2.0T福特蒙迪歐前照燈逆向設計(含CAD零件裝配圖,CATIA三維圖)

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2.0T福特蒙迪歐前照燈逆向設計(含CAD零件裝配圖,CATIA三維圖)(任務書,開題報告,論文說明書14500字,CAD圖9張,CATIA三維圖)
摘要
汽車前照燈的零部件具有十分復雜的表面結構,在進行逆向設計時,需要大量的時間和精力,找到合適的構面方法,使得所擬合的面片貼近原有模型。蒙迪歐前照燈還包括隨動轉向模塊,由步進電機驅動隨動框架旋轉,需要驗證其結構可靠性。本文圍繞逆向工程在前照燈設計中的應用以及隨動轉向模塊的靜力學仿真進行研究并做出以下工作:
使用手持激光掃描儀采集前照燈各個零件的外表面點云數據,使用CATIA中的Digitized Shape Editor(數字形狀編輯)對采集到的點云數據進行了數據處理,手動去除雜點噪點,并精簡點云數據。使用Quick Surface Reconstruction(快速曲面重構)以及Generative Shape Design(創成式外觀設計)重構出了前照燈零部件三維模型。測量了隨動轉向模塊各個零件尺寸,采用實體建模方法構建出了隨動轉向控制器三維模型。
針對以上構建的隨動轉向控制器模型,運用有限元分析方法,使用Ansys Workbench建立有限元分析模型,對隨動轉向模塊進行了靜力學分析,得到了關鍵零件的應力云圖,找到了零件受力薄弱處。
關鍵詞:前照燈;逆向工程;AFS;有限元;靜力學分析

Abstract
The parts of the car headlights have a very complicated surface structure. When performing the reverse design, it takes a lot of time and effort to find a suitable facet method, so that the fitted face piece is close to the original model. The Mondeo headlamps also include a follow-up steering module that is driven by a stepper motor to rotate the follower frame, which requires verification of its structural reliability. This paper focuses on the application of reverse engineering in the design of headlamps and the static simulation of the follow-up steering module and does the following work:
Use the handheld laser scanner to collect the external surface point cloud data of each part of the headlights; Use the Digitized Shape Editor in CATIA to process the collected point cloud data, and manually remove the noise and simplify Point cloud data. The 3D model of the headlamp component was reconstructed by using Quick Surface Reconstruction and Generative Shape Design. The dimensions of each part of the follow-up steering module are measured, and the three-dimensional model of the follow-up steering controller is constructed by the solid modeling method.
According to the above-mentioned follow-up steering controller model, the finite element analysis method was used to establish the finite element analysis model withAnsys Workbench. The static analysis of the follow-up steering module was carried out, and the stress cloud of the key parts was obtained, which indicates weak place of the parts.
Key words: headlights;reverse engineering;AFS;finite element;static analysis

主要工作
本文的主要目標是對蒙迪歐前照燈進行逆向設計,并得到其主要零件的二維圖和整體的裝配圖。針對前照燈的隨動轉向模塊,采用實體建模方法,并使用Ansys Workbench對其進行靜力學仿真分析。主要工作總結如下:
(1)將2.0T福特蒙迪歐前照燈進行三維掃描,得到點云數據;
(2)使用CATIA處理前照燈點云數據,包括壞點、雜點去除、誤差處理、數據分塊處理和數據整合和對齊。依據處理后的點云數據,對前照燈模型進行構建,包括前照燈底座的構建和前照燈反射鏡和燈罩的構建;
(3)將前照燈三維模型轉化為AutoCAD二維模型,并依據工程制圖標準進行裝配圖和零件圖的繪制;
(4)利用ANSYS軟件,分析AFS前照燈隨動控制器的結構可靠性,找出其受力薄弱處,進行應力校核。
1.4.2    本文結構
第一章緒論部分介紹逆向設計的含義和發展現狀,并對福特蒙迪歐自適應前照燈的結構做了說明。
第二章介紹了逆向設計中數據采集和數據處理的全過程,對數據處理所使用的操作和命令做了詳細的說明。
第三章論述了模型重構的兩種基本方法,并以燈罩的模型重構作為例子,介紹了曲面模型重構的操作步驟和細節。
第四章對隨動轉向模塊進行有限元分析,根據等效應力云圖找出模塊中的受力薄弱處。
第五章對本論文所開展的工作作出總結,并提出了在逆向設計和有限元分析中存在的一些問題。
 

2.0T福特蒙迪歐前照燈逆向設計(含CAD零件裝配圖,CATIA三維圖)
2.0T福特蒙迪歐前照燈逆向設計(含CAD零件裝配圖,CATIA三維圖)
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2.0T福特蒙迪歐前照燈逆向設計(含CAD零件裝配圖,CATIA三維圖)


目錄
第1章緒論    7
1.1研究背景    7
1.2逆向工程概述    7
1.2.1逆向工程發展現狀    8
1.3AFS前照燈概述    9
1.3.1AFS前照燈發展現狀    9
1.3.2AFS前照燈結構    10
1.3.3AFS前照燈仿真分析    12
1.4本文的主要工作和結構    12
1.4.1主要工作    12
1.4.2本文結構    13
第2章汽車前照燈數據采集與數據處理    14
2.1前照燈的數據采集    14
2.2前照燈的點云數據處理    14
2.2.1壞點、雜點去除    15
2.2.2點云過濾    15
2.2.3點云可視化    16
第3章前照燈CAD模型重構    18
3.1燈罩模型重構    18
3.2隨動轉向執行機構重構    20
第4章 AFS前照燈轉向模塊的靜力學分析    22
4.1減速機構有限元模型    22
4.1.1減速機構受力分析    22
4.1.2材料定義    23
4.1.3接觸定義    23
4.1.4劃分網格    23
4.1.5邊界條件定義    23
4.2執行機構有限元模型    24
4.2.1執行機構結構特點    24
4.2.2材料定義    24
4.2.3接觸定義    24
4.2.4劃分網格    25
4.2.5邊界條件定義    26
4.3靜力學仿真結果    26
4.3.1減速機構仿真結果    26
4.3.2執行機構仿真結果    27
第 5 章全文總結與展望    29
5.1本文工作總結    29
5.2未來工作展望    29
參考文獻    30
致謝    32

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