本文围绕基于反求工程的车身改型设计与优化展开研究,重点研究了反求工程的三个支撑技术:复杂曲面的数字化、点云数据的预处理和复杂曲面重构及特征曲面提取,并以上述研究工作为基础完成了选定实际车型的车身改型与优化,改型产品获得了良好的市场反应。 针对复杂曲面的数字化问题分析了数字化测量技术对车身反求工程的重要性,详细阐述了其基本原理、典型设备和技术特性,着重研究了车身测量路径的规划原则和内容,以支持某重卡驾驶室的改型设计为目标完成了测量设备的选型、测量前期工作的准备、测量路径的规划和驾驶室白车身的测量。 以增强点云数据的合理性和完善性为目标探讨了点云数据的预处理技术,分扫描线和离散两类点云对数据排序进行了研究,阐述了点云数据的自动滤波和交互滤波技术,研究了数据精简的二次采样法和网格法,并通过实例对上述研究工作进行了说明和验证。 在曲面重构和特征提取技术的研究中重点讨论了基于矩形域的NURBS插值曲面的重构方法,采用向心参数化法构造了节点矢量,应用插值方法保证了构造曲面的精度,以双三次NURBS曲面为例阐述了曲面重构的流程,并以实例验证了NURBS方法的有效性;探讨了特征技术在反求工程中的应用,着重研究了反求工程中特征曲面的识别与提取方法,探讨了特征识别与曲面曲率的关系,运用线性和非线性的最小二乘法实现了球面、圆柱面和圆锥面等二次曲面的数据拟合,并分析了上述曲面的特征参数。 以上述的研究工作为基础,根据企业的实际需求选定轻客和重卡作为研究对象完成了基于反求工程的车身改型设计和优化的工程实践,通过工程实践对反求工程各关键支撑技术进行了验证,所开发的新车型也获得了良好的市场反应。