汽车车身曲面点云数据分割方法的研究

车身曲面是由多张曲面经过延伸、过度、裁剪拼接而成,直接对测量获得的车身密集点云数据进行曲面拟合非常困难,需要对点云数据进行区域分割.探讨了点云数据的常用分割方法,结合车身曲面特点,研究并实现了一种点云分割的算法-基于平面度的直接分割方法.该方法通过最小二乘拟合平面法矢量夹角的均方差值来搜索具有几何相似特性的连续曲面片,将不同性质的曲面片分块保存.并结合ATOS测量设备得到的车身曲面点云数据,给出不同的实例,证明了该方法的有效性.     

基于逆向工程的某汽车车身部件的三维CAD数模的建立

本文介绍了某汽车车身产品逆向开发流程,分析了点云数据采集、处理、曲面重构等工作要点。通过结构光三维扫描仪测得点云数据,利用Geomagic Studio软件对测量数据进行处理,用Siemens NX4．0软件进行部件表面重构,得到部件的三维CAD数模。     

基于特征的曲面模型重建方法

曲面重建就是根据曲面实物模型的点云，重建其几何和拓扑信息，并再现特征的过程，复杂曲面重建质量直接影响曲面产品的性能，影响后续设计分析和制造加工，为了提高重建曲面质量，满足产品对其光顺和精度要求，文章对曲面重建中的几何建模技术和光顺，连续性的束条件进行了系统地分析研究，对基于特征的曲面模型重建方法进行了探讨，最后结合摩托车车身覆盖件3D模型设计给出了应用实例。     

基于二维几何特征的轿车车身三维造型设计

针对某型号轿车二维造型图,提出一种基于二维几何特征的轿车车身三维造型设计方法.利用CATIA V5软件中的sketch tracer模块获得几何特征曲线,结合产品外形情况,进行三维建模.探讨轿车车身曲面分块方法及其涉及的关键技术,总结出轿车车身创新设计的一般思路和方法:先将二维图导入CATIA软件形成车身外形图体系,然后对车身曲面分块,再进行车身各独立曲面的造型设计,最后装配在一起,形成车身整体曲面.该方法简化了设计过程,缩短了产品开发周期.     

基于CATIA的逆向工程在车身覆盖件设计中的应用

介绍CATIA逆向工程技术的基本特点和工作流程,以及CATIA曲面造型技术的主要功能,结合车身覆盖件实例探讨了CATIA曲面造型方法在逆向工程中应用的一般思路．研究表明,将逆向工程应用于车身产品尤其是车身覆盖件产品的开发过程中,可以大大缩短开发周期,保证产品质量．     

基于点云处理技术的汽车车身尺寸获取研究

我国处理交通事故的主要方法依然是手工测量,容易产生数据错误与丢失,且效率低下。激光扫描技术是一种以非接触方式快速获取扫描物体表面点云的数据获取技术,而目前我国还没有运用该技术进行交通事故现场数据获取的相关研究。提出一种利用汽车点云获取车身尺寸的方法,并结合车身曲面特点采用适合汽车点云数据预处理的点云处理算法,然后利用matlab软件编写程序获取车身尺寸,最后通过对比实际卷尺测量尺寸与计算所得尺寸,发现两者相差最大值为13 mm,说明该方法可行。     

车身逆向设计中A级曲面数据的构建

本文介绍了在车身逆向工程中A级曲面的详细构建过程和方法,从曲面点云数据的处理到曲面重建过程中应注意的问题。     

逆向工程在汽车覆盖件设计中的应用

文章介绍了逆向工程的含义及工作流程,阐述了车身覆盖件的三维点云数据采集的过程及原理,讨论了利用逆向工程CAD软件Imageware对车身覆盖件点云数据处理并进行曲面创建及造型的过程。结果表明,逆向工程可以最大限度地表现造型设计师的设计风格,尤其适合于覆盖件产品开发。     

汽车逆向设计中用NURBS曲面拟合点云数据

针对汽车的逆向设计,利用非接触测量方法中的CDD相机拍照法得到一组点云数据·将Tritop,Atos和CATIA三种软件联合应用,对点云数据进行了筛选、划分,用曲线拟合的方法做出了点云的特征线网格,并在此网格的基础上,利用NURBS曲面拟合技术,得出了点云的曲面造型·通过将拟合得到的曲面造型和原始点云数据的对比,对拟合曲面进行了误差分析·结果显示,只是在凹槽的边缘部位误差稍有增大,但也在很小的范围内变化,符合实际设计时的要求·由此证明,此种多软件联合应用的方法在处理曲面造型的逆向设计方面是可行的·     

基于“草图跟踪”的复杂曲面设计方法

介绍了基于原有产品图片资料的三维重建方法,即根据被仿制车型的图片资料,从二维信息中提取三维信息,在三维空间中重新构造出二维信息所对应的三维形体,重构汽车外形主模型的建模方法·利用CATIA软件中的草图跟踪模块,在3D视角中引入实际车身大小外形草图图像,作为构建车身三维几何模型的基础,依据现有参数化曲面理论和应用软件曲面造型方法,结合产品的外形情况,采用曲面分块车身建模方法,对车身建模和创新设计过程中涉及的关键技术进行了分析·     

基于自适应响应面法的白车身结构轻量化设计

白车身是汽车的重要组成部分,许多汽车制造业已经把白车身轻量化设计作为重要研究方向之一。如果能对白车身进行轻量化设计,就能达到节能减排的目的。以某白车身为研究对象,基于自适应响应面方法对白车身模型进行优化求解。首先利用有限元法获得白车身的模态、刚度和强度,并通过模态和刚度的灵敏度分析筛选15个钣金件作为变量;利用田口实验进行15因子3水平实验设计,根据田口实验数据创建响应面;然后使用最小二乘回归和移动最小二乘法进行响应面拟合,基于自适应响应面方法对其进行优化求解,并进行仿真实验对比。结果表明,使用本文方法可以将白车身质量减重18.924 kg,减重了4.736 9%,并且利用此方法进行的轻量化设计使得白车身的3个静强度工况的最大应力均有所下降,并在满足刚度和强度条件下,实现了白车身轻量化要求。     

车身铰接点设计分析方法研究

车身铰接点作为车身各部件的主要连接部位,对车身结构设计起着至关重要的作用,其设计分析的好坏直接影响着车身结构的优劣.文章主要从车身铰接点的定义、特点、设计分析流程、工程设计内容、设计注意点以及分析计算优化方法等方面进行了探讨,并结合某国产轿车的具体车身铰接点的设计及分析优化过程,对车身铰接点设计分析方法展开了深入的研究,提出了一套行之有效的车身铰接点设计分析方法.     

车身后部结构气动性能自动优化及其工程应用

车身后部结构特征对整车的空气动力学性能有重要的影响。为研究车身后部各结构变化对轿车尾部流场的影响规律及各设计变量之间的相关性,并在此基础上对车身后部结构参数进行优化,以提高轿车的空气动力学性能。通过运用网格自适应方法和集成仿真软件STAR CCM+进行试验设计;并建立近似模型探索以整车气动性能为目标的车身后部各结构参数的最佳组合。结果表明:与传统车身优化方法相比,运用网格自适应方法、试验设计方法和近似模型相结合进行车身优化,大幅度减少了车身优化的时间,且优化效果良好。优化车身后部结构参数,能明显改善尾部流场结构,提高整车的气动特性。     

矿车主要参数优化设计的研究

针对矿车的主要参数，在传统设计法的基础上，建立了评价设计方案优劣的目标函数，确定了矿车主要参数应遵循的设计约束，用复合形法进行了优化设计计算，优化设计可使巷道的通风费用降低，矿车的装载重量增加。     

基于压力分布的高速列车气动力计算方法

基于径向基函数的气动压力插值方法和摩擦力计算模型,提出了一种可用于高速列车线路试验的气动力快速计算方法。该方法只需测得车体表面若干测点的压力,然后基于这些测点的压力值,使用径向基函数插值方法得到车体表面压力分布;并采用数值积分方法与平板边界层摩擦力计算模型能够快速得到气动压差力和气动摩擦力。列车附属部件几何外形复杂,难以通过插值方法获取表面压力分布;为此,基于八辆编组真实外形,给出了各附属部件对列车气动力贡献度,从而使本文提出的方法能够应用于线路试验和动模型试验。为验证计算方法的有效性,针对高速列车三辆编组简化外形头尾车流线型部分,采用数值计算方法对比分析了气动阻力和气动升力计算结果与计算结果;针对三辆编组风洞试验外形分析了气动阻力试验值和计算值。结果表明:提出的计算方法能够满足工程精度要求。     

纯电动汽车车身多目标拓扑优化设计

为解决纯电动汽车车身设计中仍沿用传统车身,未同时考虑碰撞相容性和正面碰撞安全性的问题,基于混合元胞自动机拓扑优化方法,以在约束条件下吸收碰撞能量最大化为优化目标,对车身结构进行多工况概念设计,从而确定出合理的电动汽车车身布局,设计出了一种满足正面碰撞安全性与碰撞相容性的车身头部结构.结合拓扑优化结果进行有限元模型验证与厚度分析,结果表明:2~3mm的汽车头部厚度可在满足正面碰撞安全性条件下平衡碰撞过程中车体结构的纵向错位,保证碰撞力的均匀分布,实现车身轻量化.     

面向车路耦合的6x6轮式机器人动力学分析

为了准确的描述采用6个轮边电机独立驱动的双减震轮式机器人的响应特性以及轮胎的动载荷,通过构造适合不同等级路面的6x6轮整车13自由度垂向动力学模型进行仿真。该模型包含了双边六个车轮垂向位移,车身质心垂向位移,车身四角垂向位移,车身俯仰运动以及车身侧倾运动,并且将左右轮在行驶过程中的相干性以及行驶过程中左右轮地面信号输入的不同的情况考虑在内;同时利用三角级数法构造并验证了仿真所需的各级路面时域信号,可以模拟在任何等级路面下的运动情况;建立了利用MATLAB/Simulink平台求解该动力学模型,获得响应特性及轮胎动载荷的研究方法。结果表明,在F级路面下的整车13自由度垂向动力学模型的可行性以及准确性。可见,该动力学模型可为以后6x6双减震轮式机器人相关参数(例如悬架优化,有限元分析,轻量化设计)的优化提供参考。     

NURBS曲面建模在产品创新设计中的应用

介绍了NURBS曲面建模技术在产品创新设计中的应用,NURBS曲线和曲面及其性质。讨论了基于NURBS曲面建模技术的产品创新设计中特征曲面数据的获取及其优势。最后以一辆雪地车的创新概念设计为例,紧密结合专业工业产品造型设计软件Rhinoceros深入讨论了NURBS曲面建模技术在产品开发过程中实际应用过程,并对其车身造型曲面进行了特征分析。最终通过UG的NURBS功能重构曲线将其转换为三维数字化制造模型。     

基于细胞概念的客车车身参数化方法

针对客车车身骨架三维设计在参数化方面无突破性进展,基于生物学细胞概念,提出一种客车车身参数化方法,即由拓扑结构相同的标准模块衍生各种不同的功能模块,从而完成客车车身骨架的参数化设计,并结合PRO/E软件进行阐述,为客车车身之平台化、模块化、协同设计提供一种解决思路.     

利用高密度电法勘探盐边县格萨拉巨型滑坡堆积体

探讨盐边县格萨拉巨型滑坡堆积体的滑动面的位置和形态并分析滑坡稳定性进而为拟建高速公路路线设计提供有效的建议。采用高密度电法作为初步勘察阶段的滑坡勘探手段,建立不同采集装置的滑坡正演模型进行数值分析,初步了解拟勘探滑坡的视电阻率拟断面图并确定采集装置类型,结合地质调查结果,确定主要的反演参数,并根据反演结果修正正演模型进行对比判别。结果表明研究所用的反演参数效果较好,正演模型修正之后的视电阻率剖面与反演结果相匹配,使反演解译成果能够较好地反应出真实滑动面的位置和形态,且通过钻探得到了验证,计算结果表明该滑坡处于不稳定状态。最终,拟建高速公路的选线设计采纳了研究成果,对该巨型滑坡堆积体采取绕避措施,说明高速公路初步勘察阶段采用高密度电法作为巨型滑坡堆积体滑动面勘察的地球物理勘探手段是经济且高效的。