自由曲面信息提取及其應(yīng)用研究.pdf

1、為了適應(yīng)日益激烈的市場競爭，在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中，產(chǎn)品外形設(shè)計(jì)越來越得到重視。自由曲面在滿足功能要求和美觀外形要求的設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用，如汽車、輪船和飛機(jī)的外形設(shè)計(jì)，從而如何分析評估設(shè)計(jì)出的形體是否符合設(shè)計(jì)要求成為關(guān)鍵，這就要求用計(jì)算機(jī)對所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品外形進(jìn)行快速評估。另外，自由形狀的鈑金曲面的廣泛應(yīng)用，對其加工制造精度要求也越來越高，下料精度的高低很大程度上取決于鈑金曲面近似展開精度，如何提高自由曲面的近似展開精度，在理論研究和實(shí)際生

2、產(chǎn)中都是一個(gè)很有意義的課題。 鑒于曲面的等曲率線分布情況能夠很好地反映曲面的光順情況，本文主要以曲面曲率信息的提取為基礎(chǔ)，通過繪制各種等曲率線的方法對曲面的光順性進(jìn)行了評價(jià)，在分析了現(xiàn)有CAD軟件在這方面存在的問題的基礎(chǔ)上主要做了以下幾個(gè)方面的工作： (1)自由曲面信息的提取方面，將自由曲面按照參數(shù)進(jìn)行了均勻網(wǎng)格劃分，利用節(jié)點(diǎn)的參數(shù)信息得到了網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處詳細(xì)的幾何信息。 (2)提出并實(shí)現(xiàn)了一種簡便快捷等值曲線的繪制

3、方法。重點(diǎn)解決了信息曲線的二三維映射和整張曲面的遍歷問題，對這種等曲率線繪制方法的精度和影響因素進(jìn)行了研究并得出了相應(yīng)的結(jié)論。 (3)在借鑒其它文獻(xiàn)中相對長度和面積誤差評價(jià)方法的同時(shí)，提出了一種新的形狀誤差評價(jià)方法，能夠很好地衡量曲面展開的形狀保持精度。綜合曲面近似展開三方面的相對誤差建立了曲面展開誤差綜合評價(jià)數(shù)學(xué)模型，通過綜合誤差數(shù)學(xué)模型可以對不同網(wǎng)格劃分以及展開基點(diǎn)位置對展平結(jié)果的影響進(jìn)行分析，能夠更加準(zhǔn)確合理地對自由曲面的

4、近似展開精度進(jìn)行評價(jià)。 (4)本文對自由曲面近似展開過程機(jī)理進(jìn)行了分析，得到了其展開精度影響因素，針對這些影響因素對多個(gè)曲面展開試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，在自由曲面展開最佳展開基點(diǎn)的分布規(guī)律方面進(jìn)行了深入的研究，得出了相應(yīng)的規(guī)律。 上述功能的實(shí)現(xiàn)是以UG Nx3.0軟件作為平臺(tái)，綜合運(yùn)用UG/Open MenuScript、UG/Open UIStyler、UG/Open API和VC++6.0等UG二次開發(fā)工具，開發(fā)建立