2.0T福特蒙迪欧前照灯逆向设计(含CAD零件装配图,CATIA三维图)

2.0T福特蒙迪欧前照灯逆向设计(含CAD零件装配图,CATIA三维图)(任务书,开题报告,论文说明书14500字,CAD图9张,CATIA三维图)
摘要
汽车前照灯的零部件具有十分复杂的表面结构，在进行逆向设计时，需要大量的时间和精力，找到合适的构面方法，使得所拟合的面片贴近原有模型。蒙迪欧前照灯还包括随动转向模块，由步进电机驱动随动框架旋转，需要验证其结构可靠性。本文围绕逆向工程在前照灯设计中的应用以及随动转向模块的静力学仿真进行研究并做出以下工作：
使用手持激光扫描仪采集前照灯各个零件的外表面点云数据，使用CATIA中的Digitized Shape Editor（数字形状编辑）对采集到的点云数据进行了数据处理，手动去除杂点噪点，并精简点云数据。使用Quick Surface Reconstruction（快速曲面重构）以及Generative Shape Design（创成式外观设计）重构出了前照灯零部件三维模型。测量了随动转向模块各个零件尺寸，采用实体建模方法构建出了随动转向控制器三维模型。
针对以上构建的随动转向控制器模型，运用有限元分析方法，使用Ansys Workbench建立有限元分析模型，对随动转向模块进行了静力学分析，得到了关键零件的应力云图，找到了零件受力薄弱处。
关键词：前照灯；逆向工程；AFS；有限元；静力学分析
 
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
本文的主要目标是对蒙迪欧前照灯进行逆向设计，并得到其主要零件的二维图和整体的装配图。针对前照灯的随动转向模块，采用实体建模方法，并使用Ansys Workbench对其进行静力学仿真分析。主要工作总结如下：
（1）将2.0T福特蒙迪欧前照灯进行三维扫描，得到点云数据；
（2）使用CATIA处理前照灯点云数据，包括坏点、杂点去除、误差处理、数据分块处理和数据整合和对齐。依据处理后的点云数据，对前照灯模型进行构建，包括前照灯底座的构建和前照灯反射镜和灯罩的构建；
（3）将前照灯三维模型转化为AutoCAD二维模型，并依据工程制图标准进行装配图和零件图的绘制；
（4）利用ANSYS软件，分析AFS前照灯随动控制器的结构可靠性，找出其受力薄弱处，进行应力校核。
1.4.2    本文结构
第一章绪论部分介绍逆向设计的含义和发展现状，并对福特蒙迪欧自适应前照灯的结构做了说明。
第二章介绍了逆向设计中数据采集和数据处理的全过程，对数据处理所使用的操作和命令做了详细的说明。
第三章论述了模型重构的两种基本方法，并以灯罩的模型重构作为例子，介绍了曲面模型重构的操作步骤和细节。
第四章对随动转向模块进行有限元分析，根据等效应力云图找出模块中的受力薄弱处。
第五章对本论文所开展的工作作出总结，并提出了在逆向设计和有限元分析中存在的一些问题。
 

目录
第1章绪论    7
1.1研究背景    7
1.2逆向工程概述    7
1.2.1逆向工程发展现状    8
1.3AFS前照灯概述    9
1.3.1AFS前照灯发展现状    9
1.3.2AFS前照灯结构    10
1.3.3AFS前照灯仿真分析    12
1.4本文的主要工作和结构    12
1.4.1主要工作    12
1.4.2本文结构    13
第2章汽车前照灯数据采集与数据处理    14
2.1前照灯的数据采集    14
2.2前照灯的点云数据处理    14
2.2.1坏点、杂点去除    15
2.2.2点云过滤    15
2.2.3点云可视化    16
第3章前照灯CAD模型重构    18
3.1灯罩模型重构    18
3.2随动转向执行机构重构    20
第4章 AFS前照灯转向模块的静力学分析    22
4.1减速机构有限元模型    22
4.1.1减速机构受力分析    22
4.1.2材料定义    23
4.1.3接触定义    23
4.1.4划分网格    23
4.1.5边界条件定义    23
4.2执行机构有限元模型    24
4.2.1执行机构结构特点    24
4.2.2材料定义    24
4.2.3接触定义    24
4.2.4划分网格    25
4.2.5边界条件定义    26
4.3静力学仿真结果    26
4.3.1减速机构仿真结果    26
4.3.2执行机构仿真结果    27
第 5 章全文总结与展望    29
5.1本文工作总结    29
5.2未来工作展望    29
参考文献    30
致谢    32