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

1、國內(nèi)圖書分類號：TP319學校代碼：10213國際圖書分類號：004.4密級：公開工學工學碩士學士學位論文位論文仿真焊接軟件系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與應用碩士研究生：王珊珊導師：周廣祿副教授申請學位：工學碩士學科：計算機科學與技術(shù)所在單位：計算機科學與技術(shù)學院答辯日期：2013年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文I摘要近年來，隨著計算機水平的不斷提高，圖像處理技術(shù)的進一步完善，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)中在預測加工過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)就是該項技術(shù)在焊接方面的一項應用。焊接仿真系統(tǒng)是一項有著實用性研究意義的課題，對于焊接人員的培養(yǎng)、焊接操作評價有著重要作用。本論文主要研究焊接仿真系統(tǒng)的軟件部分的設計與實現(xiàn)。本論文以焊接加工的特點與需求為切入點進行研究與分析，采用C編程語言，以VisualC6.0為開發(fā)平臺，運用OPENGL圖形技術(shù)開發(fā)一款仿真焊接系統(tǒng)。本文基于對幾種常見的建模方法的研究分析

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

4、分時，我們對算法中進行LOP優(yōu)化部分做出了改進，在傳統(tǒng)的基于距離判定“空圓”準則的基礎上，增加了通過圓的外切正方形判斷點與圓的關(guān)系，達到了更好的效率；3）根據(jù)焊縫的幾何特點最終通過兩條三次Bezier曲線來模擬其橫截面，并且結(jié)合Bezier曲線的幾何特征對焊縫的幾何尺寸進行了分析；4）利用多邊形求交算法對焊接過程中母材的融化面積進行計算；5）利用軌跡球技術(shù)實現(xiàn)對焊接模型的縮放以及旋轉(zhuǎn)。最后，通過運行實例對程序進行相關(guān)功能測試，最終表明仿