仿真焊接軟件系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào)：TP319學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類號(hào)：004.4密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)工學(xué)碩士學(xué)士學(xué)位論文位論文仿真焊接軟件系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用碩士研究生：王珊珊導(dǎo)師：周廣祿副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)所在單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院答辯日期：2013年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)水平的不斷提高，圖像處理技術(shù)的進(jìn)一步完善，使得虛擬加工技術(shù)得到飛速發(fā)展。虛擬制造

2、在現(xiàn)代制造工業(yè)中在預(yù)測(cè)加工過(guò)程以及加工效率的方面有著舉足輕重的地位。焊接仿真系統(tǒng)就是該項(xiàng)技術(shù)在焊接方面的一項(xiàng)應(yīng)用。焊接仿真系統(tǒng)是一項(xiàng)有著實(shí)用性研究意義的課題，對(duì)于焊接人員的培養(yǎng)、焊接操作評(píng)價(jià)有著重要作用。本論文主要研究焊接仿真系統(tǒng)的軟件部分的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本論文以焊接加工的特點(diǎn)與需求為切入點(diǎn)進(jìn)行研究與分析，采用C編程語(yǔ)言，以VisualC6.0為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，運(yùn)用OPENGL圖形技術(shù)開(kāi)發(fā)一款仿真焊接系統(tǒng)。本文基于對(duì)幾種常見(jiàn)的建模方法的研究分析

3、，根據(jù)不同模型的特點(diǎn)分別選取了合適的方法對(duì)環(huán)境、焊槍、焊件、火花以及焊縫等模型實(shí)現(xiàn)建模，同時(shí)利用虛擬球技術(shù)添加了視角變換的功能。本文完成的主要工作有：1）針對(duì)焊接時(shí)產(chǎn)生的火花濺射效果，采用粒子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)；2）針對(duì)焊件的實(shí)現(xiàn)，在綜合分析了幾種建模方法之后，考慮到焊件在焊接過(guò)程中需要作出動(dòng)態(tài)變化，最終采用Delaunay三角剖分技術(shù)對(duì)焊接所能接觸到的幾何面進(jìn)行三角剖分，然后通過(guò)控制三角形單元頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到焊件形狀變化的目的。在進(jìn)行三角剖

4、分時(shí)，我們對(duì)算法中進(jìn)行LOP優(yōu)化部分做出了改進(jìn)，在傳統(tǒng)的基于距離判定“空?qǐng)A”準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上，增加了通過(guò)圓的外切正方形判斷點(diǎn)與圓的關(guān)系，達(dá)到了更好的效率；3）根據(jù)焊縫的幾何特點(diǎn)最終通過(guò)兩條三次Bezier曲線來(lái)模擬其橫截面，并且結(jié)合Bezier曲線的幾何特征對(duì)焊縫的幾何尺寸進(jìn)行了分析；4）利用多邊形求交算法對(duì)焊接過(guò)程中母材的融化面積進(jìn)行計(jì)算；5）利用軌跡球技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接模型的縮放以及旋轉(zhuǎn)。最后，通過(guò)運(yùn)行實(shí)例對(duì)程序進(jìn)行相關(guān)功能測(cè)試，最終表明仿