الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۲۸
کد مقاله
TEC28
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
تکنیک شناسایی سطح هیبرید و کاربرد در صنعت اتومبیل سازی
نام انگلیسی
Hybrid Surface Reconstruction Technique for Automotive Applications
تعداد صفحه به فارسی
۲۹
تعداد صفحه به انگلیسی
۷
کلمات کلیدی به فارسی
روال CAD، روش هیبرید، مهندسی معکوس، تشخیص سطح، CFD
تکنیک شناسایی سطح هیبرید و کاربرد در صنعت اتومبیل سازی
چکیده
مهندسی معکوس به عنوان تکنیکی آشکار جهت بوجود آوردن مدل مجازی سه بعدی برای یک شی فیزیکی موجود مدنظر می‌باشد. این سیستم قابلیت شناسایی سطوح جداره ای جهت بوجود آوردن یک مدل CAD مناسب را دارد، مدلی که قبل از اعمال رویه های تولید و ارتقا از طریق روالهای شبیه سازی همانند دینامیک سیالات محاسباتی یا آنالیز اجزای محدود مورد نیاز خواهد بود و در این زمینه تسهیلات قابل توجهی را در اختیار خواهد گذاشت. دو ابزار اصلی را می‌توان در مهندسی معکوس جهت بوجود آوردن سطوح خارجی از شکلهای سه بعدی پیچیده به کار گرفت: سطح سازی سریع (RS) و سطح سازی کلاسیک (CS). سطح سازی سریع به عنوان یک اسلوب مدلسازی سریع در مقابل سطح سازی کلاسیک به شمار می‌آید که نوع کلاسیک آن زمان بر می‌باشد اما در عوض سطوح دارای کیفیت بالاتری را تولید خواهد نمود. این مقاله نسبت به تشریح ساخت و ساز یک شبکه مثلثی شکل با استفاده از مهندسی معکوس در صنایع اتومبیل سازی استفاده می‌نماید، مضمونی که بر اساس آن سطح بدنه اتومبیل ها را می‌توان با استفاده از چنین تکنیکی ساخت. تکنیک های بدنه سازی سریع و کلاسیک به صورت مستقل جهت ساخت دو مدل متمایز مورد استفاده قرار می‌گیرند، که در نهایت با استفاده از مدل CAD هیبرید (پیوندی) پیشنهادی مورد مقایسه قرار گرفته و مزیتهای هر کدام از آنها مشخص می‌شوند. نتایج حاصله معرف آن است که روش هیبرید تراز قابل توجهی را بین این دو روش حاصل آورده است این دو روش باعث بوجود آمدن یک مدل مناسب با کیفیت سطوح قابل توجه و در زمان رضایت بخش شده است و در نهایت CFD مورد استفاده قرار گرفت تا بتوان نسبت به محاسبه عددی جهت مشخص نمودن حرکت پویایی یا کششی عددی مهندسی معکوس اقدام نمود.
مهندسی معکوس که در طی مراحل مختلفی می‌توان آن را اعمال نمود، به عنوان فرآیندی برای ساخت یک مدل مجازی سه بعدی برای یک جزء یا قطعه موجود به شمار می‌آید. چندین مورد کاربردی وجود دارند که بخشهایی از این فرآیند را مورد استفاده قرار می‌دهند، با این حال ممکن اسا هیچ گونه داده CAD اولیه‌ای نظیر موارد شبیه سازی مجازی وجود نداشته باشد. بطور مثال در پزشکی و در صنایع، جاییکه روال تولید مجدد بخش ها یا قطعات خاص جهت داشتن مضامین ارتقا یافته قبلی لازم است، می‌توان از این ره‌آورد بهره گرفت.
فرآیند مهندسی معکوس با داده های ابر نقطه ای آغاز می‌گردد که از یک شی فیزیکی خاص از طریق انجام عمل پویش یا اسکن مدل مربوطه استخراج شده و در پی آن تولید شبکه و تسطیح یا به تناسب درآوردن سطوح آن مدل، جهت بوجود آوردن پوسته خارجی جزء هندسی سه بعدی، انجام می‌گردد. بر این مبنا لازم است تا عوامل زیادی را به هنگام تولید سطوح برای یک مدل چندگوشه، نظیر سطح دقت و کیفیت مطلوب برای مدل CAD نهایی، در نظر داشت. در صنعت اتومبیل سازی و دیگر صنایع مشابه، یک سطح مجازی کامل با خطوط کاملاً صاف و خطوط تراز را باید به صورت مطلوب مدنظر داشته و علاوه بر آنها داشتن سطحی با کیفیت بالا از بخشی از بدنه قطعه نیز جزء ضروریات کاری به شمار می‌آید. به وجود آوردن این سطوح بر روی چنین مدلی به عنوان یک مرحله ضروری و حیاتی در مهندسی معکوس مدنظر خواهد بود.
این مقاله نسبت به تشریح عملیات رقمی‌سازی سه بعدی یک ماشین کامل و ساخت مدل چندضلعی متعاقب آن از طریق مهندسی معکوس اقدام می‌کند که از چنین مبحثی می‌توان بازسازی سطح را محقق ساخت. بوجود آوردن دو مدل CAD متمایز از طریق RS و CS مورد آنالیز قرار گرفته و با مدل CAD تولید شده از طریق روال هیبرید پیشنهادی مقایسه می‌گردد. در نهایت عملکرد ایرودینامیک ماشین ورزشی دست ساز نیز به صورت عددی مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.
شناسایی سطح هیبرید اتومبیل سازی
۲- مطالعه موردی
فرآیند مهندسی معکوس در زمینه یک ماشین ورزشی دست ساز پیچیده (TBR سربرا)، همانگونه که در شکل ۱ مشاهده می‌شود، به کار گرفته شد. این نمونه به عنوان یک مورد تشریحی و کاربردی در اینجا مد نظر قرار می‌گیرد که می‌توان آن را برای هر یک از مولفه ها یا اجزای صنعتی دیگر به صورت مشابه به کار گرفت. علت انتخاب این قطعه شکل پیچیده آن و جزئیات گسترده آن نظیر شیارها، نورها و سوراخ های هوایی می‌باشد. برای محقق ساختن این شی سه بعدی لازم است تا بتوان یک استاندارد دارای کیفیت بالا را در خصوص سطوح نهایی حاصل آورد. تنها نیمی‌از چنین ماشینی در اینجا مورد بررسی قرار خواهد گرفت و نیمی‌دیگر به صورت متقارن قابلیت تولید را خواهد داشت.
شناسایی سطح هیبرید اتومبیل سازی
۳- روال مهندسی معکوس
الف- مواد و رقمی‌سازی از مولفه ها و اجزای مختلف
یک بازوی سنجش مفصل دار هفت محوری (سیمکور ۸/۲ متر) که دارای یک اسکنر لیزری (پرسپترون V4) می‌باشد مسئول تولید خطی از نقاط با نرخ ۲۳۰۰۰ نقطه در ثانیه است که به منظور اسکن نمودن سطح بیرونی و بوجود آوردن یک تصویر دقیق مورد استعمال قرار گرفت. این ماشین خود به عنوان یک شی بسیار بزرگ مدنظر بوده و از اینرو به منظور تولید یک مدل چندوجهی متناسب، بازوی مربوطه می‌بایست در فواصل متفاوت و زیادی قرار گیرد تا آنکه بتواند کلیه داده های مورد نیاز را جمع آوری نموده و قابلیت اسکن اجزا در مسیرهای مختلف را داشته باشد. یک مجموع، حدوداً سه هزار اسکن، در این زمینه آماده گردید. بر این مبنا سه روز برای انجام عمل اسکن نیمی از ماشین به طول انجامید. زمان مورد نیاز جهت اسکن ماشین را می‌توان از طریق استفاده از تکنولوژی های اسکنرهای دیگر کاهش داد.
شناسایی سطح هیبرید اتومبیل سازی
۴- ساخت سطح
الف. سطح سازی سریع (RS)
سطوحی که با استفاده از مدل سازی سریع ساخته می‌شوند دقیقاً شبکه مربوطه را دنبال می‌کنند اما آنها را به عنوان یک استاندارد دارای کیفیت بالا نمی‌شناسند.
در این روش، منحنی های کرانه و منحنی های مشخصه در ابتدا به صورت اتوماتیک یا دستی برای حاصل آوردن شکل های کاملاً دقیق استخراج می‌شوند. شکل خصیصه ای به عنوان شاخص از یک شکل در نظر گرفته می‌شود که قابلیت نقشه برداری آن به یک شکل ژنریک وجود خواهد داشت . به طور مثال، اشکال شیاردار یا گردشده بعنوان ویژگی های هندسی به شمار می‌روند و بر این مبنا منحنی ها را می‌توان از طریق خطوط پیگیری انحنا دنبال نمود و به دست آورد. بسیاری از منحنی ها به صورت دستی به وجود آمده تا آن که تکه ها یا وصله های چهارضلعی مختلف دیگری را تولید نمایند. یک شکل منحنی از این طریق از مجموعه ای از منحنی های مغناطیسی شده بوجود می‌آید. دو منحنی مغناطیسی شده دارای یک نقطه کنترل مشترک در تقاطع خود در نماد یا شاخص هربید می‌باشند. جزء منحنی اصلی برای منحنی های کامپوزیت پیچیده ساختاری به عنوان منحنی مکعبی پارامتری تعیین می‌گردد.
شناسایی سطح هیبرید اتومبیل سازی
۵- بوجود آوردن مدل های CAD مختلف
الف- سطح سازی سریع
این مدل به سرعت از طریق یک شبکه منحنی که تعریف کننده کرانه های هر وصله می‌باشد ساخته می‌شود. پس از آن سطوح مربوطه در خلال چندین دقیقه به صورت متناسب با شبکه در می‌آیند. مدل CAD حاصل شده کامل نمی‌باشد و نیازمند اضافه ساختن جزئیات بیشتری خواهد بود. کمبود داده ها ممکن است وجود داشته باشد همانند شیارهایی که در آن ممکن است شبکه مربوطه به واسطه مشکل اسکن نمودن نواحی باریک ناقص گردند. بر این مبنا یک عملیات دستی به منظور اضافه نمودن این بخش های بعدی مورد نیاز خواهد بود.
ب. سطح سازی کلاسیک
سرمایه گذاری قابل توجهی در زمان به منظور حاصل آوردن بالانس بین سطوح صاف و تناسب کامل با اسکن مورد نیاز خواهد بود. پارامترهایی که برای بوجود آوردن سطوح مجاور بکار گرفته شده اند برای حداکثر فاصله یا شکاف ۰۰۱/۰ میلیمتر، ۱/۰ درجه جهت تانژانت و ۱/۰nn-1 برای تداوم انحنا می‌باشند.در مدلسازی CAD اتصال بین این وصله ها به صورت G0 برای شکاف، G1 برای تانژانت و G2 برای روال پیوستگی دسته بندی می‌گردند.
ج. مدل هیبرید
وصله های مربعی شکل با استفاده از روال RS بر مبنای شکل ۴ تولید می‌گردند. این وصله های متعاقب پس از آن گسترش داده شده و در پی آن توزیع CV جهت حاصل آوردن یک کیفیت بالاتر و تناسب بیشتر با اسکن ارتقا داده می‌شود. پس از آن برخی از سطوح بریده یا کوتاه شده تا آنکه ماشین مدنظر شکل پذیرد. در نهایت، بقیه مجموعه از دست رفته سطوح نظیر بال جلویی از طریق سطح سازی کلاسیک ساخته می‌شود. مدل های CAD نهایی در شکل ۵ نشان داده شده اند.
شناسایی سطح هیبرید اتومبیل سازی
۶- نتایج و مقایسه ها
الف- دقت
دقت از طریق مشخص نمودن انحراف سطح از شبکه اصلی از نقطه نظر کمی‌تعیین می‌گردد. همانگونه که انتظار می‌رود سطوح حاصل شده از تکنیک های سطح سازی سریع در انطباق بیشتری با شبکه مدنظر هستند، همانگونه که در شکل ۶ مشخص می‌باشد: تقریباً ۹۵% از NURBS در +/- ۰٫۳ mm قرار می‌گیرند در حالیکه در یک مدل دستی ۹۵% از NURBS در حوزه ۱٫۵ mm واقع شده اند. در مدل دستی، دوره زمانی طولانی مورد نیاز می‌باشد تا آنکه این محدوده از خطاها حاصل گردند اما با توجه به زمان بیشتر، می‌توان این خطاها را تا میزان اندکی کاهش داد.
شناسایی سطح هیبرید اتومبیل سازی
۷- ارزیابی کششی
با استفاده از تکنیک CS که قبلاً تشریح شد، یک مدل CAD ضدآب برای یک ماشین کامل با استفاده از شکلهای سه بعدی بسیار دقیق نظیر آینه های باد، نورها و شکاف های هوایی تولید شدند، همانگونه که در شکل ۸ نشان داده شده است.
مدل CAD برای آنالیز CFD آماده می‌باشد که بر آن مبنا می‌توان عملکرد ماشین اسپرت را پیش بینی نمود. این رویه به سه مرحله تقسیم می‌گردد: روال پیش پردازشی، شبیه سازی و قسمتهای مرتبط با بخش های پس پردازشی.
…
شناسایی سطح هیبرید اتومبیل سازی
۸- نتیجه گیری
این مقاله نسبت به تشریح مراحل متوالی شامل شده در امر بازسازی سطح سه بعدی یک مدل صنعتی پیچیده همانند یک اتومبیل اقدام می‌نماید. مهندسی معکوس جهت تولید مدل چند ضلعی قبل از سطح سازی آن با استفاده از یکی از سه مدل سطح سازی سریع، سطح سازی کلاسیک و سطح سازی هیبرید مورد استفاده قرار گرفت که این مضامین تشریح شده مورد آنالیز و مقایسه قرار گرفتند.
تکنیک های سطح سازی سریع اجازه بوجودآمدن یک سطح سریع با انحراف اندک از شبکه چندضلعی را به ما خواهند داد. تکنیک های سطح سازی کلاسیک به وجود آورنده سطوح دارای کیفیت کاملاً بالاتری می‌باشند چرا که کلیه وصله ها به صورت دستی ساخته می‌شوند: تداوم و کیفیت چنین سطوح صافی به وسیله اپراتور در نظر گرفته خواهد شد اما زمان طولانی مورد نیاز جهت ساخت چنین مجموعه ای از وصله های دارای کیفیت نیز از جمله موارد مرتبط با این تکنیک می‌باشد. برای هدف تولید یک جزء سه بعدی پیچیده همانند موردی که در صنایع اتومبیل سازی مدنظر می‌باشد داشتن پارامترهای زیباشناختی و ظاهر مطلوب نیز از جمله موارد مرتبط خواهد بود که بر این اساس بهره گیری از سطح سازی کلاسیک مناسب تر می‌باشد. سطح سازی های دقیق از شبکه نیز یکی از ضروریات این کار می‌باشد اما وجود صافی و صیقلی نهایی در حقیقت به عنوان هدف غایی به شمار می‌آید.
مدل CAD هیبرید که در این مقاله مدنظر قرار گرفته است معرف ترازی بین کیفیت، زمان و دقت می‌باشد در مقایسه با سطح سازی سریع، انحراف به دست آمده اندکی بیشتر می‌باشد اما کیفیت حاصل شده نزدیک به مدل سازی سنتی می‌باشد. در نهایت، زمان مورد نیاز جهت به وجود آوردن این مدل CAD به واسطه آنکه اپراتور الزام به اعمال رویه های زیادی همانند روال سنتی یا کلاسیک نمی‌باشد کاهش خواهد یافت.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
