当前课程知识点:现代设计方法学 > 第九章 其他现代设计方法 > 9.1 反求设计 > 9.1.2 逆向建模(2)
下面再介绍一种获取三维数据的方法
就是通过CT和MR
就是核磁获取物体的三维数据
这种方法是在医院用的最多
但是也有工业CT这种CT建模软件
我们常用的是Mimics
它是比利时的Materialise公司
最早做的一种研发的一种
交互式的医学影像系统
它是一种整合的一种软件 可以通过
CT的照片
或者是MR的照片就是核磁的照片
整合成一个三维数据
然后对三维数据进行建模
通用CT软件输出数据
还和进行FEA就是有限元分析
或者是快速成型制造
给他们提供原始数据
Mimics软件主要还是用于医学上
我大概说一下他的那个
工作流程
工作流程就是先把CT的数据获取到
它是由成千上万张的图片组成的
把图片读入到软件中
确定它的左右和上下
人做了CT以后的皮肤
和软组织
还有脂肪
还有各种不同的密度不同 它呢
要根据调节软件中的阈值
来确定我们要做哪方面的数据的重建
最容易用的就是骨骼类的
这种阈值的设置
然后把它拖到相应的阈值
然后我们点一下
生成数据
他就很容易的生成了一个
通用三维软件中可以看到
可以用的那种三维数据
通过案例介绍一下三维扫描仪
工作中的一些应用
首先 最常见的一些应用就是
应用于文物和形状艺术品的数字化
这是我去扫描实施的这么一个照片
这是在西安扫描
然后另外一个就是给国家博物馆
扫描的一个京城尊的这么一个
图片和我扫描以后的数据结果
这是一类应用 然后下面一类
左边那张照片就是我们在扫描
油泥模型这一张图片汽车的它的形状
是比较复杂 用
普通的三维建模软件
画不出这么复杂的曲面
一般采用的方式就是
先用油泥刮出一个比较漂亮的
一个汽车模型
然后通过三维扫描获取到单元数据
然后再进行三维建模
另外一个在设计方面应用就是
我们对汽车的进行近景分析
近景分析比如说 我们
从外国买了一辆车
然后对他进行拆解
然后把那个物体三维数据获取到
这是一个可以快速的研究竞争对手
数据的这么一种方式
工业端应用是最多的 还是
汽车的钣金模具
钣金件的变形会比较大
因为它毕竟是铁的嘛
它会有一个张合的这种变形
它的变形的角度很难控制
如果变形角度不对的话 我们要
对它模具进行二次加工
这张图片就是我们扫描的一个
汽车的模具
然后获取到的模具的三维数据
用这个三维数据和它的
原始数模进行对比
就知道他加工出来的数据
和原始数模的误差是在什么地方
这是模具的扫描
还有一个就是钣金零件扫描
钣金件
是通过冲压的方式来实现的
冲压出来的零件呢 它的角度
他会有适当的有了三维扫描仪以后呢
就通过扫描已经加好的钣金件
算出它的角度
然后把它逆推到模具上
然后再去改模具
这样的来回反复几次
就比以前的一种通过卡尺测量
手工休模 这样就快多了
还有一些在汽车方面应用
这张图片就是
越野车加工的车 车架
我们对它进行三维扫描
三个扫描之后呢 然后再
嗯 和它的原始数据进行对比
获取出他的这种加工的数据
和原始数据的误差的分析
那张图片就是在做碰撞试验的扫描
汽车进行碰撞以后
我们要知道它的碰撞的状态
和
原始汽车状态
是一个什么样的对比图片就是
它碰撞以后我们扫描碰撞的数据
然后工程师对碰撞的这种状态
进行数据上分析
还有一个就是实施过程中
我们测量汽车的满载和空载的这种
数据的分析和数据对比
一个是汽车架起来以后
在空载状态下扫一下那汽车底盘
另外一个呢 就是在满载情况下
再扫一下汽车底盘
我们可以测量出这个汽车的
变形量有多大
对这个汽车研发提供一个
很关键的数据信息
大概介绍一下
逆向建模有一些什么软件
我们最常用的就是geomagic
中文翻译过来就是杰魔
嗯 这是我们最常用的
也是用量最多的
还有就是 rapidform
是韩国的一家公司
但是在前几年被杰魔收购了
嗯 它的最大优势就是
它作曲面速度会很快
要比杰魔的精度快
而且速度高
处理面的光顺浓度也比杰魔好
还有就是imageware
是美国EDS公司出的
现在呢 被德国西门子收购了
收购了以后呢 就把它放到
加在UG的一个模块里面
自从加到UG模块里面以后呢
由于UG价格比较贵
所以呢现在就造成整个
对于公司开销来说
如果再买这套软件成本就比较高
所以用的人就越来越少
还是只是一些
老牌的那种还用这软件
其他已经很少再用了
还有就是copyCAD是英国一家软件
现在用的也不是很多
大概就是这么几种
大概说一下
用软件逆向这么一个过程
我们就是分为
自底向上的产品设计
和自顶向下的产品设计
就是top-down和bottom-top
这时候自顶向下的设计
和自底向上的设计
自顶向下设计就首先对产品进行分析
分析它的各个部件怎么组装
怎么运动
所以 它整体数据进行获取
然后把主组件拆分为子组件
然后对子组件再进行分析
子组件分析好以后再把子组件再拆
拆更小
子组件这一层拆起来以后再获取
再扫描最小的零件
这是我们自顶向下这种产品设计
底向上的都是从下往上的产品设计
首先获取到每个小零件的三个数据
数据获取到建模完成以后
然后再去组装这种三个数据
这种方式呢
对于单个零件设计来说没问题
但是对于
整个产品设计来说
自底向上的这种逆向方式
难度就比较大
每一个子组件扫描结束以后
在组合成一个整体的一个零件
与它的误差就很难控制
整车扫描的这么一个流程
就是我们先汽车表面进行表面处理
把玻璃上喷涂一些哑光剂
这样可以获取到玻璃的数据
然后下一步呢就是拍照片获取
汽车上的
外形的点数据优化它的数据点
然后下一步呢 就是外形扫描
大概用那么几天的时间把外形和内饰
整体数据扫描到
扫描到以后
我们进行整体坐标系的校准
汽车来说一般就以客户规定的
坐标系为准
感谢对大家支持
-第一章 习题
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-第三章 习题
-第四章 习题
-第五章 习题
-第七章 练习题
-8.1 可靠性概念及常用指标
-8.2 可靠性常用指标
-8.3 可靠性分析中常用分布函数
-8.4 可靠性设计基本原理
-8.5 机械系统的可靠性
-第八章 练习题
-9.1 反求设计
-第九章 练习题