面向快速原型制造的形状反求关键技术的研究
发布时间：2022-02-09 10:35
缩短产品的开发周期是赢得市场竞争优势的前提和保证。快速原型制造RPM（Rapid Prototyping Manufacture）技术因其制造速度敏捷和技术的高度柔性而受到人们的青睐。对于一些复杂的样件，通用造型软件很难或者根本无法直接重建其CAD模型。反求工程RE（Reverse Engineering）技术的发展给RPM技术提供了数据来源，两者的集成形成了一个集设计、制造与检测的闭环反馈系统，经过这样的设计反复，可使产品更臻完善。目前RE和RPM技术虽能匹配，但不理想，其原因是现有RE中的一些技术不能满足RPM的要求，因此要对其进行改进。本文主要工作有：用径向基神经网络对测量数据进行修补，并运用Matlab语言编程对数据修补进行仿真试验；空间三角网格直接划分是反求工程领域里研究的瓶颈问题，本文研究了一种3D空间网格直接划分算法，解决了以往二维划分方法需要分片投影的不足，算法由边界环扩展、分裂到最终边界环的封闭三个基本操作元素组成，对任何曲面类型的三角划分可以看作这些操作的有机组合，因而算法具有很强的适应性和高效性；网格优化是要解决的另一个关键问题，文中提出了网格综合优化的新概念，特...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
待逼近的测量样本点Fig.2-4Measuresampledatabeingapproached神经网络工具箱中网络设计函数net=newrb(P,T,GOAL,SPREAD)可以
燕山大学工学硕士学位论文入向量；T 为目标向量；GOAL 为均方误差，默认时值＝0；SPREAD 为径向基函数的分布，默认值＝1.0。当网络训练完后对其进行仿真，取其它点进行修补测试，其实际输出和期望输出如表 2-2 所示。表 2-2 数据修补误差Table.2-2 Error of data repaired由期望输出与实际输出的数值比较可以看出，当输入为 5.6 时，此时出现的最大误差为 0.041，因此，采用径向基神经网络进行数据修补，完全能够达到工程上的一般应用精度要求。仿真结果如图 2-5 所示。输入 3.1 3.4 3.6 3.9 4.2期望输出 1.7753 1.8589 1.9127 1.9906 2.0655实际输出 1.7695 1.8387 1.8829 1.9589 2.0502输入 4.5 4.8 5.1 5.3 5.6期望输出 2.1378 2.2078 2.2755 2.3196 2.3442实际输出 2.1433 2.2225 2.2864 2.3255 2.3852
燕山大学工学硕士学位论文3.5.5 空间三角网格划分实例图 3-11 给出的是一个汽车灯罩的点云数据文件，图 3-12 给出了采用文的 3D 空间网格直接划分算法得到的三角网格模型。从实例可以看出：用的空间三角网格直接划分算法无需将数据点云向平面域进行投影划，然后再映射回 3D 空间的繁琐过程，而且也可获得更富有直观效果的角形形状优良的网格拓扑模型。
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向快速原型制造的形状反求关键技术[J]. 李宇鹏,王宏. 机械设计. 2004(02)
[2]形状反求中三维三角网格优化的实用算法[J]. 李宇鹏,王宏. 机械设计. 2003(08)
[3]COMPLEX SURFACE RECONSTRUCTION BASED ON OBJECT-ORIENTED DEVELOPING TOOL VBA[J]. Li Yupeng Wang Hong School of Mechanical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering（English Edition）. 2002(03)
[4]复杂曲面实物的逆向工程及其关键技术[J]. 田晓东,史桂蓉,阮雪榆. 机械设计与制造工程. 2000(04)
[5]商品化CAD/CAM软件反向工程功能评述[J]. 金涛,单岩,童水光. 机械设计. 2000(05)
[6]反向工程几何建模自动化系统[J]. 史桂蓉,邢渊,张永清. 上海交通大学学报. 2000(03)
[7]实物反求工程的关键技术分析[J]. 栗全庆,王宏,张英杰,赵汝嘉. 机械设计. 1999(06)
[8]基于实物的复杂曲面产品反求工程中的CAD建模技术[J]. 李江雄,柯映林,程耀东. 中国机械工程. 1999(04)
[9]集成反向工程系统研究[J]. 邢渊,周雄辉,阮雪榆. 机械工程学报. 1998(03)
[10]快速造型技术中的反求工程[J]. 张畅,张祥林,黄树槐. 计量技术. 1998(01)
博士论文
[1]反求工程中三角网格划分及其应用的关键算法研究[D]. 肖双九.西北工业大学 2002
[2]面向快速原型制造的反求工程关键技术研究[D]. 孙玉文.大连理工大学 2000
硕士论文
[1]基于快速原型制造的逆向工程数据处理关键技术的研究[D]. 陈树民.辽宁工程技术大学 2002
[2]基于逆向工程的模型重构系统研究[D]. 吴向阳.西北工业大学 2001
[3]基于结构光测量技术的自由曲面反求工程关键技术的研究[D]. 刘艳.河北工业大学 2000
本文编号：3616854
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
待逼近的测量样本点Fig.2-4Measuresampledatabeingapproached神经网络工具箱中网络设计函数net=newrb(P,T,GOAL,SPREAD)可以
燕山大学工学硕士学位论文入向量；T 为目标向量；GOAL 为均方误差，默认时值＝0；SPREAD 为径向基函数的分布，默认值＝1.0。当网络训练完后对其进行仿真，取其它点进行修补测试，其实际输出和期望输出如表 2-2 所示。表 2-2 数据修补误差Table.2-2 Error of data repaired由期望输出与实际输出的数值比较可以看出，当输入为 5.6 时，此时出现的最大误差为 0.041，因此，采用径向基神经网络进行数据修补，完全能够达到工程上的一般应用精度要求。仿真结果如图 2-5 所示。输入 3.1 3.4 3.6 3.9 4.2期望输出 1.7753 1.8589 1.9127 1.9906 2.0655实际输出 1.7695 1.8387 1.8829 1.9589 2.0502输入 4.5 4.8 5.1 5.3 5.6期望输出 2.1378 2.2078 2.2755 2.3196 2.3442实际输出 2.1433 2.2225 2.2864 2.3255 2.3852
燕山大学工学硕士学位论文3.5.5 空间三角网格划分实例图 3-11 给出的是一个汽车灯罩的点云数据文件，图 3-12 给出了采用文的 3D 空间网格直接划分算法得到的三角网格模型。从实例可以看出：用的空间三角网格直接划分算法无需将数据点云向平面域进行投影划，然后再映射回 3D 空间的繁琐过程，而且也可获得更富有直观效果的角形形状优良的网格拓扑模型。
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向快速原型制造的形状反求关键技术[J]. 李宇鹏,王宏. 机械设计. 2004(02)
[2]形状反求中三维三角网格优化的实用算法[J]. 李宇鹏,王宏. 机械设计. 2003(08)
[3]COMPLEX SURFACE RECONSTRUCTION BASED ON OBJECT-ORIENTED DEVELOPING TOOL VBA[J]. Li Yupeng Wang Hong School of Mechanical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering（English Edition）. 2002(03)
[4]复杂曲面实物的逆向工程及其关键技术[J]. 田晓东,史桂蓉,阮雪榆. 机械设计与制造工程. 2000(04)
[5]商品化CAD/CAM软件反向工程功能评述[J]. 金涛,单岩,童水光. 机械设计. 2000(05)
[6]反向工程几何建模自动化系统[J]. 史桂蓉,邢渊,张永清. 上海交通大学学报. 2000(03)
[7]实物反求工程的关键技术分析[J]. 栗全庆,王宏,张英杰,赵汝嘉. 机械设计. 1999(06)
[8]基于实物的复杂曲面产品反求工程中的CAD建模技术[J]. 李江雄,柯映林,程耀东. 中国机械工程. 1999(04)
[9]集成反向工程系统研究[J]. 邢渊,周雄辉,阮雪榆. 机械工程学报. 1998(03)
[10]快速造型技术中的反求工程[J]. 张畅,张祥林,黄树槐. 计量技术. 1998(01)
博士论文
[1]反求工程中三角网格划分及其应用的关键算法研究[D]. 肖双九.西北工业大学 2002
[2]面向快速原型制造的反求工程关键技术研究[D]. 孙玉文.大连理工大学 2000
硕士论文
[1]基于快速原型制造的逆向工程数据处理关键技术的研究[D]. 陈树民.辽宁工程技术大学 2002
[2]基于逆向工程的模型重构系统研究[D]. 吴向阳.西北工业大学 2001
[3]基于结构光测量技术的自由曲面反求工程关键技术的研究[D]. 刘艳.河北工业大学 2000
本文编号：3616854
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