基于逆向设计的摩托车造型设计方法研究

论文摘要

随着人们需求的变化,产品造型设计在机电产品设计中的地位越来越重要。而在产品造型设计中产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造都非常需要逆向工程的支持。文中在对产品的逆向工程技术进行系统研究的基础上,以两轮骑式摩托车造型设计为例总结出了产品短周期逆向设计程式。首先根据产品程式化与系统化设计方法,在对现有摩托车的造型进行市场调研与分析的基础上,确定设计方向和目标人群,并进行初始方案设计与方案优选。其次应用逆向设计方法,对优选的设计方案制作油泥模型,并对其进行数据采集,应用拼接软件制成数模,在空间点云数据模型基础上快速重建了CAD模型。最后应用3Dmax软件完成产品的效果图制作,并进行方案优选。文中围绕逆向工程的三个核心环节:物理模型的制作、三维数据的采集、CAD模型的重建,通过两轮骑式摩托车造型设计详细地介绍了应用逆向工程技术的产品创新设计方法。通过市场调研与分析,对摩托车的开发进行市场定位,对摩托车的造型进行了概念设计,应用功能分析法进行方案综合与选择,并制作完成了全尺寸物理油泥模型。使用Vivid910三维扫描仪对油泥模型进行了三维数据采集,应用Imageware、Pro/E、3Dmax软件完成了STL文件数据处理与CAD模型的重建。在产品造型概念设计、物理模型制作、三维CAD模型重构过程中,都能对产品造型进行创新设计,特别是对于复杂的产品造型,使用逆向工程技术更有利于其创新设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 逆向工程的概述
• 1.2 逆向工程在CAD/CAM系统中的作用
• 1.3 逆向工程中数据采集及模型重构
• 1.4 摩托车概述
• 1.4.1 摩托车的发展情况
• 1.4.2 我国的摩托车发展
• 1.5 本文研究的内容
• 1.6 本章小结
• 第2章 摩托车造型设计定位方法
• 2.1 摩托车造型的发展
• 2.1.1 摩托车造型的发展历程
• 2.1.2 摩托车造型的发展趋势
• 2.2 设计定位与可行性分析
• 2.2.1 目标人群分析
• 2.2.2 设计定位
• 2.2.3 可行性分析
• 2.3 本章小结
• 第3章 基于功能分析摩托车造型方案设计
• 3.1 功能分析
• 3.1.1 黑箱法
• 3.1.2 确定摩托车形态的总功能
• 3.1.3 功能分解
• 3.2 摩托车造型概念设计
• 3.3 概念设计方案选择
• 3.3.1 A·B法的初步评价
• 3.3.2 最佳方案的名次计分法选择
• 3.3.3 最佳方案的有效值法选择
• 3.4 本章小结
• 第4章 摩托车造型方案模型制作
• 4.1 物理模型制作概述
• 4.2 摩托车造型方案油泥模型设计与制作
• 4.3 油泥模型制作专用工具
• 4.4 油泥模型制作程序
• 4.4.1 油泥成形程序
• 4.4.2 摩托车造型油泥模型制作
• 4.5 本章小结
• 第5章 数字模型的构建
• 5.1 数字化表达在工业设计领域的意义
• 5.2 油泥模型三维数据的采集与处理
• 5.2.1 三维数据采集概述
• 5.2.2 油泥模型三维数据采集与处理
• 5.3 CAD模型的重建
• 5.3.1 空间点处理过程
• 5.3.2 空间曲线处理过程
• 5.3.3 自由曲面处理过程
• 5.3.4 自由曲面合并
• 5.3.5 自由曲面生成实体
• 5.4 后挡泥板曲面的色调曲率分析
• 5.4.1 后挡泥板曲面的斜率分析
• 5.4.2 后挡泥板曲面的曲率分析
• 5.4.3 后挡泥板曲面偏差分析
• 5.4.4 后挡泥板曲面反射检查
• 5.5 配色方案设计
• 5.5.1 三维数据传送
• 5.5.2 摩托车造型配色方案设计
• 5.6 本章小结
• 结论与建议
• 1、总结
• 2、展望
• 参考文献
• 致谢