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核心技术

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几何造型与网格处理技术

曲面/曲线造型

曲面在产品设计中占有重要地位。产品的复杂外形多是有曲面表达的。特别是基于数据点的曲面重建,在产品设计中更是重要手段。很多CAD系统目前提供有限的手段进行曲面重建。通过大量的理论研究和实际产品测试,我们在大规模散乱数据点曲面重建方面取得了卓越的表现。很多逼近曲面的算法已经在主流CAD系统中得到应用。

曲线生成方法主要包括插值、逼近两种。目前我们在这两种曲线生成方法有深入的研究,包括点列插值、能量逼近、曲线光顺等曲线构造方法都已经在现有CAD系统中得到应用。

在产品造型中还有另外两种曲线构造的重要手段:边界曲线(Boundary curve)生成和截面 曲线(Section curve)生成。边界曲线可以用来 构造裁剪曲线,而截面曲线可以用来构造放样曲面,这些都是在CAD系统中常用的造型方法。

曲面造型图片

新迪在曲面产品造型中的技术研究,在SOLIDWORKS ScanTo3D模块中得到充分体现。多种曲面造型方式的复杂曲面设计,使得SOLIDWORKS可以处理各种自由变形的曲面。

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自由外形设计

自由外形曲面设计是一种新颖的产品造型设计技术,它利用相对简单的控制网格(下图左中的绿色框架),可以快速的构造具有复杂形状和拓扑的模型(下图右),同时造型和编辑过程方便、直观。应用这种自由外形曲面设计技术可以大大提高工业产品概念设计的效率。

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实体造型

实体造型技术研究真实物体的适合计算机处理的三维模型表示,是三维CAD系统的核心技术之一。

我们以实体造型仿真和工程应用为目的,基于包络理论和边界描述实体造型法,开发了一种旋转体在连续路径下进行扫描实体造型的新技术,该方法克服了以往扫描实体的造型难点,能快速有效地以旋转体为扫描母体进行扫描实体高质量造型,在减少计算量的同时保证了造型的精确性,能够有效的应用于基于切割路径的材料切除实体造型。

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逆向工程和网格处理

网格处理是逆向工程系统中的重要组成部分,通过一系列的网格处理技术,我们能够给用户提供把原始三维点云数据转变为高质量网格数据的一整套高效解决方案:

  1. 点云网格化技术能够把输入的原始三维点云数据三角化,得到和点云数据一致的网格模型;
  2. 网格简化处理技术可以大幅度减少网格模型的复杂度,同时保留网格模型的主要几何信息,使网格处理的速度提高,保证用户的交互性能;
  3. 网格光顺处理技术利用滤波的原理去除网格模型中的高频噪声数据,来提高网格模型的光洁度;
  4. 网格修复技术主要处理低质量网格模型,删除这些网格中的拓扑错误,补全网格中的空洞,消除网格中重叠或刺穿的区域,来产生合法有效的网格模型;
  5. 网格自动分割技术能够自动的把网格模型分为若干个合理的近四边形小区域(右上图),为后续的自动曲面生成提供一个高质量的数据处理基础。
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CAE/CFD几何处理

CAE几何造型:将CAE变形网格转变成CAD模型,体修补、CAE网格修补等技术。

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CFD几何预处理:CFD草图和实体造型、CFD网格化、用户界面、CFD参数设置、与CFD计算程序交互、CFD结果的可视化等技术。

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