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基于NX平台的汽车覆盖件包边曲面自动展开算法研究和开发
| 论文题名： | 基于NX平台的汽车覆盖件包边曲面自动展开算法研究和开发 |
| 关键词： | 汽车覆盖件;模面设计;包边曲面;自动展开 |
| 摘要： | 在汽车外覆盖件模面设计过程中一般都需要进行包边展开得到包边展开面，然后进行CAE分析和包边模具设计。目前行业内普遍采用手动展开的方式，自动化水平低、灵活性差、展开精度不高、经验性强，并且对于模面设计过程中的设计变更问题，处理效率较为低下。因此研究一种高效的包边曲面自动展开方法具有重要的理论和实用价值。 本文分析了汽车外覆盖件包边曲面展开的需求及设计难点，提出了一种自动化的可设计变更的包边展开方法，以解决手工设计效率低的问题。 本文提出了基于曲线线框控制的曲面构建方法，该方法包括控制点自适应布置、圆角面构建、复杂曲面延伸三个子算法。通过离散、加密、均匀化等操作，创建控制点集合，确定截面交线和曲线线框截面线的位置分布，控制包边展开精度。采用标准圆弧方程求解及切点迭代逼近等方法，构建圆角面曲线线框，创建展开圆角面；采用自相交区域识别、延伸方向调整等方法，处理曲面延伸过程中延伸直线相交问题，极大地改善了曲面延伸质量。 本文提出了基于曲线弧长映射确定展开面轮廓的方法，该方法包括平面曲面快速求交算法、曲线弧长映射两个子算法。采用基于网格拓扑的平面曲面快速求交算法，提高了截面交线计算效率和稳定性；采用在初始展开面的截面交线上按弧长取点的方法，确定最终展开面轮廓。 基于NX11.0平台开发了一套包边曲面自动展开系统，应用10多个实际的汽车外覆盖件对系统进行了测试。结果显示，与成熟工业软件包边展开功能相比，该系统得到的展开曲面质量较好，与传统手动展开方式相比，展开效率提高了近30倍，充分验证了系统的实用性。 |
| 作者： | 赵翔宇 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 柳玉起;章志兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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