3D掃描完美配合仿真模擬發(fā)動機燃燒室分析
有限元分析
數(shù)值模擬是計算機根據(jù)特定的數(shù)學模型運行計算,從而模擬實際的物理過程的研究方法,是復雜物理問題和工程問題的分析工具。*的數(shù)值模擬技術(shù)綜合機械、力學、材料、計算機、物理等多個學科,是實現(xiàn)裝備創(chuàng)新設計和研發(fā)的重要手段。數(shù)值模擬中常見的兩種應用分別為有限元分析和計算流體動力學。
有限元分析利用數(shù)學近似的方法對真實物理系統(tǒng)(幾何和載荷工況)進行模擬。
計算流體力學使用數(shù)值分析方法在計算機中對流體力學的控制方程進行求解,從而可預測流場的流動。
南航數(shù)字分析中心科技*的三維測量技術(shù)可為有限元分析(FEA),計算流體動力學(CFD)等方法提供可靠精準的三維數(shù)據(jù)支持,協(xié)助制造商解決復雜的制造難題。D
3D掃描完美配合仿真模擬—發(fā)動機燃燒室CFD分析
CFD全稱計算流體動力學,是利用數(shù)值分析和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來分析和解決流體流動相關(guān)問題的技術(shù)。計算機用于執(zhí)行模擬液體和氣體與邊界條件所定義表面的相互作用所需的計算。
三維測量能為CFD分析提供高度精準的結(jié)構(gòu)三維數(shù)據(jù),為CFD分析帶來*的便利。關(guān)鍵問題 | 此次掃描對象是什么?
發(fā)動機汽缸蓋,汽缸蓋表面部分精加工,通過三個鑄造孔定位。
為何需要測量汽缸蓋的三維數(shù)據(jù)?
在汽缸蓋制造過程中,客戶發(fā)現(xiàn)燃燒室內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,希望通過三維檢測的方式得到汽缸蓋結(jié)構(gòu)變化的大小,并對其變化后的結(jié)構(gòu)進行仿真模擬。
汽缸蓋原先的三維測量方式是什么?存在什么問題?
游標卡尺;
這種測量方式顯而易見存在很多問題:
1、汽缸蓋結(jié)構(gòu)復雜,表面曲面和凹凸較多,接觸式和拍照式測量方式難以檢測部分部位,效率低;
2、重點檢測部位細節(jié)非常細小,需要*的分辨率,普通的三維掃描儀難以實現(xiàn)高細節(jié)度測量,費力費時;
寧瑞計量針對這些難點提供的解決方案?
采用雙色激光PRINCE775三維掃描儀,可根據(jù)細節(jié)度需求調(diào)整掃描儀的分辨率,既能保證測量的高效便捷,又能獲取普通手持式三維掃描儀難以獲取的工件表面細小特征。
PRINCE與眾不同的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪些方面?
1、藍光模式下120fps高分辨率相機保證獲取高細節(jié)數(shù)據(jù);
2、掃描模式、分辨率皆可快速調(diào)節(jié),從而控制文件數(shù)據(jù)量大小,同時滿足測量速度和細節(jié)度的要求;
3、單束激光掃描模式保證深孔死角也能獲取三維數(shù)據(jù)。
客戶:某發(fā)動機生產(chǎn)公司
掃描對象:發(fā)動機汽缸蓋
掃描設備:PRINCE手持式三維掃描儀
目的:用于尺寸分析和仿真模擬。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,各種自動化高科技生產(chǎn)方式也在不斷的引入其生產(chǎn)過程,但汽車零部件的三維檢測一直以來都較為棘手,由于各種零部件大小差異大、結(jié)構(gòu)復雜、關(guān)鍵部位多,依靠三坐標測量機只能檢測出有限部位的三維數(shù)據(jù),非接觸式激光三維掃描技術(shù)克服傳統(tǒng)測量模式的缺點,越來越受汽車制造商的青睞。某發(fā)動機生產(chǎn)公司就向思看尋求發(fā)動機汽缸蓋三維測量的解決方案。
該客戶在汽缸蓋的生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)其氣缸蓋的結(jié)構(gòu)發(fā)生變動,需要對其進行整體檢測,并對燃燒室部位重點掃描從而進行仿真模擬。由于發(fā)動機缸蓋的結(jié)構(gòu)復雜,對細節(jié)度要求非常高,普通的三維測量方式難以滿足客戶要求,因此寧瑞計量為其提供具備*細節(jié)度的PRINCE來解決汽缸蓋的檢測問題。
解決方案
經(jīng)過深入了解客戶需求后,寧瑞計量為采用PRINCE775對工件進行掃描,首先將工件表面快速貼上反光標記點,對細節(jié)度要求不高的部位采用紅光模式快速獲取三維數(shù)據(jù),對燃燒室等重點部位采用藍光模式進行精掃。將數(shù)據(jù)進行采樣和網(wǎng)格化處理后,導入相應的數(shù)模進行檢測分析。
掃描對象
發(fā)動機汽缸蓋
發(fā)動機氣缸3D掃描
三維掃描結(jié)果
三維stl數(shù)據(jù)
藍光掃描細節(jié)展示
檢測比對結(jié)果
2D偏差比對
三維掃描工作時間
貼標記點用時2分鐘
掃描時間10分鐘
數(shù)據(jù)后處理10分鐘
共計22分鐘
PRINCE藍光三維掃描精度可以達到0.03mm,分辨率高達0.02mm,*可以復雜零件的細節(jié)特征掃描需求。PRINCE對精密物件快速的高精度還原能力,無論對象是大是小,PRINCE系列的紅藍光兩種模式可以協(xié)助應對,即使比硬幣紋路還小的細節(jié),PRINCE依舊可以獲取高精準的三維數(shù)據(jù),為零件制造商檢測各種大小的零部件帶來*的便利。
應用案例展示
逆向/對比產(chǎn)品展示