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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)

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9.1.2 逆向建模(2)在线视频

下一节:9.2 并行设计

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9.1.2 逆向建模(2)课程教案、知识点、字幕

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

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

现代设计方法学课程列表:

第一章 绪论

-1.1 前言

-1.2 设计任务、设计过程和全生命周期设计思想

-第一章 习题

-请大家思考如下问题,并给出自己的想法。

-月饼馅料生产小思考

第二章 产品需求识别

-2.1 设计问题描述

-2.2 需求分析方法

-第二章 习题

-需求分析案例-自我解析

第三章 概念设计

-3.1概念设计概述

-3.2 功能概念

-3.3 功能分析方法

-3.4 分功能划分

-3.5 分功能求解和原理解组合

-3.6 评价与决策

-3.7 案例

-第三章 习题

-核桃取仁装置设计方案拟定

-太阳能电池板积灰问题解决

第四章 机械运动系统方案设计

-4.1 机械运动循环图

-4.2 执行和传动系统的方案设计

-第四章 习题

第五章 结构设计

-5.1 机械结构的相关关系

-5.2 结构设计的原则

-第五章 习题

第六章 面向制造和装配的设计

-6.1面向制造和装配的设计

第七章 优化设计

-7.1优化设计数学模型

-7.2 优化设计数学模型的组成要素

-7.3 优化设计的迭代算法

-7.4一维优化-进退试算法

-7.5 一维优化-黄金分割

-7.6 多维无约束优化-基本鲍威尔方法

-7.7 多维无约束优化-改进鲍威尔方法

-7.8 多维无约束优化-坐标轮换的算法思想

-7.9 多维无约束优化-梯度法

-7.10 约束优化-复合形法

-7.11 约束优化-内点法

-7.12 约束优化-外点法

-7.13 智能优化-遗传算法

-7.14拓扑优化设计与应用

-第七章 练习题

第八章 可靠性设计

-8.1 可靠性概念及常用指标

--8.1可靠性概念及常用指标

-8.2 可靠性常用指标

--8.2.1可靠性常用指标(1)

--8.2.2可靠性常用指标(2)

-8.3 可靠性分析中常用分布函数

--8.3.1常用分布函数(1)

--8.3.2常用分布函数(2)

-8.4 可靠性设计基本原理

--8.4.1可靠性设计基本原理(1)

--8.4.2可靠性设计基本原理(2)

--8.4.3可靠性设计基本原理(3)

-8.5 机械系统的可靠性

--8.5.1系统可靠性设计(1)

--8.5.2系统可靠性设计(2)

--8.5.3系统可靠性设计(3)

--8.5.4系统可靠性设计(4)

--8.5.5系统可靠性设计(5)

-第八章 练习题

第九章 其他现代设计方法

-9.1 反求设计

--9.1.1 逆向建模(1)

--9.1.2 逆向建模(2)

-9.2 并行设计

-9.3 绿色设计

-9.4 衍生式设计与结构拓扑优化

-9.5 人工智能时代机械设计方法的创新

-第九章 练习题

9.1.2 逆向建模(2)笔记与讨论

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