开发

给出了基于公理设计理论的轿车门窗密封条端头冲切工位的设计。同时给出了公理设计理论的两个基本公理。结合轿车门窗密封条端头冲切工位的开发 ,用公理设计理论指导设计过程 ,给出了斜冲工位功能要求(FR)与设计参数 (DP)的映射和各自的分解过程 ,得到了基于公理设计的斜冲工位的概念设计草图。结果表明早期设计方案合理 ,设计过程层次分明 ,功能满足设计要求 ,安装调试维护方便     

工业设计应用计算机辅助系统的探讨

尝试将工业设计流程分为产品定位分析、产品概念及方案设计、模型制作、市场推广等4个阶段。浅析了这4个阶段计算机辅助技术的应用状况，重点对三维计算机辅助概念设计、数控加工及快速成型技术辅助模型制作等技术进行了探讨。文章力图结合现代制造企业的实际情况，实践证明利用现代计算机辅助技术，可以将工业设计的整个流程进行有机结合，从而形成一个快速、准确、高效的设计系统。     

基于知识的产品协同设计关键技术研究

CAD技术正向着开放、智能、分布和支持多用户协同设计方向发展。从产品生命周期的视角，讨论了基于封装的知识驱动协同设计系统的构建方法及其实现框架：详细研究了在基于知识的工程环境下实现知识驱动协同设计的关键技术。建立了知识驱动产品协同开发系统：断路器应用实例表明，知识驱动产品协同开发方法及其原型系统，能够有效地利用企业已有的知识资源，创造有竞争力的产品。     

绿色产品长寿命设计原则初探

绿色产品的长寿命设计并非一味地延长产品的服役期,它具有丰富的内涵。对产品进行长寿命设计可以有效地节省资源和能源,保护环境。文章首先详细分析了影响产品及其零部件寿命的各种因素,接着给出了产品长寿命设计的一个全新定义。并在此基础上对绿色产品长寿命设计的五大设计原则,即产品的性能保持性原则、产品的易维修性原则、产品的可重构性原则、产品的开放性原则、产品的经济性原则,进行了初步的探讨。