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荣顺达 • 分享|3DSCAN→CAE应用方案

2020-07-08

运动头盔设计厂商经过市场反馈,头盔存在部分设计问题,透气性、承击能力以及人体工程学。客户需要用最快的时间进行改进、验证并投入生产。

RSD针对单个项目提供专业的软硬件。同时,不同领域的工程师将需求点(数字化、RE逆向、CAE分析)进行融合,把整个流程无缝连接起来。有效减少整个流程的沟通、人员成本,为用户提供全流程数字化解决方案。

项目共包括4个领域:三维扫描、逆向造型、CAE分析以及前三者均需要的移动工作站。

产品介绍/选用

3D SCAN

通过三维扫描技术侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算,在虚拟世界中创建实际物体的数字模型,具有相当广泛的用途,在工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。

设备

FARO Design ScanArm 。

采用蓝/绿色激光,极大的材质兼容性,可直接扫描光亮表面。

扫描速度高达每秒60万点。

无需任何操作开机即可进行扫描工作。

FARO所有关节臂均可配备“第八轴”扩展转台,可将工作效率提高至少两倍。

RE

反求/逆向工程(Reverse Engineering)在与传统设计方法相结合的同时,还与计算机辅助测量技术、CAD技术等紧密地联系在一起。反求设计中往往会遇到一些复杂的零部件,一般不能直接建立CAD模型,必须借助于先进的计算机辅助测量技术(三维扫描技术)来获取零部件的3D数据,并经过计算机处理之后,进行CAD建模,然后在此基础上进行创新设计。 RE作为对已有产品进行数据测量拟合、分析、改进设计,实现新产品开发的一种最佳手段,比从设计概念完成产品的开发的路要捷径的多,因而有效地支持了新产品响应市场的速度。可以输出快速原型制作及模具加工的多种数据格式,支持客户的不同用途(CAD、CAM、CAE等)。

软件

Geomagic Design X

可直接连接三维扫描仪进行数据采集工作

全面且专业的点云、三角网格处理能力

表面质量分析,波纹、斑马线

无缝衔接到SW、NX等CAD软件

2020新增扫描数据的展开、展平、缠绕功能

CAE

CAE计算机辅助工程(Computer Aided Engineering),使用计算机辅助求解复杂工程的和产品结构强度、刚度、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计问题的一种近似数值分析方法,广泛用于各工业领域。

软件

Solidworks 3D:

通过用于钣金、注模、塑料和铸造零件、焊接、曲面制作、网格模型、逆向工程的应用特定工具,更高效地开展工作。

Geomagic for solidworks插件可直接使用Solidworks进行扫描/采集数据的工作

兼容Geomigic Design X特征树,在Solidworks中保存所有建模流程

支持AR和VR——通过导出选项(扩展现实)大幅简化从SOLIDWORKS CAD到增强现

实(AR)和虚拟现实(VR)的路径。

Solidworks simulation:

Solidworks simulation是结构分析工具的易用产品组合,它可以使用有限元分析(FEA)方法,通过虚拟测试CAD模型来预测产品的真实物理行为。仿真解决方案产品组合为线性、非线性静态和动态分析提供了设计人员所需的一切,包括从入门级到更高级的功能。如:

通过计算零部件应力、应变、位移和安全系数(FOS)来预测产品性能

通过线性和非线性动态分析计算受力振动、碰撞、冲击或任何随时间变化的负载的影响

提供刚性几何体运动,带有基于时间的运动和基于事件的运动分析

移动工作站

移动工作站(Mobile Workstation)是一种面向专业领域用户,兼具工作站和笔记本电脑的特征。通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器,并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。在具有专业性能的前提下又具备的笔记本的便携性。涉及领域工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等。

型号

DELL PRECISION 5750 天创:

17寸4K屏幕高达92.9%屏占比

十代至强W-10885M,8核心16线程,可睿频至5.3Ghz

(至强处理器更加适合点云处理,分析等数据计算类型的工作。)

整机重量2.1KG,13mm机身更加适合外出、户外扫描工作。

100%雷电3接口传输速度高达40Gbps。

Dassault systems、autodesk、adobe、等软件官方ISV认证。

 *DELL 5750 在整个项目中,由扫描到分析结果,无任何卡顿现象,这得益于DELL独有的DPO优化软件以及十代至强处理器。

RSD应用方案

 

01-

采集数据(三维扫描)

使用FARO Arm进行扫描工作,安装、开机,连接软件即可扫描,无需任何其他准备工作。

搭配FARO 8轴转台,扫描实时跟踪零件位置

对于深孔以及关键部位可用接触式测量采集单个数据点,单点与扫描点云共存

数据处理

Geoagic Design X在扫描完成后可直接生成面片(三角网格)

运行网格检查工具,对数据进行简化、填孔、噪点删除。

将模型对齐(摆正)至软件坐标系。

逆向造型

进行自动领域分割(特征划分),敏感度以及光滑程度可根据零件自由调整。

使用建模精灵直接生成实体/曲面特征

对曲面进行裁剪、缝合

使用livetransfer(实施转换)功能连接至Solidworks 。

计算机模拟分析

导入到Solidworks后,可利用SW中的建模功能更改设计零件。

使用simulation对零件进行材料设置、网格划分。

设置固定面、受力点、载荷大小。

 运行算例,查看位移、受力情况并生成结果报告。

 

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