【摘要】：近年來,隨著科技的進(jìn)步,逆向工程技術(shù)發(fā)展迅速,越來越多的行業(yè)利用逆向工程技術(shù)得到了全面的創(chuàng)新。由于其先進(jìn)的技術(shù)以及創(chuàng)新性,逆向工程技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、醫(yī)學(xué)、文物修復(fù)等領(lǐng)域。在船舶設(shè)計建造中,新船型設(shè)計、建造質(zhì)量檢測以及零部件檢測修復(fù)等過程都需要大量的人力和時間。為了加快吸收先進(jìn)技術(shù)的腳步、縮短新船型的開發(fā)周期,提高船舶建造效率和質(zhì)量,本文將逆向工程應(yīng)用于船舶設(shè)計建造中,研究了基于逆向工程的船舶曲面數(shù)字化設(shè)計方法。本文主要對測量數(shù)據(jù)預(yù)處理、曲面重建和曲面參數(shù)提取這幾個部分進(jìn)行了研究。首先,獲取了螺旋槳模型和船舶模型的點云數(shù)據(jù)。根據(jù)測量所得數(shù)據(jù)的特點,主要對點云數(shù)據(jù)預(yù)處理過程中的多視點云對齊、點云去噪和精簡進(jìn)行了研究,介紹了點云預(yù)處理的一般方法,用改進(jìn)的ICP算法對齊了多視點云,用弦高差法對數(shù)據(jù)進(jìn)行了去噪和精簡。本文將這些點云處理方法應(yīng)用于螺旋槳和船模的點云數(shù)據(jù)處理中,取得了較好的效果,預(yù)處理后的點云數(shù)據(jù)能夠滿足后期曲線擬合、曲面重建的精度要求。在數(shù)據(jù)預(yù)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行曲面重建,將預(yù)處理后的點云數(shù)據(jù)導(dǎo)入CATIA中,利用CATIA的數(shù)字編輯模塊和強大的曲面造型功能重建螺旋槳和船模曲面。采用混合曲面造型方式,先對數(shù)據(jù)進(jìn)行三角網(wǎng)格鋪面,再根據(jù)點云數(shù)據(jù)的特征對數(shù)據(jù)進(jìn)行分割并創(chuàng)建特征線框,在特征線框的基礎(chǔ)上,用不同方式擬合曲面片并對曲面片進(jìn)行裁剪和接合,得到了螺旋槳和船模的重建曲面。在完成曲面重建后,討論了各個過程中誤差產(chǎn)生的原因,并對重建曲面的光順性和精度進(jìn)行了分析評估。通過曲面相關(guān)評價,重建的螺旋槳和船模曲面的光順性和精度都能滿足要求。最后,結(jié)合CATIA二次開發(fā)技術(shù)提取了重建曲面的參數(shù),用VB編程獲取了螺旋槳和船模的三維型值點并生成了可用于再設(shè)計的二維型線圖,以實現(xiàn)曲面再設(shè)計。在充分了解逆向工程關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,將逆向技術(shù)應(yīng)用于船舶工程中,通過螺旋槳和船模曲面重建的具體實現(xiàn)過程,詳細(xì)闡述了基于逆向工程的船舶曲面數(shù)字化設(shè)計方法,采用的方法對實際船型設(shè)計和建造檢測有一定參考價值。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U662

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本文編號：2614527