基于三坐标测量的产品自由曲面反求

通过分析产品自由曲面反求的技术,介绍了自由曲面数据的获取方法、CAD模型的重构技术,分析了自由曲面重构中存在的问题。以工艺品塑料树叶为例,详细介绍了基于三坐标测量的产品自由曲面反求技术,实践表明该建模方法可以得到实际生产中满意的曲面模型。     

逆向工程曲面重构中建模策略的研究

通过对实际产品反求过程中曲面重构技术的研究．提出了基于曲面特征的曲面建模策略和基于截面线特征的曲面建模策略．并对其在CAD模型重建中的具体应用进行了分析，为逆向工程建模提供理论指导，以提高反求工作的效率。     

基于Surfacer与UG软件平台的反求工程曲面建模

本文结合商用CAD／CAM系统,建立了跨Surfacer与UG软件平台的反求工程曲面建模方案,根据上述路线,成功地解决了复杂曲面零件的反求工程曲面建模问题。     

逆向工程技术在塑料模具设计中的应用

介绍了一种基于反求工程技术的注塑模具快速设计方法,并以手电钻外壳为例对其流程进行了详细说明。在此过程中,先利用三维激光扫描仪采集了电钻外壳曲面的点云数据,并对数据进行了拼合、去噪和重采样等处理,然后应用Pro/e软件的逆向造型功能重构了电钻壳的CAD模型,最后利用重构完成的三维模型,设计了电钻外壳的注塑模具。结果表明,此方法能够实现注塑模的快速设计,缩短产品的开发周期,尤其对曲面形状复杂、缺失原始几何数据等产品的设计与制造极具潜力。     

复杂多曲面体反求工程CAD建模

通过对一外协工件进行三坐标测绘和反求工程CAD建模,突出了复杂多曲面体的概念,并给出了复杂多曲面体反求工程中三坐标测量、CAD建模的过程与方法。讨论了三坐标手动点测复杂多曲面体的优势和局限、为提高造型精度所采取的测量措施和逆向工程数据采集技术中的其他测量方法。     

基于Imageware和MoldfloW的后视镜逆向设计与注塑成型模拟分析

简述了逆向工程的设计过程和方法以及Moldflow在注塑成型分析中的应用.利用Imageware软件对测量设备得到的摩托车后视镜点云数据进行处理、曲线拟合与曲面重构.然后将反求模型导入Moldflow/MPI软件中进行注塑模拟仿真及工艺优化,并进一步优化模具结构指导生产.通过逆向设计和Moldflow结合,可以快速获得高质量的塑件产品,从而提高产品和模具的研发速度.     

油井钻头外形轮廓的反求造型

根据反求工程的原理,采用激光非接触式扫描测量方法．通过合理选择主要测量面,合理利用激光测头旋转或／和摆动角度,合理选择数据采集精度,加快了油井钻头外形轮廓几何数据的采集。通过选择功能强、操作方便的计算机软件,对点云数据进行平滑和精简预处理,选用高效率的曲面重构理论方法,简捷地完成了油井钻头的反求造型,并弄清楚它与其原始造型的差别,证明实际加工钻头中出现位置偏差的原因,在于毛坯铸造时未能控制住尺寸偏差。     

复杂曲面玻璃制品的逆向设计研究

针对玻璃制品的特点,以某玻璃工艺品鼠标的曲面造型设计为研究对象。通过三坐标测量机的非接触测量获取零件表面的点云数据,并利用Imageware软件对测量数据进行处理,采用基于NURBS曲面重构理论进行鼠标造型覆盖面重构,最终实现了鼠标的曲面重构。与传统的玻璃造型设计方法相比,该方法对缩短产品研发周期、快速响应市场有显著效果。     

飞行员座椅靠背模型重构与快速成型

以具有复杂自由曲面的飞行员座椅靠背为研究对象,应用逆向工程和快速成型方法实现了靠背样件的制作。首先,根据非接触式测量方法采集座椅靠背外形数据,利用Geomagic Studio处理获取的点云数据,在此基础上实现靠背3D曲面模型重构;然后分析、确定曲面精度评价指标,应用Geomagic Qualify软件对靠背的重构模型与其点云数据模型进行3D、2D精度评价;最终,应用光固化快速成型方法,选用光敏环氧树脂制作出靠背样件。研究表明,该方法可以获得高精度的靠背曲面重构模型,同时能有效地缩短产品的研发周期。     

逆向工程在塑料产品及其模具设计中的应用

介绍了一种基于逆向工程技术的塑料产品模具数字化设计方法,分析了塑料产品在逆向造型过程中应遵循的基本原则和要点,然后以某车灯反射器为例对其进行了说明。此过程中,先借助三维激光扫描仪采集了反射器曲面的点云数据,然后利用Geomagic Studio软件进行了数据处理和快速曲面重构,最后将曲面模型导入Pro/E软件中进行反射器的三维模型重建并分模,形成模具型腔。实践表明,此方法能够实现注塑模的快速设计,缩短产品的开发周期,尤其对曲面形状复杂、缺失原始几何数据等产品的设计与制造具有参考意义。     

基于Geomagic软件的汽车缸盖气道芯子逆向工程设计

针对汽车缸盖气道芯子的特点,利用光栅结构光扫描仪,测出点云数据。然后将测量的点云数据用Geomagic软件进行各项优化处理,创建多边形网格及NURBS曲面,然后利用CATIA软件的曲面造型功能,做出CAD模型。实现了汽车缸盖气道芯子由实物到点云、再由点云到三维模型及模具的快速逆向设计。     

基于塑料产品快速开发的逆向工程

针对塑料产品开发中设计周期长、设计复杂和模具一次试验成功率低的现状,在模具CAD/CAM逆向工程的基础上,探讨了塑料产品快速开发的方案,并对曲面重构、三维建模、产品再设计等关键技术作了初步研究。实例证明:在塑料产品开发中利用数字化逆向工程技术,可大大缩短塑料产品的开发周期,对快速响应市场产生显著效果。     

Fe_3O_4纳米颗粒的磁后效研究

用Preisach磁滞模型模拟了Fe3O4纳米颗粒的磁后效行为,并与实验测量结果进行了比较。结果表明:理论计算和实验结果符合的较好。其磁化强度随时间单调减小,与时间的对数成线性变化,磁场越接近负的矫顽力时衰减越快。通过Preisach模拟得到体系的涨落场和激活体积,激活体积大于实验测得的平均颗粒尺寸,由此解释了Fe3O4纳米颗粒的反磁化机制。     

MODELLING OF TEMPERATURE EFFECTS ON THE PERFORMANCE OF REVERSE OSMOSIS MEMBRANES

This paper investigates the modeling of temperature effects on the performance of reverse osmosis membranes at the level of brackish-water concentrations. A new approach in modeling is employed in which the temperature dependencies of the physical properties of the system (such as diffusivity and viscosity) are taken into account and incorporated into the recently developed modified surface force-pore flow (MD-SF-PF) model. The dimensionless potential function in the model, which describes the solute-membrane interactions, is assumed to be temperature independent, which is justified based on an analogy to the interaction energy for the case of parallel flat plates. The three parameters in the model are determined at 25°C and 2000 ppm NaCI-water solution. Based on these parameters, the temperature-extended model predicts the performance of four thin-film composite, aromatic polyamide, FilmTec FT30 commercial membranes, in a temperature range of 5-60°C and a pressure range of 350-7000 kPa. The extended model truly predicts the performance of the membranes well. The compaction effect has no effect on the prediction of membrane separation and the ratio of solution flux to pure water flux. The compaction effect is modelled empirically which then allows the calculation of the absolute solution flux and pure water flux.     

反胶团萃取蛋白质的平衡模型：静电和疏水性作用的贡献

研究了二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)和四聚氧乙烯基苯壬基酚醚(PNE4)混合表面活性剂反胶团系统萃取溶菌酶的平衡行为,建立了考虑静电作用和疏水性作用贡献的反胶团萃取蛋白质的分配平衡模型,实验验证了模型的可靠性和适用性. 研究发现,有Na⁺存在时AOT的疏水性较K⁺存在时小,而PNE4的疏水性因子与盐离子种类无关;Na⁺对溶菌酶表面疏水性的增大效应较K⁺显著;K⁺在反胶团内界面上的吸附作用大于Na⁺. 利用静电学和热力学理论讨论和解释了有关现象.     

焦化换向过程烟气脱硝扰动建模与前馈控制

焦化烟气脱硫脱硝一体化装置在炼焦换向过程中存在大量能源浪费,为了解决这一问题,针对焦化独有的换向过程,深入分析此过程中NO_x浓度变化的原因;提出一种利用数据驱动辨识对换向过程入口和出口NO_x浓度的扰动进行建模的方法,基于某焦化厂2座55孔6 m顶装焦炉废气的实测数据进行了验证,并得到入口、出口NO_x浓度损失的关系模型;基于所建NO_x扰动模型,针对不同的NO_x浓度设定值,设计前馈控制系统并分别求取换向过程臭氧的前馈控制率,通过仿真计算得出节省的电耗成本,表明了工作的必要性。     

EVALUATION OF SURFACE FORCE-PORE FLOW AND MODIFIED SURFACE FORCE-PORE FLOW MODELS FOR REVERSE OSMOSIS TRANSPORT

The surface force-pore flow (SF-PF) model of reverse osmosis transport and the extended and modified form (the MD-SF-PF model) have been employed to predict the performance of four aromatic polyamide (FilmTec, FT30)reverse osmosis membranes. The evaluation is based on a comparison of model predictions with experimental data. Dilute sodium chloride-water solution experimental data were used to estimate model parameters. The models are then used to predict flux and separation at various operating pressures and concentrations. Membrane performance (i.e., separation and permeate flux) can be well predicted by the MD-SF-PF model while the SF-PF model predicts the performance for the sodium chloride system less satisfactorily.     

Modeling of the variations of permeate flux,concentration polarization,and solute rejection in nanofiltration system

A numerical model is presented and experimentally validated for predicting the local concentration polarization and the related separation performance of nanofiltration (NF) system. The model combines computational fluid dynamics for describing the transport phenomena in NF channel, with Spiegler-Kedem-Katchalsky model for considering the permeation properties through NF membrane. Particular attention is given to the modeling of spatially varied solute rejection and solute transport through membrane, representing essential distinctions from the modeling of reverse osmosis (RO) membrane. Also, an experimental-numerical framework is proposed to determine model parameters related to solute transport, including reflection coefficient and solute permeability as functions of feed solute concentration. The usefulness of this model is highlighted by predicting concentration polarization under different conditions related to operations, membrane systems (NF vs. RO), and solute types (NaCl vs. MgSO₄). Also, the contributions by convection and diffusion to solute transport are clarified, benefiting by the modeling of solute transport. © 2018 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 65: 1076–1087, 2019