【摘要】：復(fù)合材料常見應(yīng)用于航空航天等工業(yè)領(lǐng)域中,但其加工精度較低,并且由于產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在裝配過程中常會發(fā)生零件之間的干涉,導(dǎo)致整個裝配過程需要反復(fù)試裝、修配。但是,修配操作通常是依賴經(jīng)驗的人工操作,不具有量化的修配方案,耗費大量時間且修配結(jié)果不確定。由于加工誤差較大,基于設(shè)計模型進行虛擬裝配的結(jié)果與實際裝配無法匹配。為解決這個問題,本文提出了基于實物掃描模型的復(fù)材類產(chǎn)品修配方案設(shè)計方法,并圍繞此方法展開了技術(shù)研究。第一章介紹了實物掃描模型的特征分割方法、虛擬裝配中的零件模型表達、零件的定位方法、零件干涉檢查方法和修配計算方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了已有研究成果中存在的問題,提出了本文的研究內(nèi)容和研究意義,最后對本文的章節(jié)結(jié)構(gòu)進行了總體介紹。第二章提出了面向復(fù)材類產(chǎn)品修配方案設(shè)計的產(chǎn)品混合零件模型建立方法。根據(jù)復(fù)材類產(chǎn)品修配方案設(shè)計所需要的模型數(shù)據(jù),開發(fā)了設(shè)計CAD模型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口,提出了自適應(yīng)閾值RANSAC算法對實物掃描模型進行特征分割,構(gòu)造了融合不同模型數(shù)據(jù)的混合零件模型的層次表達和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),利用引用機制進行數(shù)據(jù)調(diào)用,為后續(xù)復(fù)材類產(chǎn)品修配方案設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。第三章提出了基于實物掃描模型虛擬裝配的修配區(qū)域檢測方法。考慮到零件特征尺寸精度和裝配精度要求的不同對配準精度的影響,提出了加權(quán)約束的ICP配準方法,通過將實物掃描模型配準至具有裝配信息的CAD模型實現(xiàn)裝配過程的建立。提出了一種基于豪斯多夫距離的干涉檢查方法,快速判斷裝配過程中零件之間的干涉關(guān)系,用于確定修配區(qū)域和修配量。第四章提出了考慮公差的復(fù)材類產(chǎn)品修配方案設(shè)計及可視化方法。通過考慮配合公差的產(chǎn)品可裝性分析和考慮形位公差的制造精度分析,設(shè)計了產(chǎn)品修配方案。修配方案中包括修配零件、修配區(qū)域、修配量等信息,并可視化顯示修配方案,有效地指導(dǎo)實際修配操作。第五章開發(fā)了基于實物掃描模型的復(fù)材類產(chǎn)品修配方案設(shè)計系統(tǒng),實現(xiàn)了混合模型數(shù)據(jù)管理功能,裝配零件定位功能、修配方案設(shè)計及可視化功能,并將該系統(tǒng)應(yīng)用于某衛(wèi)星桁架結(jié)構(gòu)中進行了修配方案設(shè)計。第六章對全文進行了總結(jié),對本文的研究中尚且存在的不足進行了分析,并提出了對后續(xù)研究工作的展望。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB472;TG95
【圖文】：

圖１．１本文的組織與框架逡逑１．４本章小結(jié)逡逑本章概述了實物掃描模型的特征分割方法、虛擬裝配中的零件模型表徸、零逡逑件的定位方法、零件干涉檢查方法和修配計算方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，介紹了本逡逑文的研究背景與意義，最后闡述了研究內(nèi)容與組織框架。逡逑１２逡逑

為了保留設(shè)計ＣＡＤ模型的幾何信息和工程設(shè)計信息，設(shè)計了一種基于中性逡逑文件的ＣＡＤ模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，使用獨立的中性文件作為ＣＡＤ模型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)逡逑換接口，如圖２．］所示：逡逑￣？面片模型信息一＾逡逑設(shè)計ＣＡＤ模型邐？幾何特征信息邐？轉(zhuǎn)換接口邐中性文件虛擬裝配模型逡逑—？■工程設(shè)計信息一逡逑圖２．１設(shè)計ＣＡＤ模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程圖逡逑通過模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后得到的中性文件應(yīng)當包括以下信息．？零件模型的面片模逡逑型描述信息、幾何特征描述信息和工程設(shè)計信息。逡逑零件模型的面片模型描述信息，采用ＣＡＤ軟件系統(tǒng)支持的面片模型數(shù)據(jù)格逡逑式，記錄每一個三角面片的索引ＩＤ、法向量的三個分量值和三個頂點坐標，此逡逑信息用于在虛擬裝配系統(tǒng)中顯示模型。逡逑１４逡逑

差、設(shè)計約g?、裝配關(guān)系等信息。逡逑２．２．２面向修配的實物掃描模型特征分割逡逑實物掃描模型的獲取可以分為有接觸式和非接觸式，如圖２．２所示：接觸方逡逑式的測量方法（如使用三坐標測量機），通常一次只能獲得測量目標表面的一個逡逑點信息，需要依次對被測目標物體的不同位置進行測量，這種方法具備高精度、逡逑高靈敏、高重復(fù)精度等優(yōu)點，但是由于單次測量獲得數(shù)據(jù)點較少，面對要獲得完逡逑整表面信息的被測目標物體來說操作困難、耗時較長。非接觸測量的測量方法包逡逑括的聲波、光學(xué)、電磁等方式，其中又以光學(xué)方式的測量方法居多且最為常用（例逡逑如激光掃描測量方式），能夠全面并且快速掃描被測目標物體，獲取物體表面信逡逑息，并且隨著測量工具制造技術(shù)的不斷提高，減小了測量的誤差，提高了測量的逡逑精度，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種逆向測量之中。逡逑數(shù)據(jù)獲取方式｜逡逑邐邋Ｉ邐邐逡逑非接觸方法邐接觸方法逡逑邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐１逡逑聲波邐光學(xué)邐電磁邐機器手邐ＣＭＭ逡逑］邐Ｉ邐￣邐Ｉ邐Ｉ邋

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;火力支援型“瓦利”[J];模型世界;2017年08期

2 ;紅色漸變噴涂體驗分享[J];模型世界;2017年09期

3 橫山智督;陳國鎮(zhèn);;橡膠模型污染的機理[J];橡膠技術(shù)與裝備;1987年02期

4 顧惕人;;理想吸附混合物在二位不均勻模型表面上的活度系數(shù)[J];化學(xué)學(xué)報;1987年04期

5 張亞輝;張勤之;吳凌;;V 法造型[J];機車車輛工藝;1988年01期

6 陳國鎮(zhèn);;橡膠模型的清洗方法之二——噴砂法(干式)[J];橡膠技術(shù)與裝備;1988年01期

7 ;老編答疑[J];模型世界;2002年12期

8 齊孟卜,任榮生;模型表面測壓技術(shù)研究[J];流體力學(xué)實驗與測量;1998年02期

9 董紹俊;;模型表面凹坑與鑄件尖砂[J];鑄造技術(shù);1985年04期

10 任志遠;;模型表面處理密決[J];模型世界;1999年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 梁海濤;王曉丹;史朝暉;胡軍紅;;基于3DS文件的模型表面數(shù)據(jù)讀取和分析[A];信號與信息處理技術(shù)第三屆信號與信息處理全國聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

2 方飛;黃小軍;;β-環(huán)糊精修飾模型表面識別低密度脂蛋白作用研究[A];2015年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集——主題B 生物大分子[C];2015年

3 顧明;周fE毅;;氣壓平均法及其應(yīng)用[A];2004全國結(jié)構(gòu)風工程實驗技術(shù)研討會論文集[C];2004年

4 劉大偉;涂夢蕾;彭鑫;陳德華;;基于光學(xué)視頻測量的模型變形影響修正[A];中國力學(xué)大會-2017暨慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立60周年大會論文集（B）[C];2017年

5 陳雅麗;謝理哲;嚴斌;;探究提高3dMD面部掃描系統(tǒng)采集精確性的方法研究[A];第十四次全國數(shù)字化口腔醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2016年

6 丁良兵;陳博昊;馬運生;黃偉新;;三甲基鎵在Pd(111)表面的分解以及預(yù)吸附氫的影響[A];第十四屆全國青年催化學(xué)術(shù)會議會議論文集[C];2013年

7 張宏;王文毅;陳明樹;;FeO_x/Rh(111)模型表面的制備與表征[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第12分會：催化化學(xué)[C];2014年

8 肖亞克;;基于虛擬儀器技術(shù)的溫度和光照測量[A];四屆四次空氣動力測控技術(shù)交流會論文集[C];2003年

9 董亦詩;王培錫;陸曉雯;武照強;陳紅;;一種快速、高效構(gòu)建抗菌聚合物涂層的方法[A];中國化學(xué)會2017全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會摘要集——主題F：生物醫(yī)用高分子[C];2017年

10 趙石彬;丁友福;蔣淑芳;李艷紅;霍燕;;紅外熱波無損檢測中材料表面下識別的有限元模擬及分析[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 山東 牟曉東 牟奕炫;3D打印之Netfabb模型修復(fù)篇[N];電子報;2019年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 皇甫中民;三維CAD模型檢索中的快速過濾與聚類索引方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2017年

2 張泳柔;單軸荷載下PVA水凝膠力學(xué)行為的實驗表征與模型研究[D];華南理工大學(xué);2017年

3 王晨;Pt基雙金屬合金模型上H_2O與CO_2的吸附及分解DFT研究[D];太原理工大學(xué);2017年

4 蘭慶國;可執(zhí)行元模型關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2006年

5 肖春霞;三維點采樣模型的數(shù)字幾何處理技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2006年

6 苗蘭芳;點模型的表面幾何建模和繪制[D];浙江大學(xué);2005年

7 劉晶;葉片數(shù)字化檢測中的模型配準技術(shù)及應(yīng)用研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

8 繆永偉;點模型的幾何處理和形狀編輯[D];浙江大學(xué);2007年

9 王仁芳;點模型數(shù)字幾何處理若干技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2007年

10 魏瀟然;熔絲沉積成型幾何計算關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 于傲雪;基于實物掃描模型的復(fù)材類產(chǎn)品修配方案設(shè)計[D];浙江大學(xué);2019年

2 袁宏宇;文物高度仿真技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];北方工業(yè)大學(xué);2019年

3 郭瑞陽;BIM模型和3D GIS的融合技術(shù)研究及其實現(xiàn)[D];西安科技大學(xué);2018年

4 張白樺;人體肺部氣道樹中的空氣流動仿真計算[D];東北大學(xué);2016年

5 余凡;幾何特征約束的網(wǎng)格文物模型修補技術(shù)研究[D];西北大學(xué);2018年

6 曾雯;高中生結(jié)構(gòu)化學(xué)的模型應(yīng)用能力測評研究[D];華東師范大學(xué);2018年

7 李鶴群;基于MRI和EMA的發(fā)音模型研究[D];天津大學(xué);2018年

8 付高財;基于特征信息的三維CAD模型檢索技術(shù)研究與應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2016年

9 杭晟煜;面向廣義設(shè)計的產(chǎn)品三維CAD模型檢索方法研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

10 林樂超;基于模型動作匹配的三維動畫生成系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2015年

本文編號：2762723