基于CATIA的水泵三维重构和参数动态模拟的设计和实现

论文摘要

随着现代企业的迅速发展和虚拟现实技术的发展,如何使更多的客户通过模拟的平台来熟悉该企业的产品是当今发展的主要方向。本文就在对水泵三维重构的基础上,结合该产品的结构以及性能等参数,在虚拟的环境中动态模拟出流量扬程等参数和相关产品信息。因此,本文的意义在于结构模型的建立,和参数动态模拟,以水泵为例,探讨了水泵参数动态模拟及其三维重构,同时以CATIA为基础设计并实现了水泵各结构的正向和逆向重构,并实现客户交互界面。本文结合逆向工程,对产品逆向设计法的流程、关键技术与应用作了研究,并对点云的去噪光顺技术做了深入的研究,提出了一些创新的算法。并以格兰富公司的UP水泵为例,探讨了CATIA软件在逆向工程和点云去噪技术上的新颖。主要工作体现在:(1)全面分析了当前逆向工程和三维造型的技术,以及目前国内泵类CAD研究状况。(2)在格兰富公司的UP水泵的基础上,设计并实现了主要零件的逆向工程,曲面重构,并对其他零件进行三维建摸。(3)在CATIA中对所有的零件进行模拟装配,并结合实体,真实的表现水泵的各种特征。(4)根据实验所得数据,动态模拟出水泵在CATIA中的性能参数曲线。该项工作的开展为水泵的参数动态模拟和三维重构打下了基础,也为客户交互界面的开发提供了基础,并在实际中得到了很好的应用。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 相关研究
• 1.2.1 逆向工程
• 1.2.2 三维造型
• 1.3 本文的主要工作和意义
• 1.4 系统分析及实现方案
• 1.5 本文结构
• 第二章 水泵结构特点及其建模概述
• 2.1 Grundfos 格兰富
• 2.1.1 UP 水泵简介
• 2.2 国内泵类CAD 研究状况
• 2.2.1 机械CAD 发展趋势
• 2.3 逆向工程
• 2.3.1 逆向工程的测量技术
• 2.3.2 逆向工程的主要内容
• 2.3.3 逆向工程中的曲面重构的特点
• 2.3.4 逆向工程中的数据处理关键技术
• 2.4 点云概念
• 2.5 CATIA
• 2.5.1 CATIA 简介
• 2.5.2 CATIA 中的逆向工程
• 2.5.3 CATIA 中的曲面造型
• 2.6 本章小结
• 第三章 三维建模及其模拟装配
• 3.1 顺向三维建模
• 3.1.1 审图
• 3.1.2 基础建模
• 3.1.3 修饰
• 3.1.4 总体倒角和完成
• 3.2 逆向三维建模
• 3.2.1 点云的获得
• 3.2.2 点云的导入
• 3.2.3 点云的过滤和去噪
• 3.2.4 点云的三角化
• 3.2.5 曲面重构
• 3.3 模拟装配
• 3.4 本章小结
• 第四章 水泵参数的三维模拟
• 4.1 参数化的建立
• 4.1.1 知识工程
• 4.1.2 CATIA 的知识工程
• 4.1.3 具体知识工程的建立
• 4.2 客户交互界面的建立
• 4.2.1 客户选型软件
• 4.2.2 性能曲线的获得
• 4.2.3 动态连接
• 4.3 本章小结
• 第五章 结束语
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文
• 致谢
• 详细摘要