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3D扫描完美配合仿真模拟—发动机燃烧室CFD分析

3D扫描完美配合仿真模拟—发动机燃烧室CFD分析

9月 18, 2018
CFD什么?
CFD全称计算流体动力学,是利用数值分析和数据结构来分析和解决流体流动相关问题的技术。计算机用于执行模拟液体和气体与边界条件所定义表面的相互作用所需的计算。

三维测量能为CFD分析提供高度精准的结构三维数据,为CFD分析带来极大的便利。
关键问题 | Key Question
此次扫描对象是什么?

发动机汽缸盖,汽缸盖表面部分精加工,通过三个铸造孔定位。

为何需要测量汽缸盖的三维数据?

在汽缸盖制造过程中,客户发现燃烧室内部结构发生改变,希望通过三维检测的方式得到汽缸盖结构变化的大小,并对其变化后的结构进行仿真模拟。

汽缸盖原先的三维测量方式是什么?存在什么问题?

游标卡尺

这种测量方式显而易见存在很多问题:

1、汽缸盖结构复杂,表面曲面和凹凸较多,接触式和拍照式测量方式难以检测部分部位,效率低;

2、重点检测部位细节非常细小,需要极高的分辨率,普通的三维扫描仪难以实现高细节度测量,费力费时;

思看针对这些难点提供的解决方案?

采用双色激光PRINCE775三维扫描仪,可根据细节度需求调整扫描仪的分辨率,既能保证测量的高效便捷,又能获取普通手持式三维扫描仪难以获取的工件表面细小特征。

PRINCE与众不同的优势体现在哪些方面?

1、蓝光模式下120fps高分辨率相机保证获取高细节数据;

2、扫描模式、分辨率皆可快速调节,从而控制文件数据量大小,同时满足测量速度和细节度的要求;

3、单束激光扫描模式保证深孔死角也能获取三维数据。

思看客户:某发动机生产公司

扫描对象:发动机汽缸盖扫描设备:PRINCE手持式三维扫描仪目的:用于尺寸分析和仿真模拟。
随着汽车工业的飞速发展,各种自动化高科技生产方式也在不断的引入其生产过程,但汽车零部件的三维检测一直以来都较为棘手,由于各种零部件大小差异大、结构复杂、关键部位多,依靠三坐标测量机只能检测出有限部位的三维数据,非接触式激光三维扫描技术克服传统测量模式的缺点,越来越受汽车制造商的青睐。某发动机生产公司就向思看寻求发动机汽缸盖三维测量的最优解决方案。该客户在汽缸盖的生产过程中发现其气缸盖的结构发生变动,需要对其进行整体检测,并对燃烧室部位重点扫描从而进行仿真模拟。由于发动机缸盖的结构复杂,对细节度要求非常高,普通的三维测量方式难以全方位满足客户要求,因此思看为其提供具备极高细节度的PRINCE来解决汽缸盖的检测问题。

解决方案

经过深入了解客户需求后,思看科技为采用PRINCE775对工件进行扫描,首先将工件表面快速贴上反光标记点,对细节度要求不高的部位采用红光模式快速获取三维数据,对燃烧室等重点部位采用蓝光模式进行精扫。将数据进行采样和网格化处理后,导入相应的数模进行检测分析。

扫描对象

发动机汽缸盖
发动机汽缸盖

发动机气缸3D扫描
发动机气缸3D扫描

三维扫描结果

三维stl数据
三维stl数据

蓝光扫描细节展示
蓝光扫描细节展示

检测比对结果
检测比对结果

检测比对结果
检测比对结果

2D偏差比对
2D偏差比对

三维扫描工作时间

贴标记点用时2分钟

扫描时间10分钟

数据后处理10分钟

共计22分钟

PRINCE蓝光三维扫描精度可以达到0.03mm,分辨率高达0.02mm,完全可以复杂零件的细节特征扫描需求。PRINCE对精密物件快速的高精度还原能力,无论对象是大是小,PRINCE系列的红蓝光两种模式可以协助应对,即使比硬币纹路还小的细节,PRINCE依旧可以获取高精准的三维数据,为零件制造商检测各种大小的零部件带来极大的便利。