亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        某轎車后地板的逆向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

        2022-07-29 08:43:02孔祥增
        天津科技 2022年7期
        關(guān)鍵詞:鋪面板件草圖

        孔祥增

        (一汽豐田汽車有限公司技術(shù)研發(fā)分公司 天津 300462)

        1 逆向設(shè)計(jì)的應(yīng)用背景

        隨著國(guó)內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益加劇,對(duì)于汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)也就提出了更加嚴(yán)格的要求,尤其是縮短設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的時(shí)間、滿足產(chǎn)品多樣化和個(gè)性化的需求[1]。為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)情況、要求多變的現(xiàn)實(shí)和滿足縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的要求,開(kāi)發(fā)新車型的過(guò)程中越來(lái)越缺少全新設(shè)計(jì),而是以產(chǎn)品改型和升級(jí)為主要趨勢(shì),在這個(gè)過(guò)程中需要參照已有的產(chǎn)品應(yīng)用逆向工程進(jìn)行設(shè)計(jì)。這是一種全新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程,也就是汽車產(chǎn)品逆向開(kāi)發(fā)流程。這種開(kāi)發(fā)流程是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品進(jìn)行研究,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改型升級(jí),從而輸出工程圖。過(guò)程中,首先要對(duì)與設(shè)計(jì)件相關(guān)的被測(cè)件進(jìn)行測(cè)量得出點(diǎn)云數(shù)據(jù),然后通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)模重建,從而得到產(chǎn)品的工程圖,并應(yīng)用到產(chǎn)品的生產(chǎn)中。這種設(shè)計(jì)流程具有開(kāi)發(fā)周期短、風(fēng)險(xiǎn)低、成本少、后期生產(chǎn)投入低等優(yōu)點(diǎn),目前在美國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)家的汽車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中均已得到廣泛應(yīng)用。因此,掌握逆向工程技術(shù)的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)完善這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于我國(guó)汽車工業(yè)的壯大具有非常重要的意義。

        2 逆向設(shè)計(jì)流程介紹

        本次研究的主要內(nèi)容是通過(guò)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù),并應(yīng)用 CATIA的數(shù)字化外形編輯器(Digital Shape Editor,DSE)將點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入、刪除、過(guò)濾等處理,然后鋪面獲得逆向設(shè)計(jì)的目標(biāo)模型、應(yīng)用創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)(Generative Shape Design,GSD)經(jīng)過(guò)獲取不同方向的點(diǎn)云截面和創(chuàng)建草圖最后通過(guò)拉伸、掃掠、橋接等操作進(jìn)行曲面重建,還要通過(guò)快速曲面重建(Quick Surface Reconstruction,QSR)模塊對(duì)一些特殊的曲面進(jìn)行重建,所有重建出的曲面均需要滿足貼合度的要求。

        逆向設(shè)計(jì)的全過(guò)程大致如下:

        ①將已經(jīng)獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)在 CATIA的 DSE模塊中進(jìn)行導(dǎo)入,之后通過(guò)該模塊中的多個(gè)命令對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除、過(guò)濾等操作,最后進(jìn)行鋪面;

        ②通過(guò)DSE模塊的取截面命令獲得點(diǎn)云表面的截面線,應(yīng)用草圖編輯器擬合獲得截面線判斷板件表面的形狀,并執(zhí)行不同方向的拉伸或掃掠等命令;

        ③獲得板件的大面后進(jìn)行剪裁,獲得基礎(chǔ)面;

        ④進(jìn)行板件細(xì)節(jié)如加強(qiáng)筋、凹槽、孔洞等的重建;

        ⑤進(jìn)行最終的剪裁后將所獲得的所有板件進(jìn)行接合,之后進(jìn)行倒圓角。

        在逆向設(shè)計(jì)的過(guò)程中,對(duì)于形狀扭曲的表面或一些意外的孔洞、凹陷等,可以根據(jù)自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于一些不合理的結(jié)構(gòu)則可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

        3 后地板逆向設(shè)計(jì)過(guò)程

        3.1 研究方法與技術(shù)路線

        本次逆向設(shè)計(jì)的后地板點(diǎn)云如圖1所示,由于點(diǎn)云圖是在某轎車的車身有限元模型中提取并轉(zhuǎn)格式獲得的,點(diǎn)云圖的默認(rèn)坐標(biāo)也就是車身坐標(biāo)系,不需要進(jìn)行點(diǎn)云定位、對(duì)齊等命令,連接件的點(diǎn)云圖其坐標(biāo)系同樣是車身坐標(biāo)系。

        圖1 某轎車后地板點(diǎn)云圖Fig.1 Point cloud diagram of rear floor of a car

        在應(yīng)用CATIA的DSE模塊進(jìn)行點(diǎn)云導(dǎo)入時(shí),選中 create facets命令可以直接對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行鋪面命令,不需要再進(jìn)行點(diǎn)云的前期處理。鋪面后的點(diǎn)云如圖 2所示??梢钥吹戒伱婧蟮狞c(diǎn)云表面光滑,有利于逆向設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)后地板結(jié)構(gòu)的判斷和進(jìn)行曲面重建。因此,這種直接運(yùn)用 create facets命令進(jìn)行鋪面的方式是可取的。后地板相關(guān)連接件鋪面后的點(diǎn)云如圖 3、圖 4。

        圖2 完成鋪面的點(diǎn)云Fig.2 Point cloud after paving

        圖3 連接件1鋪面后Fig.3 Part 1 after paving

        圖4 連接件2鋪面后Fig.4 Part 2 after paving

        觀察后地板的結(jié)構(gòu)可以看出,后地板大致的結(jié)構(gòu)是左右對(duì)稱的,在進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)時(shí)可以先對(duì)鋪面品質(zhì)較好的一側(cè)進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)(觀察圖5可以看出左側(cè)的品質(zhì)較好),之后找到左右的對(duì)稱線,然后通過(guò)對(duì)稱命令可以獲得另一側(cè)的曲面,再將左右兩側(cè)進(jìn)行接合命令,最后再將一些不對(duì)稱的加強(qiáng)筋、孔洞等在接合后的地板中單獨(dú)創(chuàng)建出來(lái)。

        3.2 后地板結(jié)構(gòu)分析與逆向流程設(shè)計(jì)

        后地板結(jié)構(gòu)分析:觀察圖5可以看出后地板結(jié)構(gòu)復(fù)雜、曲面多變,表面由眾多的加強(qiáng)筋、凹槽、孔洞等共同構(gòu)成。由于其結(jié)構(gòu)基本左右對(duì)稱,在逆向設(shè)計(jì)時(shí)采用對(duì)稱命令可以減少許多的工作量。

        圖5 后地板結(jié)構(gòu)圖Fig.5 Rear floor structure

        地板是駕駛室其他板件的安裝基礎(chǔ),尺寸較大,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,地板的結(jié)構(gòu)共分為前、中和后地板,本次逆向設(shè)計(jì)的是后地板及其連接件。在對(duì)其進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮兩方面因素:第一,后地板參與支撐教室艙、乘員和駕駛員的重量,是重要的支撐件,汽車運(yùn)動(dòng)中地盤產(chǎn)生的各種載荷、沖擊和振動(dòng)也經(jīng)由地板進(jìn)行緩沖和傳導(dǎo);第二,地板是座椅、地毯和駕駛艙其他結(jié)構(gòu)件安裝的基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且對(duì)結(jié)構(gòu)的合理性、對(duì)稱性的要求較高[2],在逆向設(shè)計(jì)過(guò)程中需要綜合考慮各方面的因素,對(duì)點(diǎn)云中的各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行縝密的分析,以避免產(chǎn)生不必要的錯(cuò)誤。因此,在對(duì)地板的設(shè)計(jì)中存在以下要求。

        ①地板的剛度要大:由于后排座椅安裝在后地板上,故后地板必須具有能夠承載成員重量的剛度。如果后地板的剛度不夠而產(chǎn)生變形,將會(huì)極大地影響汽車行駛的穩(wěn)定性和整個(gè)駕駛艙的結(jié)構(gòu)剛度。

        ②精度要高:地板作為座椅、乘員艙其他板件結(jié)構(gòu)的安裝基礎(chǔ)和行李艙、后輪定位的重要參考,需要具有極高的定位精度。另外,板件的對(duì)稱性也要極高,以避免在傳導(dǎo)力矩時(shí)左右受力不均,進(jìn)而影響地板的使用壽命。

        ③強(qiáng)度要好:汽車地板車身的表面板件中受力最大,受力的情況也最為復(fù)雜。地板不僅要支撐駕駛員、成員和整個(gè)駕駛艙的重量,還要承受汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中來(lái)自于地盤、發(fā)動(dòng)機(jī)艙等的各種沖擊、振動(dòng)和扭矩等。地板的工作條件非??量?,受到的破壞較其他板件也更為嚴(yán)重。地板的破壞將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)駕駛艙報(bào)廢,進(jìn)而影響汽車整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用壽命。

        ④良好的舒適性和操縱方便性:地板作為乘員艙的重要組成機(jī)構(gòu),對(duì)于乘員而言,需要具有極高的舒適性;對(duì)于駕駛員而言,還要具有足夠的操作方便性,以提高駕駛的操縱感。

        在應(yīng)用CATIA軟件對(duì)已有的點(diǎn)云圖進(jìn)行曲面重建進(jìn)而設(shè)計(jì)曲面時(shí),需要綜合考慮上述各方面的因素,以提高板件的成型性和合理性等。在逆向設(shè)計(jì)流程結(jié)束后進(jìn)行的成型性仿真分析正是對(duì)后地板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性的分析,如果出現(xiàn)重大問(wèn)題,則說(shuō)明后地板逆向設(shè)計(jì)的成品是失敗的。

        后地板逆向設(shè)計(jì)的流程并不復(fù)雜,只是針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)要特殊情況特殊對(duì)待,基本的思路就是先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,找出整個(gè)板件的基礎(chǔ)曲面,并將板件的大輪廓確定,然后通過(guò)建立草圖應(yīng)用創(chuàng)成式設(shè)計(jì)里的拉伸、掃掠、橋接等命令擬合出后地板的大面,最后通過(guò)剪裁、橋接、倒圓角等命令將大面最終確定,之后要進(jìn)行的步驟就是細(xì)節(jié)的重建,如加強(qiáng)筋、凹槽、盆型結(jié)構(gòu)等。在逆向考慮這些細(xì)節(jié)時(shí)要注意觀察結(jié)構(gòu)的形狀,判斷形狀的類型,找清母線、棱線,確定拉伸的方向,如圓柱形的結(jié)構(gòu)要找清底面和母線,在進(jìn)行截面時(shí)盡量選擇在母線的垂直方向上截取,這樣獲得的截面線品質(zhì)較高,在后續(xù)用草圖進(jìn)行擬合時(shí)其精確度也會(huì)更高,用拉伸、掃掠等命令獲得的曲面其擬合度也會(huì)更好。

        3.3 后地板逆向設(shè)計(jì)過(guò)程

        3.3.1 DSE模塊(數(shù)字化外形編輯器)的應(yīng)用

        在 CATIA的 DSE模塊中主要進(jìn)行的是點(diǎn)云數(shù)據(jù)的前處理,由于測(cè)量獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)不一定滿足鋪面的要求,因此,要對(duì)點(diǎn)云中的雜點(diǎn)進(jìn)行刪除,有時(shí)還需要在一些未測(cè)量的部位增加數(shù)據(jù)點(diǎn)。另外,在點(diǎn)云密度過(guò)高時(shí)可以進(jìn)行過(guò)濾,以減小密度,還可以單獨(dú)圈取出需要鋪面的點(diǎn)云[3]。這個(gè)過(guò)程中用到了該模塊中的多個(gè)命令,主要用到的命令如圖6所示。

        圖6 點(diǎn)云編輯工具欄Fig.6 Point cloud edit toolbar

        該工具欄主要包含 4個(gè)命令,即保護(hù)、移除、過(guò)濾和選取。對(duì)應(yīng)點(diǎn)云的 4種不同的操作,主要用到的是后3種。

        移除命令:用于將點(diǎn)云中的雜點(diǎn)或不需要進(jìn)行逆向的點(diǎn)移除,一般選用圈取多邊形的方式進(jìn)行操作。當(dāng)然,針對(duì)不同的情況可以選用不同的方式。

        過(guò)濾命令:一般在點(diǎn)云密度較高、點(diǎn)云圖的尺寸較大、影響 CATIA軟件的響應(yīng)速度時(shí)或點(diǎn)云太過(guò)密集導(dǎo)致鋪面后表面粗糙影響逆向設(shè)計(jì)判斷時(shí)會(huì)考慮采取該種點(diǎn)云處理方式。過(guò)濾的方式有齊次過(guò)濾和適應(yīng)過(guò)濾2種,對(duì)于結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜的零件點(diǎn)云一般選擇這兩種過(guò)濾。

        選取命令:顧名思義是選取點(diǎn)云圖中需要進(jìn)行鋪面或其他操作的命令。在有些情況下非常適用。

        另外,工具欄中的鋪面命令也非常重要,該命令是對(duì)處理完成后的點(diǎn)云進(jìn)行鋪面,鋪面完成后可以非常直觀地觀察出被掃描件的幾何形狀和輪廓尺寸,光滑的點(diǎn)云面能為后續(xù)的曲面重建提供便利。

        如圖7~9是某一車身結(jié)構(gòu)件進(jìn)行上述命令前后的對(duì)比圖和最終鋪面完成后的效果圖。

        圖7 某車身結(jié)構(gòu)點(diǎn)云圖Fig.7 Point cloud diagram of a car body structure

        圖8 進(jìn)行過(guò)刪除、過(guò)濾命令之后的點(diǎn)云圖Fig.8 Point cloud diagram after deleting and filtering commands

        圖9 完成鋪面之后的點(diǎn)云圖Fig.9 Point cloud diagram after paving

        此外,如果鋪面后的點(diǎn)云仍然出現(xiàn)孔洞,可以采用孔填充命令進(jìn)行填補(bǔ);如果表面光順度不好,可以通過(guò)縮減命令和最佳化命令進(jìn)行調(diào)整。

        而 DSE模塊除了對(duì)點(diǎn)云前處理外,還有一個(gè)非常重要的命令,即平面形式切面命令。通過(guò)該命令可以對(duì)鋪面后的點(diǎn)云通過(guò)特定的平面進(jìn)行取截,從而獲得該平面的截面線,再在截面線上作用于截取的平面的平行平面,并在該平面上進(jìn)行草圖編輯,對(duì)截面線進(jìn)行擬合,然后進(jìn)行拉伸、掃掠等一系列命令,最終得到需要的曲面。

        在平面形式界面的工具欄中首先需要選取被切面的元素,此處選擇了后地板點(diǎn)云,然后選擇參考平面,也就是用于切面的平面,另外,還可以選擇要截取剖面線的個(gè)數(shù)和它們之間的距離。如圖 10中淺藍(lán)色的線就是用XZ平面截取點(diǎn)云后獲得的剖面線。通過(guò)對(duì)該線進(jìn)行擬合,然后對(duì)草圖進(jìn)行拉伸,就可以逆向出后地板前部一小塊面積的曲面。重復(fù)該命令就可以將后地板中一些結(jié)構(gòu)規(guī)則的面逆向出來(lái)。

        圖10 XZ平面截面線Fig.10 XZ plane section line

        3.3.2 GSD模塊(創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì))的應(yīng)用

        由于后地板結(jié)構(gòu)的曲面除了一些加強(qiáng)筋和復(fù)雜的凹槽之外,大部分曲面比較規(guī)則,可以通過(guò)拉伸、掃掠等命令得到。因此,在本次的逆向設(shè)計(jì)中,創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)的應(yīng)用最為廣泛,幾乎后地板件中每一部分的逆向設(shè)計(jì)都離不開(kāi)創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

        在創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)中主要用到以下命令。

        ①拉伸命令:該命令主要用于草圖或 3D對(duì)線沿特定方向的拉伸,主要針對(duì)于一些形狀簡(jiǎn)單的零件或曲率變化較小的曲面。草圖的獲取主要通過(guò)應(yīng)用DSE模塊中的取截面命令,再應(yīng)用草圖編輯器擬合截面線,之后通過(guò)拉伸命令獲得與點(diǎn)云貼合度較好的曲面。在拉伸命令界面中可以選擇要拉伸的輪廓、方向和沿該輪廓兩側(cè)拉伸的距離,圖 11為應(yīng)用草圖拉伸成的曲面。

        圖11 拉伸成的曲面Fig.11 Extruded surface

        ②掃掠命令:掃掠有很多種形式,在其中主要的應(yīng)用有4種。

        圖12為參考曲面的實(shí)例,應(yīng)用參考曲面進(jìn)行掃掠與拉伸有些相似,但是又有不同,應(yīng)用參考曲面掃掠時(shí)可以選擇輪廓和引導(dǎo)曲線(而不是拉伸方向),該引導(dǎo)線可以為曲線,也可以為直線。

        圖12 使用參考曲面掃掠結(jié)果Fig.12 Results of using a reference surface sweep

        等角度型輪廓使用參考曲面掃掠,這種掃掠方式一般是先有確定的底面,然后由面的邊線沿一定角度進(jìn)行掃掠,掃掠角度的選取非常重要。圖 13的盆型結(jié)構(gòu)就由該掃掠方式獲得。

        圖13 掃掠獲得盆型結(jié)構(gòu)Fig.13 Basin structure from sweep

        使用兩極限進(jìn)行掃掠,這種掃掠方式需要先確定曲面的2個(gè)極限,也就是2個(gè)輪廓線,然后選擇這2條線進(jìn)行掃掠,這種方式與橋接命令相似,適用于一些曲面簡(jiǎn)單、2個(gè)輪廓線的形狀尺寸容易確定的情況。

        使用3條引導(dǎo)線進(jìn)行掃掠,3條引導(dǎo)線的確定非常重要,其中2條也就是曲面的2個(gè)極限的輪廓線,中間的一條最好選擇曲面中的最高點(diǎn)。這 3條線其實(shí)也就是曲面的3條截面線,選擇時(shí)一定要事先觀察好曲面的形狀,而且輪廓線的長(zhǎng)度選取要合適,過(guò)短的話會(huì)使得掃掠后的曲面過(guò)小,不能滿足要求。這種掃掠方式與多截面曲面的曲面重建方式相似。

        ③多截面曲面命令:該命令實(shí)現(xiàn)的前提是要通過(guò)多次的曲面截取建立草圖和擬合截面線,并獲得多個(gè)引導(dǎo)線。多截面命令可以將這些引導(dǎo)線光滑地連接,截面的位置和引導(dǎo)線的數(shù)量選取要合適,只有這樣才能使獲得的曲面與鋪面后的點(diǎn)云更加貼合。對(duì)于引導(dǎo)線形狀變化不大、輪廓相似的情況,可以選擇這種曲面重建方式。

        ④橋接命令:該命令與掃掠相似,尤其是與兩極限掃掠的相似。但橋接操作時(shí)要注意進(jìn)行橋接的2個(gè)引導(dǎo)線不能相交,而且距離不能太遠(yuǎn),兩線的形狀尺寸要盡量相似,否則軟件系統(tǒng)會(huì)報(bào)錯(cuò)。

        ⑤接合命令:將一些相連接但是通過(guò)不同步驟獲得的曲面或曲線進(jìn)行拼接,為后續(xù)的命令提供便利。如將曲面和掃掠后的曲面接合,然后才能對(duì)交線進(jìn)行倒圓角。

        ⑥分割命令:有分割和修剪 2種方式。分割是一種進(jìn)行單獨(dú)剪裁的命令,如果一曲面與另一曲面相交,則可以選取另一曲面為裁剪元素對(duì)該曲面進(jìn)行剪切。修剪命令之后,2個(gè)曲面都會(huì)被交線剪裁,并且將會(huì)自動(dòng)接合為一個(gè)曲面。2種方式各自有利有弊,針對(duì)不同的情況需要合理選擇。

        ⑦倒圓角命令:有簡(jiǎn)單圓角、可變圓角、弦圓角、三切線內(nèi)圓角等多種倒圓角方式,一般用到的是簡(jiǎn)單圓角,將2個(gè)相交的曲面直接倒圓角或修建后進(jìn)行倒圓角,倒圓角后的板件更加圓滑,對(duì)沖壓成形有利。

        ⑧外插延伸命令:選擇曲面和曲面的邊界,輸入長(zhǎng)度后將曲面延伸。在進(jìn)行掃掠和多截面曲面命令進(jìn)行曲面重建時(shí)可以選定角度修正選項(xiàng),如果選取的修正角度足夠合理,可以使一些曲率不連續(xù)的交線進(jìn)行圓滑處理,使逆向出的曲面更加光滑。

        3.3.3 QSR模塊(快速曲面重建)的應(yīng)用

        由于后地板結(jié)構(gòu)中大型曲面的形狀并不復(fù)雜,應(yīng)用創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)中的命令基本可以完成,因而QSR的應(yīng)用不是很多,故一般用到的是曲面填充命令。應(yīng)用該命令時(shí)要注意輪廓線一定要閉合,輪廓線可以是二維草圖,也可以是 3D曲線。另外,曲率分析命令對(duì)于逆向設(shè)計(jì)也非常重要,通過(guò)曲率分析可以將零件中曲率相同的曲線確定出來(lái),這樣有利于對(duì)鋪面后點(diǎn)云的觀察和對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。圖 14為對(duì)后地板點(diǎn)云進(jìn)行曲率分析后的效果圖。

        圖14 后地板曲率分析效果圖Fig.14 Effect drawing of rear floor curvature analysis

        3.4 后地板逆向設(shè)計(jì)具體過(guò)程

        第一步:進(jìn)行后地板結(jié)構(gòu)的分析,確定合理的逆向設(shè)計(jì)流程,本次進(jìn)行逆向的點(diǎn)云文件格式為 stl,應(yīng)用點(diǎn)云導(dǎo)入功能中的 creat facets可以直接進(jìn)行鋪面操作,鋪面后的點(diǎn)云圖如圖 15所示,其效果不錯(cuò),表面比較光滑,后地板的結(jié)構(gòu)比較清晰。不過(guò)也可以看到右側(cè)的環(huán)狀筋有缺失,無(wú)法進(jìn)行逆向。但由于后地板件的左右側(cè)大部分結(jié)構(gòu)對(duì)稱,可以先設(shè)計(jì)出左側(cè)板件的結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)稱操作得到右側(cè)板件后再進(jìn)行非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

        圖15 鋪面后的后地板點(diǎn)云圖Fig.15 Point cloud diagram of rear floor after paving

        第二步:通過(guò)對(duì)點(diǎn)云取截面建立草圖進(jìn)行擬合,通過(guò)拉伸掃掠等操作獲得基本面。如圖 16所示,通過(guò)左側(cè)的平面對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行切斷獲得截面線,再通過(guò)截面上的點(diǎn)作平行面,在該面上建立草圖,并擬合后地板最前端板面的截線,如圖17所示。

        圖16 截面線Fig.16 Section line

        圖17 草圖Fig.17 Sketch

        延默認(rèn)方向(垂直于平面的方向)進(jìn)行拉伸,并獲得如圖 18所示的平面??梢钥闯鲈摪迮c鋪面后的點(diǎn)云基本擬合,能夠滿足逆向設(shè)計(jì)的要求。

        圖18 拉伸操作獲得的平面1Fig.18 Plane1 from extrusion operation

        通過(guò)相同的方式進(jìn)行操作可以獲得后地板中大部分形狀比較規(guī)整、表面較平的曲面,在此不再進(jìn)行一一列舉。大平面拉伸之后的效果如圖 19所示,但對(duì)于有些比較特殊的結(jié)構(gòu),則需要應(yīng)用其他方法,如環(huán)形筋所在板面應(yīng)用簡(jiǎn)單的拉伸操作顯然是無(wú)法完成的。

        圖19 拉伸操作得到的基礎(chǔ)面Fig.19 Base surface from extrusion operation

        在進(jìn)行該結(jié)構(gòu)的逆向設(shè)計(jì)時(shí),首先考慮使用了拉伸操作,但效果并不理想,擬合度不好,且與相鄰面的距離較遠(yuǎn),無(wú)法進(jìn)行剪切或橋接的操作。經(jīng)過(guò)多次嘗試,最終決定通過(guò)掃掠重建該曲面,如圖20所示。

        圖20 掃掠得到的曲面Fig.20 Swept surface

        通過(guò)建立2個(gè)垂直方向的草圖,一個(gè)作為輪廓曲線,另一個(gè)作為引導(dǎo)曲線,最終獲得了平面。另外,也可以看出,該曲面與相鄰曲面的交線并不完全,這種情況將無(wú)法進(jìn)行剪切或倒圓角,這是另一個(gè)需要解決的問(wèn)題??紤]采用平行線進(jìn)行剪切之后橋接、接合、倒圓角。圖 21為橋接的效果圖,要注意在進(jìn)行剪切操作時(shí)要先將曲線進(jìn)行投影,否則是無(wú)法完成的。

        圖21 橋接命令獲得曲面Fig.21 Surface from bridge command

        對(duì)圖21中的曲面接合倒圓角之后得到的最終效果如圖 22所示,之后要進(jìn)行的是與環(huán)形筋緊挨的盆型曲面的重建。先在底面上建立平面,在草圖中將底面的輪廓擬合出,之后將草圖拉伸和對(duì)底面進(jìn)行剪切。然后對(duì)剪切后的底面的邊線進(jìn)行接合,將接合后的曲線進(jìn)行掃掠,掃掠角度選擇 45°。掃掠效果如圖23所示。

        圖22 對(duì)橋接后的曲面進(jìn)行倒圓角Fig.22 Filleting bridged surface

        圖23 掃掠曲面Fig.23 Swept surface

        再對(duì)所有的基礎(chǔ)平面進(jìn)行相互之間的剪切和接合命令,最終獲得整個(gè)的基礎(chǔ)大平面。從圖 24中可以看出,除了后地板中特殊的加強(qiáng)筋、凹槽等特殊結(jié)構(gòu)外,后地板的大輪廓已被重建出來(lái)了。之后要進(jìn)行的就是重建出上述特殊結(jié)構(gòu)中左右對(duì)稱的部分。

        圖24 所有基礎(chǔ)平面剪切操作后Fig.24 Base surfaces after cutting operations

        第三步:對(duì)后地板的特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行曲面重建。后地板前部凹槽和加強(qiáng)筋的重建并不復(fù)雜,分析可以看出所有的凹槽和加強(qiáng)筋均在同一水平面上,因此,可以對(duì)基礎(chǔ)平面進(jìn)行平移,通過(guò)凹槽或加強(qiáng)筋的輪廓對(duì)平移后獲得的曲面進(jìn)行剪切,再進(jìn)行倒圓角命令就可以重建出這些結(jié)構(gòu)。將所有對(duì)稱結(jié)構(gòu)逆向后進(jìn)行對(duì)稱操作,如圖 25所示,對(duì)稱后另一側(cè)的擬合度也符合設(shè)計(jì)要求。

        圖25 對(duì)稱操作Fig.25 Symmetric operation

        第四步:進(jìn)行非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的曲面重建。在這一步驟中用到的也是前文中提到的操作指令。將非對(duì)稱結(jié)構(gòu)重建之后要對(duì)整體的外形輪廓進(jìn)行剪切。

        最終經(jīng)過(guò)逆向設(shè)計(jì)獲得的后地板結(jié)構(gòu)如圖26所示,貼合度比較符合要求,由于在逆向時(shí)加入了設(shè)計(jì)者的思考和設(shè)計(jì),故有一些結(jié)構(gòu)并不完全相同。

        圖26 逆向設(shè)計(jì)最終獲得的后地板結(jié)構(gòu)Fig.26 Final rear floor structure obtained by reverse design

        另外,對(duì)與后地板相連的兩連接件也進(jìn)行了逆向設(shè)計(jì),如圖27、圖28所示。

        圖27 后地板連接件1Fig.27 Rear floor connection part1

        圖28 后地板連接件2Fig.28 Rear floor connection part2

        將逆向出的 3個(gè)后地板零件進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)后的效果如圖29所示。

        圖29 裝配設(shè)計(jì)效果圖Fig.29 Assembly design rendering

        在逆向的過(guò)程中還穿插著一些其他的操作,如后地板表面孔洞的獲得是通過(guò)建立曲線后拉伸對(duì)重建后曲面進(jìn)行剪切的。

        猜你喜歡
        鋪面板件草圖
        基于車身板件定位切割焊接裝置的設(shè)計(jì)
        基于動(dòng)態(tài)擇優(yōu)組合的板材切割下料算法
        瀝青混凝土鋪面埋入式應(yīng)變計(jì)適應(yīng)性研究
        上海公路(2019年1期)2019-06-18 11:05:08
        港口瀝青鋪面創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究
        石油瀝青(2018年1期)2018-04-12 07:32:01
        畫好草圖,尋找球心
        矩形鋼管截面延性等級(jí)和板件寬厚比相關(guān)關(guān)系
        草圖
        鋁合金板件損傷修復(fù)
        柔性基層預(yù)制塊鋪面力學(xué)行為及參數(shù)研究
        一波三折
        男人边做边吃奶头视频| 国产av午夜精品一区二区入口| 激情五月天在线观看视频| 久久久久亚洲av成人片| 国产亚洲日韩在线三区| 人妻少妇一区二区三区| 国产我不卡在线观看免费| 国产精品久久国产精麻豆99网站 | gg55gg国产成人影院| 国产精品久久久久乳精品爆| 欧韩视频一区二区无码| 久久精品国产亚洲精品色婷婷| 青青青免费在线视频亚洲视频| 亚洲av无码一区二区三区天堂古代| 草莓视频成人| 亚洲av网一区天堂福利| 日韩中文字幕在线观看一区| 国内露脸少妇精品视频| 精品无码AV无码免费专区| 少妇人妻中文字幕在线| 色综合久久久久综合体桃花网 | 少妇人妻出水中文字幕乱码| 色吧噜噜一区二区三区| 无码精品日韩中文字幕| 人妻人妻少妇在线系列| 蜜臀av一区二区三区| 日韩精品视频一区二区三区| 在线国产小视频| 中文字幕一区二区三区喷水| 国产乱人伦av在线麻豆a| 日韩成人极品在线内射3p蜜臀| 国产日韩久久久久69影院| 亚洲第一区二区精品三区在线| 内射爽无广熟女亚洲| 久久av无码精品人妻糸列| 亚洲一区二区岛国高清| 国产亚洲精品a片久久久| 国内精品视频一区二区三区| 青青草视频在线你懂的| 久久国语露脸国产精品电影| 成年无码aⅴ片在线观看|