车身反求设计中曲面模型CAD重建技术的研究

摘要

车身CAD中反求工程技术的应用，主要是对车身曲面的造型与车身零件实体模型的反求重建，用于车身设计、结构分析和零件模具制造等。因此，车身反求设计中的CAD模型重建就显得至关重要。本文基于车身的反求设计，对车身曲面模型的重建技术的改进及应用问题展开深入的研究。 车身反求设计中的曲面重建是现代车身设计方法的重要部分，综合了数据测量技术、曲面造型技术和CAD建模技术等各方面因素。通过对曲线、曲面的数学模型的进一步理解，有助于在重建曲面模型时选择适当的建模方法，提高模型重建的效率。 重点研究了车身反求设计的关键技术：复杂曲面数字化、数据的预处理和复杂曲面重建及特征提取。文中阐述了数字化测量技术的原理、典型设备和技术特性，对车身测量路径的规划、数据的分块的方法尝试新的研究。探讨了扫描线和散乱点云数据的预处理技术，对点云数据自动滤波和交互滤波技术，随机采样和网格化数据精简进行了研究，总结出具有实效性的预处理方法。 研究已有的模型重建技术，如插值和逼近拟合离散点，利用原型的几何及拓扑信息，构建近似模型来逼近原型；基于原型的几何特征和约束的复原为目标，得到优化的CAD模型。在此基础上，提出了基于截面特征样条曲线、基于曲面特征的曲面模型重建技术。探讨了车身曲面重建中NURBS插值曲面的重建方法；车身几何特征曲线、曲面的提取以及特征提取与曲率的关系。 基于上述的研究工作，以实际开发设计中的重卡驾驶室与概念车作为研究对象，通过UGS公司的专业软件UGNX和Imageware完成了汽车车身曲面的模型重建设计的工程实践，验证了文中对曲面重建技术研究结果在车身反求设计过程中的实用价值。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章车身设计中相关数学模型和概念

第3章车身反求设计中曲面重建的关键技术

第4章车身曲面模型重建技术的研究

第5章车身曲面反求设计的工程实现

第6章总结与展望

参考文献

致谢