一种基于断裂面三维重构的裂解连杆建模方法技术

本发明专利技术涉及一种基于断裂面三维重构的裂解连杆建模方法，利用高精度光学系统，获取连杆断裂面点云数据；去除噪点、孤点、重叠点等，优化点云数据；封装三角形网格，优化三角网格质量；通过探测曲率，松弛边界，拟合轮廓线，构造多边形曲面片；通过NURBS拟合曲面，得到断裂面三维模型；将重构的断裂面导入CAD，以断裂面为基准，通过草图，拉伸，布尔运算等功能，得到裂解连杆体、连杆盖的三维模型，装配模型。本发明专利技术通过逆向重构的断裂面，能够真实还原裂解连杆结合面的形貌特征，相比于现有利用平面代替断裂面的裂解连杆建模方式，该方法做到了建立符合裂解连杆形貌和结构的三维模型，该模型可用于裂解连杆强度、疲劳研究和结构优化等有限元模拟分析。

A fracture link modeling method based on 3D reconstruction of fracture surface

The connecting rod cracking modeling method of the invention relates to a fracture surface based on 3D reconstruction, the use of high precision optical system for connecting rod fracture point clouds; remove noise, acnode, overlapping points, optimization of point cloud data package; triangular mesh, triangle mesh optimization; through the detection of curvature, boundary relaxation, contour fitting, structure polygon surface patch; through the NURBS fitting surface, get the fracture surface of the reconstructed 3D model; fracture surface into CAD, on the fracture surface as the base, through sketches, stretching, Boolean functions, and get the 3D model of splitting connecting rod body, the connecting rod cap, assembly model. The fracture surface reverse reconstruction, to restore the true combination of surface cracking connecting rod morphology, compared to existing by plane instead of fracture surface cracking connecting rod modeling method, this method did establish the three-dimensional model of the connecting rod cracking morphology and structure, the model can be used for cracking connecting rod strength and fatigue research and structure optimization of finite element simulation analysis.

【技术实现步骤摘要】
一种基于断裂面三维重构的裂解连杆建模方法
本专利技术属于逆向工程CAD建模
，具体涉及一种裂解连杆断裂面三维逆向重构以及几何模型构建方法，特别涉及一种基于断裂面三维重构的裂解连杆建模方法。
技术介绍
由于连杆工作条件恶劣，运动状态复杂，连杆的强度、疲劳寿命研究以及连杆优化设计均需要运用有限元分析、计算。而建立符合连杆真实外形和结构尺寸的三维模型是进行有限元分析的前提。裂解加工技术是目前连杆生产的最新技术，在减少加工工序、降低生产成本方面具有传统连杆加工方法无可比拟的优越性。断裂剖分后获得的具有互锁特征三维凹凸结合面，实现了连杆体、盖的完美啮合。裂解连杆与传统机加工连杆的最大区别在于连杆结合面的形态，即断裂形成三维凹凸面代替了机加工平面。由于连杆断裂结合面呈犬牙交错的自然形态，属于异形曲面，很难对断裂面进行量化,因此建模成为难题。目前，用于模拟计算的裂解连杆模型其断裂面是用平面代替，没有现成的物理模型。在进行连杆结构强度、疲劳寿命等性能分析时，基于平面构建的模型不能反映裂解加工连杆的真实承载状态。鉴于此，考虑利用逆向三维重建的方法重构断裂面，建立裂解连杆的三维模型并进行结构强度及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于断裂面三维重构的裂解连杆建模方法，其特征在于，包括以下步骤：A、获取裂解质量合格的连杆样件，利用高精度光学系统，得到连杆断裂面点云数据；B、通过检测，去除孤点、重叠点和噪音点优化点云数据；C、对点云进行封装三角形网格处理，优化三角网格质量；D、进入多边形阶段，通过探测曲率，松弛边界，拟合轮廓线，构造曲面片，修复多边形网格缺陷；E、将曲面参数化，运用NURBS拟合曲面，得到断裂面三维模型；F、将重构的断裂面导入CAD，以断裂面为基准，通过草图、拉伸和布尔运算，得到裂解连杆体、连杆盖的三维模型，并进一步建立裂解连杆的三维模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于断裂面三维重构的裂解连杆建模方法，其特征在于，包括以下步骤：A、获取裂解质量合格的连杆样件，利用高精度光学系统，得到连杆断裂面点云数据；B、通过检测，去除孤点、重叠点和噪音点优化点云数据；C、对点云进行封装三角形网格处理，优化三角网格质量；D、进入多边形阶段，通过探测曲率，松弛边界，拟合轮廓线，构造曲面片，修复多边形网格缺陷；E、将曲面参数化，运用NURBS拟合曲面，得到断裂面三维模型；F、将重构的断裂面导入CAD，以断裂面为基准，通过草图、拉伸和布尔运算，得到裂解连杆体、连杆盖的三维模型，并进一步建立裂解连杆的三维模型。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇淑清，石舟，赵勇，林宝君，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22