自由曲面信息提取及其應用研究.pdf

1、為了適應日益激烈的市場競爭，在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中，產(chǎn)品外形設計越來越得到重視。自由曲面在滿足功能要求和美觀外形要求的設計中得到廣泛的應用，如汽車、輪船和飛機的外形設計，從而如何分析評估設計出的形體是否符合設計要求成為關鍵，這就要求用計算機對所設計的產(chǎn)品外形進行快速評估。另外，自由形狀的鈑金曲面的廣泛應用，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，在理論研究和實際生

2、產(chǎn)中都是一個很有意義的課題。 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，通過繪制各種等曲率線的方法對曲面的光順性進行了評價，在分析了現(xiàn)有CAD軟件在這方面存在的問題的基礎上主要做了以下幾個方面的工作： (1)自由曲面信息的提取方面，將自由曲面按照參數(shù)進行了均勻網(wǎng)格劃分，利用節(jié)點的參數(shù)信息得到了網(wǎng)格節(jié)點處詳細的幾何信息。 (2)提出并實現(xiàn)了一種簡便快捷等值曲線的繪制

3、方法。重點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行了研究并得出了相應的結(jié)論。 (3)在借鑒其它文獻中相對長度和面積誤差評價方法的同時，提出了一種新的形狀誤差評價方法，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數(shù)學模型，通過綜合誤差數(shù)學模型可以對不同網(wǎng)格劃分以及展開基點位置對展平結(jié)果的影響進行分析，能夠更加準確合理地對自由曲面的

4、近似展開精度進行評價。 (4)本文對自由曲面近似展開過程機理進行了分析，得到了其展開精度影響因素，針對這些影響因素對多個曲面展開試驗結(jié)果進行了統(tǒng)計分析，在自由曲面展開最佳展開基點的分布規(guī)律方面進行了深入的研究，得出了相應的規(guī)律。 上述功能的實現(xiàn)是以UG Nx3.0軟件作為平臺，綜合運用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