畢業設計開題報告模板(精選6篇)
大學生活要接近尾聲了,馬上就要開始最難熬的畢業設計階段,在做畢業設計之前要先寫好開題報告,那要怎么寫好開題報告呢?以下是小編整理的畢業設計開題報告模板,歡迎大家借鑒與參考,希望對大家有所幫助。
畢業設計開題報告 1
一、立題依據
1.選題背景
近年來,隨著無線移動技術、藍牙和WAP等技術日趨成熟,移動通訊技術和移動計算技術不斷融合并迅速普及全球,為移動教育的開展提供了理想的技術基礎和物質準備。移動通信技術與移動計算技術在教育中的應用使得教育中出現了一種嶄新的學習形式—移動學習,并逐漸成為現代遠程教育研究的熱點之一。
移動學習是數字化學習(E-learning)的延伸,它是指學習者在自己需要學習的任何時間、任何地點通過無線移動設備(如手機、具有無線通信模塊的PDA以及手持電子書閱讀器等)和無線通信網絡獲取學習資源,與他人進行交流、學習。移動學習因具有靈活性、便捷性、無線性等特點,可以提供給人們隨時隨地的學習,具有一定的先進性。移動學習是知識經濟社會人們教育需求和職業發展需求的反映,是現代社會人們工作流動性大、時間緊張的表現,是移動通信技術在教育中的具體應用。
作為遠程教育的一種新形式以及e-learning的擴展,移動學習的前景是非常廣闊的。要使移動學習成為教育的重要選擇形式, 真正在教育信息化中發揮其重要作用。
2.國內外研究現狀
目前,M-learning在國外的研究主要集中在歐洲和北美的部分經濟發達國家,開始較早的一些研究已經進行了四五年的時間。比較有代表性的是:國際遠程教育專家戴斯蒙德·基更(Desmond Keegan )博士主持了歐盟的達·芬奇研究計劃中一個名為“從數字化學習到移動學習”的項目,并出版著作《學習的未來:從數字化學習到移動學習》(The Future of Learning: from E-learning to M-learning) 詳細介紹了該項目的研究成果;歐盟《數字化歐洲行動研究計劃》(e-Europe Action Plan)中特別開展了一項名為“MOBIlearn行動”的移動學習專項研究計劃;由英國、瑞典和意大利三個國家的五個組織LSDA、CTAD、Ultralab、Lecando AB 和C R M P A 合作開展的歐盟m-learning項目;斯坦福大學學習實驗室(SLL)的研究;非洲農村的移動學習;愛立信等商業公司開展的“移動學習”項目等。
但是目前移動學習在國內的研究和應用還處于起步階段,主要是在教育部的策劃下開展,與歐美等國家相比,我們的研究水平還比較低,研究規模還比較小。雖然如此,我們還是取得了一定的成果。如由北京大學現代教育中心教育實驗室承擔的教育部高教司試點項目—“移動教育理論與實踐”,從2002年1月到2015年12月,歷時將近4年,開發出了基于GSM網絡和移動設備的移動教育平臺、基于GPRS的移動教育平臺、基于本體的教育資源制作發布與瀏覽平臺以及教育語義網絡平臺;南京大學和日本松下通信工業公司以及SCC公司從1999年4月開始研發的多媒體移動教學網絡系統CALUMET,該系統實現了移動學習、移動上網和移動通話這三大功能,在校園網中實現了隨時隨地的教學;北京大學、清華大學和北京師范大學三所高校承擔的教育部“移動教育”項目, 其核心內容有兩個:建立“移動教育”信息網和“移動教育”服務站體系;2015年3月,第五屆無線、移動、普適技術教育應用國際會議(IEEE WMUTE2015)在北京師范大學英東學術會堂開幕,作為國內教育著名品牌,諾亞舟教育科技副總經理周智尚向全球專家學者介紹了諾亞舟在移動學習領域的經驗,諾亞舟移動學習技術
突破吸引全球關注。這都充分證明了移動學習產業正在迅速升溫, 已經成為遠程教育的一大發展趨勢。
3.研究的意義
在《從遠程學習到數字學習,從數字學習到移動學習》(2000)的報告上,基更博士用遠程學習、數字學習、移動學習三個概念,透視了遠程教育的過去、現在和將來。他在報告中指出:“移動學習的發展將使學生在遠程學習上更加自由。”無疑,下一代的遠程學習將是移動學習。通過介紹國外移動學習的發展成果與案例,分析我國移動學習的研究發展現狀,可以對我國目前關于移動學習的研究做出一些貢獻,對我國移動學習的發展起到一定的促進作用,對從事移動學習的人們提供一些啟示。
二、重要概念解釋
1.移動學習
關于移動學習的定義,目前學術界從不同的角度出發有不同的理解, 大致分成三種: 第一,將移動學習作為遠程教育的一種新形式; 第二, 將移動學習作為數字化學習(e- Learning)的擴展; 第三, 從認知學習的角度看, 移動學習的移動性、情境性等特點使其成為一種全新的技術與學習方式。
綜合以上觀點,我們可以認為: 移動學習是指利用無線移動通信網絡技術以及無線移動通信設備(如移動電話)、個人數字助理( PDA、Pocket PC)等獲取教育信息、教育資源和教育服務,與他人進行交流和學習的一種新型學習形式。移動學習的目標就是希望學習者能在任何時間、任何地點, 以任何方式學習任何內容。
2.E-Learning
E-Learning源于Electronic Learning,中文譯作“數字(化)學習”、“電子(化)學習”、“網絡(化)學習”等。簡單地說,就是在線學習或網絡化學習,即在教育領域建立互聯網平臺,學生通過PC上網,通過網絡進行學習的一種全新的學習方式。當然,這種學習方式離不開由多媒體網絡學習資源、網上學習社區及網絡技術平臺構成的全新的網絡學習環境。在網絡學習環境中,匯集了大量數據、檔案資料、程序、教學軟件、興趣討論組、新聞組等學習資源,形成了一個高度綜合集成的資源庫。
3.學習模式
通常認為大多數人都有自己一些特殊的認識事物、理解事物以及處理刺激或信息的模式。基于這一觀念,“學習模式”的思想起源于1970年代,近年來獲得普及。學習模式是假定能夠使個人達到最佳學習狀態的方法。這一理論提議教師應該評估其學生的學習模式,并使其課堂教學方法能夠最適合每個學生的學習模式。
三、研究的主要內容及預期目標
1.研究的主要內容
(1) 移動學習的概念、特點及常見的終端設備。
(2) 移動學習的學習模式。
(3) 移動學習國內外的研究與應用現狀。
(4) 移動學習的發展趨勢。
2.預期目標
移動學習是遠程教育發展的新階段,作為一種嶄新的學習模式,在世界范圍內受到越來越多的關注。國外對移動學習的技術可行性分析、系統終端軟件的研發和理論研究等方面都做了深入研究,而國內對移動學習的研究才剛剛起步,還存在著一些問題。此外,由于移動學習本身存在的一些局限性,使得移動學習沒有取代遠程學習。通過對已有文獻的調研,分
析國內外移動學習的研究現狀與應用案例,對我國移動學習的發展起到一定的促進作用,并分析移動學習的局限性,展望未來的發展趨勢。
四、研究方法
文獻檢索法:多渠道的搜索與之相關的.文獻,做好資料準備,了解現階段國內外對移動學習的研究與應用現狀。
內容分析法:通過對已有文獻內容的分析,總結國內外移動學習的研究與應用現狀,并在分析與總結的基礎上展望移動學習未來的發展趨勢。
五、研究方案(思路)
研究過程以移動學習的研究現狀與發展趨勢為旨歸,首先通過查閱分析目前關于移動學習研究與應用的文獻資料,認識理解移動學習、E-Learning以及學習模式的概念內涵,了解移動學習的研究與應用現狀。在對其進行深刻反思的基礎上,將移動學習國內外的研究與應用現狀作為本研究的突破口,通過內容分析等方法展開具體的研究過程。這其中概念的界定是十分重要的,究竟何謂移動學習,何謂學習模式,都是需要仔細辨析的。另外移動學習目前應用方面存在的問題也是需要認真思考的。通過分析移動學習應用方面存在的問題,找出解決移動學習所存在問題的措施,并展望移動學習的應用前景,得出移動學習的發展趨勢。
六、論文寫作進程安排
1.2012年1月1日---2月28日,收集材料,查閱文獻,為寫開題報告作準備。
2.2012年3月1日---7日,完成論文開題報告。
3.2012年3月8日,參加論文開題報告會。
4.2012年3月9日---5月5日,寫出論文初稿。
5.2012年5月6日---29日,完成論文修改工作,經指導老師認可后定稿。
6.2012年5月30日、31日,準備論文答辯稿,并進行論文答辯。
七、論文寫作框架(目錄)
摘要
關鍵詞
Abstract
Keywords
引言
1.移動學習概述
1.1移動學習的概念
1.2移動學習的終端設備
手機、智能手機、PDA、筆記本電腦等。
1.3 移動學習的特點
1.4移動學習的學習模式
1.4.1基于短消息的移動學習。
1.4.2在線實時信息交互的移動學習。
1.4.3在線信息瀏覽的移動學習。
2.移動學習研究及應用現狀
2.1國外的研究與應用現狀
2.1.1歐盟的“從數字化學習到移動學習”的項目
2.1.2歐盟的“MOBIlearn行動”
2.1.3英國學習技能發展處承擔的“m-learning”項目。
2.2我國的研究與應用現狀
2.3移動學習面臨的問題
3.移動學習的發展趨勢
3.1移動學習未來的努力方向。
3.2移動學習的發展前景。
4.總結
八、參考文獻
[1] 王廣文,陸婷婷.移動學習熱的冷思考[J].河北廣播電視大學學報,2015,13,(2).
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畢業設計開題報告 2
課 題 名 稱:
學 生 姓 名:
指 導 教 師:
所在院(系)部:
專 業 名 稱: MK2110數控磨床動力學模擬與床身 結構優化設計(楷體三號加粗) 王亮 學 號: 201520121 趙麗 講師 李艷 講師 機 械 工 程 學 院 機械設計制造及其自動化(機械設計)
2012 年 00 月 00日
說 明
1、根據南京工程學院《畢業設計(論文)工作管理規定》,學生必須撰寫《畢業設計(論文)開題報告》,由指導教師簽署意見、教研室審查,系教學主任批準后實施。
2、開題報告是畢業設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。學生應當在畢業設計(論文)工作前期內完成,開題報告不合格者不得參加答辯。
3、畢業設計開題報告各項內容要實事求是,逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹,語言通順,外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現縮寫詞,須注出全稱。
4、本報告中,由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述,應不少于2000字,沒有經過整理歸納,缺乏個人見解僅僅從網上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。
5、開題報告檢查原則上在第2~4周完成,各系完成畢業設計開題檢查后,應寫一份開題情況總結報告。
畢業設計(論文)開題報告
注:可重點參考該開題報告的內容,排版格式等以機械工程學院要求為準。
文獻綜述
① 整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡如傾覆等;
② 結構構件或連接因材料強度被超過而破壞,包括疲勞破壞,或因過度的塑性變形而不適于繼續承載;
③ 結構轉變為機動體系;
④ 結構或結構構件喪失穩定如屈曲等。
(2)正常使用極限狀態。結構或結構構件達到使用功能上允許的某一限值的極限狀態。出現下列狀態之一時,即認為超過了正常使用極限狀態:
① 影響正常使用或外觀的變形;
② 影響正常使用或耐久性能的局部損壞包括裂縫;
③ 影響正常使用的振動;
④ 影響正常使用的其它特定狀態。
2.3 結構設計的`基本方法 在結構的可靠與經濟之間選擇一種合理的平衡,力求以最低的代價,使所建造的結構在規定的條件下和規定的使用期限內,能滿足預定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達到這個目的,人們采用過多種設計方法。以現代觀點看,可劃分為定值設計法和概率設計法兩大類。
(1)定值設計法
將影響結構可靠度的主要因素如荷載、材料強度、幾何參數、計算公式精度等看作非隨機變量,而且采用以經驗為主確定的安全系數來度量結構可靠性的設計方法,即確定性方法。此方法要求任何情況下結構的荷載效應S——內力、變形、裂縫寬度等不應大于結構抗力R——強度、剛度、抗裂度等,即S≤R。在20世紀70年代中期前,我國和國外主要都采用這種方法。
(2)概率設計法
將影響結構可靠度的主要因素看作隨機變量,采用以統計為主確定的失效概率或可靠指標來度量結構可靠性的設計方法,即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設計結構,也就是出現結構荷載效應大于結構抗力S>R的概率應小于某個可以接受的規定值。這種方法是20世紀40年代提出來的,至70年代后期在國際上已進入實用階段。我國自80年代中期,結構設計方法開始由定值法向概率法過渡。
2.4 面向對象編程
使創建Windows程序較為容易的關鍵技術是面向對象編程,或OOP。這種技術可以創建可重用組建,它是程序的組成模塊。
2.5 幾個定義
畢業設計開題報告 3
一、畢業設計課題綜述:
隨著汽車的不斷改進和汽車工業的迅速發展,大大的改善了人類的生活。汽車工業技術得以迅速發展,離不開人們的智慧和才能,隨著人們生活水平的日益提高,人們對汽車的需求量保持高速的增長,所以汽車出現的問題也越來越多。汽車發動機加速不良故障是汽車比較常見的故障之一。
我對《汽車發動機加速不良故障分析與檢修》為課題進行研究分析。通過在遠通實習知道汽車發動機加速不良這個故障是比較常見的問題。所以我想就這個問題作為我畢業設計的題目。本論文概括汽車的加速不良的一些故障。比如燃油供給系統的故障與排除、點火系統的故障與排除、進氣和排氣的系統故障與排除、正時和配氣機構的故障與排除等。對汽車加速不良的.故障進行深入分析,通過去修理廠、4s店實踐,解決這些基本故障,并對汽車發動機加速不良的案例進行研究,然后在書寫論文的時候提出自己的建議和意見、總結出更好的維修思路和方法。
二、畢業設計主要內容和方法:
內容:首先確定汽車發動機加速不良有那些問題和故障,然后通過實踐在收集、查閱相關資料后理清思路再咨詢老師。
完成論文初稿,修改論文后并得到老師認可,最后準備答辯。
1、掌握發動機加速不良的結構與原理
2、汽車發動機加速不良的故障排除方法以及排除技巧
3、在行車過程當中出現類似故障的注意事項
主要流程:故障的現象、問診試車、故障分析和研究、作出假設、寫出方案設計在進行故障的測試予以確認,最后進行修復驗證。
方法:首先通過實踐來確認這個問題,在通過自己動手來解決這個問題。然后通過文獻研究法、經驗總結法、調研法、案例研究法、驗證法、案例收集分析法。
通過對發動機加速不良的故障分析、研究,運用不同的方案和技術解決發動機加速不良故障,總結快速有效的維修思路和方案,提高團隊工作效率并提出指導性的建議和意見,在以后在過程中遇到這個問題能夠快速的解決。
三、課題進度計劃:
1、XX.1.14-XX.1.15確定指導老師和論文題目
2、XX.1.14-XX.1.15完成開題報告并收集資料
3、XX.1.XX-XX.1.22確定論文大綱
4、XX.1.23-2.30調研實踐、完成初稿
5、XX.2.31-XX.3.21指導老師審核修改論文
6、XX.3.22-XX.4.27完成論文
7、XX.5進行論文答辯
四、指導教師意見:XX
指導教師(簽字):XX
日期:XX
備注:
1、以上內容各系部可根據專業特點作相應調整;
2、內容為小四號仿微軟雅黑;
3、一式兩份,系部自行存檔。
畢業設計開題報告 4
一、選題背景
建筑信息模型(BIM)是一種集成多個領域數據的數字化建筑過程,由于其高效、精確和可視化,越來越多的建筑項目使用BIM技術進行設計、施工和管理。然而,盡管BIM技術已經發展了許多年,但相關的研究仍然有待深入探討。本課題旨在通過實現一個BIM項目,探討BIM技術在建筑領域的應用和優勢。
二、研究目的和意義
本課題的研究目的在于:
1.探討BIM技術在建筑設計、施工和管理方面的應用和優勢。
2.設計并實現一個BIM項目,以評估BIM技術在實際應用中的效率和可行性。
3.研究BIM技術在提高項目質量、減少成本和提高效率方面的作用。
4.為建筑行業的相關企業提供有關BIM技術的參考和建議。
三、研究內容
本課題的研究內容主要包括以下方面:
1.理論研究與文獻綜述。通過對國內外相關文獻和資料的研究,了解BIM技術的應用和發展現狀,并分析其在建筑領域的前景和應用潛力。
2.BIM技術的原理和主要功能。介紹BIM技術的基本原理和標準,掌握BIM軟件的主要功能和使用方法。
3.建立建筑信息模型。通過實現一個BIM項目,建立一個完整的建筑信息模型,包括建筑設計、施工和管理等方面的信息,對BIM技術的效率和可行性進行評估。
4.分析BIM技術在項目質量、成本和效率方面的作用。通過與傳統建筑項目進行比較,分析BIM技術在提高項目質量、減少成本和提高效率方面的作用和優勢。
5.結論和建議。通過以上研究,得出BIM技術在建筑領域中的優勢和應用建議,并為建筑領域的企業提供參考和建議。
四、研究方法
本課題主要采用以下研究方法:
1.文獻綜述法。通過查閱國內外相關文獻和資料,了解BIM技術的發展現狀和應用情況。
2.實證研究法。設計并實現一個BIM項目,以評估BIM技術在實際應用中的.效率和可行性。
3.數據統計與分析法。通過對BIM項目和傳統項目的數據進行統計和分析,分析BIM技術在項目質量、成本和效率方面的作用。
五、預期成果和研究意義
通過本課題的研究,預期可以達到以下成果:
1.深入探討BIM技術在建筑領域的應用和優勢,為建筑專業學生和從業人員提供參考和建議。
2.設計并實現一個完整的BIM項目,評估BIM技術在實際應用中的效率和可行性,為建筑行業的相關企業提供實踐參考。
3.分析BIM技術在項目質量、成本和效率方面的作用,提出應用建議和改進措施,促進BIM技術在建筑領域的推廣和應用。
總之,本課題的研究在BIM技術的應用和發展上具有重要的指導意義和實踐意義,可以為建筑行業的相關企業提供參考和建議,具有一定的學術和實際價值。
畢業設計開題報告 5
1、選題目的
隨著信息技術迅猛發展,計算機的更新換代越來越快,一些“不起眼”的計算機外設也得到了很好的發展,如現在很熱的光電鼠標就是一個很好的例子,它的核心是一個光電式傳感器,光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器,它可以用于檢測能轉換成光電變化的其它非電量,如零件直徑,表面粗糙度,應變力,位移,振動,速度,加速度,以及物體的形狀,工作狀態的識別等,也可用于檢測直接引起光電變化的非電量,如光強,光照度,輻射測溫,氣體成分分析等。光電式傳感器具有非接觸響應快,性能可靠等特點(當然用它做成的光電鼠標也具有這些特點)。
光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。光電傳感器及其特殊性能再很多場合得到了廣泛的應用。而且應用光電傳感器設計出的產品比普通產品更有可靠的靈活性和方便性。所以本可以在研究光電鼠標工作原理的基礎上討論光電傳感器在實際當中的應用很有必要。
2、研究現狀
鼠標自從誕生到今天,已經有38個年頭了,這38年來,鼠標無論在性能還是工作原理上都有了許多變化。“mouse”換代發展反映了計算機技術的普及和應用電子技術的突飛猛進。同時也證明了一個結論:原創+科技進步=產品的生命。
曾經獲得計算機界最權威的“圖靈獎”的道格拉斯?恩格爾巴特(DouglasEnglebart)博士于1968年12月9日在IEEE會議上展示了世界上第一個鼠標。如圖所示:一個木質的小盒子,盒子下面有兩個互相垂直的輪子,每個輪子帶動一個機械變阻器獲得X、Y軸上的位移,在盒子的上面則有一個按鈕開關提供連通信號。鼠標的這款鼻祖與今天的鼠標結構大不相同,甚至還需要外置電源給他供電才能正常工作。然而他卻引領了一個科技領域的幾次革命,帶給計算機工作者一次次的歡欣鼓舞。
1983年蘋果公司受到仙童公司STAR計算機的啟發,在當年推出的Iisa電腦上第一次使用了鼠標作為GUI(Graphicaluserinterface)界面操作工具。這款電腦雖然不成功,但它為轉年推出的Macintosh以及MACOS操作系統提供了經驗,鼠標的黃金年代來臨了。這個時候的鼠標還是老式的機械式鼠標,但是對于最初的產品已經有了新的改良,鼠標球取代了不靈活的單滾球,單鍵設計被更加靈活的雙鍵/三鍵所取代,可供電的標準RS232串行口設計取代了早期的獨立接口,現代鼠標的基本結構已經成型。1982年羅技公司發明的世界第一款光機鼠標,光機結構是鼠標發展的發明。也就是這個時候現在鼠標的結構設計基本成熟,光機鼠標統治了鼠標市場達2019年之久。
1984年羅技的第一款無線鼠標研制成功,那時候還依靠紅外線作為信號的載體。雖然說這款產品由于性能方面的諸多問題而告失敗,但是羅技在無線方面的創新也給后來的產品帶來了發展的`潛能。
1996年由微軟發明的鼠標滾輪是鼠標發展十分重大的發明,今天滾輪已經成為鼠標的標配之一。現在流行的滾輪設計一般包括兩種,一是機械式滾輪,也就是用滾輪來帶動一個機械電位器以獲得信息,微軟的很多鼠標都是采用這種結構。它的優點就是滾動比較精準,但是機械結構存在磨損問題。
另一種滾輪就是光電式滾輪,羅技等大多數廠商都是采用這種設計。它的滾輪內部就是一個柵輪。在柵輪的兩側分別有一個發光二級管和光敏二級管,工作原理上和光機鼠標獲得滾動信息的方式是一樣的。這種滾輪的壽命比較長而且手感很干脆,但是在滾動信息的精確性上卻不如上面的機。1999年微軟與安捷倫 公司合作,推出了IntellimouseExplorer鼠標,揭開了光學成像鼠標的時代的序幕。其中Intellieye定位引擎是世界上第一個光學成像式鼠標引擎,它的高適應能力和不需清潔的特點成為當時最為轟動的鼠標產品,被多個科學評選評為1999年最杰出的科技產品之一。
畢業設計開題報告 6
一、本課題研究的背景及意義
1、背景(課題涉及到的技術國內外研究現狀)
逆向工程也稱反求工程或反向工程,是根據已存在的產品或零件原型構造產品或零件的工程設計模型,并在此基礎上對已有的產品進行剖析、理解和改進,是對已有設計的再設計。
從廣義講,逆向工程可分以下三類:
(1)實物逆向:它是在已有產品實物的條件下,通過測繪和分折,從而再創造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結構、材質等多方面的逆向。實物逆向的對象可以是整機、零部件和組件。
(2)軟件逆向:產品樣本、技術文件、設計書、使用說明書、圖紙、有關規范和標準、管理規范和質量保證手冊等均稱為技術軟件。軟件逆向有三類:既有實物,又有全套技術軟件;只有實物而無技術軟件;沒有實物,僅有全套或部分技術軟件。
(3)影像逆向:設計者既無產品實物,也無技術軟件,僅有產品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等,設計者要通過這些影像資料去構思、設計產品,該種逆向稱為影像逆向。
目前,國內外有關逆向工程的研究主要集中在幾何形狀的逆向,即重建產品實物的CAD,稱為“實物逆向工程”。
逆向工程的數據測量技術是通過特定的測量設備和測量方法獲取產品表面離散點的幾何坐標數據,將產品的幾何形狀數字化。
現有的數據采集方法主要分為兩大類:
(1)接觸式數據采集方法接觸式數據采集方法包括使用基于力的擊發原理的觸發式數據采集和連續式掃描數據采集、磁場法、超聲波法。
(2)非接觸式數據采集方法非接觸式數據采集方法主要運用光學原理進行數據的采集,主要包括:激光三角形法、激光測距法、結構光法以及圖像分析法等。
逆向工程的數據處理技術是逆向工程的一項重要的技術環節,它決定了后續CAD模型重建過程能否方便、準確地進行。根據測量點的數量,測量數據可以分為一般數據點和海量數據點;根據測量數據的規整性,測量數據又可以分為散亂數據點和規矩數據點;不同的測量系統所得到的測量數據的格式是不一致的.,且幾乎所有的測量方式和測量系統都不可避免地存在誤差。因此,在利用測量數據進行CAD重建前必須對測量數據進行處理。數據處理工作主要包括:數據格式的轉化、多視點云的拼合、點云過濾、數據精簡和點云分塊等。
逆向模型重建技術在整個逆向工程中,產品的三位幾何模型CAD重建是最關鍵、最復雜的環節。
目前使用的造型方法主要有:
(1)曲線擬合造型:用一個多項式的函數通過插值去逼近原始的數據,最終得到足夠光滑的曲面。
(2)曲面片直接擬合造型該方法直接對測量數據點進行曲面片擬合,獲得曲面片經過過渡、混合、連接形成最終的曲面模型。
(3)點數據網格化網絡化實體模型通常是將數據點連接成三角面片,形成多面體實體模型。
2、意義
隨著計算機技術的發展,CAD技術已成為產品設計人員進行研究開發的重要工具,其中的三維造型技術已被制造業廣泛應用于產品及模具設計、方案評審、自動化加工制造及管理維護各個方面。在實際開發制造過程中,設計人員接收的技術資料可能是各種數據類型的三維模型,但很多時候,卻是從上游廠家得到產品的實物模型。設計人員需要通過一定的途徑,將這些實物信息轉化為CAD模型,這就應用到了逆向工程技術(ReverseEngineering)。
逆向工程技術與傳統的正向設計存在很大差別。而逆向工程則是從產品原型出發,進而獲取產品的三維數字模型,使得能夠進一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先進技術對其進行處理。不同之處在于設計的起點不同,相應的設計自由度和設計要求也不相同。一般來說,產品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個方面,在工業領域的實際應用中,主要包括以下幾個內容:
(1)新零件的設計,主要用于產品的改型或彷型設計。
(2)已有零件的復制,再現原產品的設計意圖。
(3)損壞或磨損零件的還原。
(4)數字化模型的檢測,例如檢驗產品的變形分析、焊接質量等,以及進行模型的比較。
逆向工程技術為快速設計和制造提供了很好的技術支持,它已經成為制造業信息傳遞的重要而簡潔途徑之一。
二、本課題的文獻綜述
1、逆向工程
1980年始歐美國家許多學校及工業界開始注意逆向工程這塊領域。1990年初期包括臺灣在內,各國學術界團隊大量投入逆向工程的研究并發表成果。逆向工程的硬件最早是運用仿制加工設備,制作出來的成品品質粗糙。后來有接觸式掃瞄設備,運用探針接觸工件取得產品外型。再來進一步開發非接觸式設備,運用照相或激光技術,計算光線反射回來的時間取得距離。
逆向工程軟件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、RapidForm等。逆向軟件的演進約略可區分為三個階段。十一年前在逆向工程上,只能運用CATIA等CAD/CAM高階曲面系統。市場后來發展出兩套主流產品約在七、八年前技術成熟,廣為業界引用。到最近四年來,發展出不同以往的逆向工程數學邏輯運算,速度快。
目前,逆向工程,逆向工程的應用已從單純的技巧性手工操作,發展到采用先進的計算機及測量設備,進行設計、分析、制造等活動,如獲取修模后的模具形狀、分析實物模型、基于現有產品的創新設計、快速仿形制造等。軟件的逆向工程是分析程序,力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過程,逆向工程是設計的恢復過程。逆向工程工具可以從已存在的程序中抽取數據結構、體系結構和程序設計信息。
2、三維造型:
三維造型:CAD的三維造型有三種層次的建立方法,即線框、曲面和實體,也就是分別對應于用一維的線,二維的面和三維的體來構造形體。通過計算機輔助設計建立的立體的、有光的、有色的生動畫面,虛擬逼真地表達大腦中的產品設計效果,比傳統的二維設計更符合人的思維習慣與視覺習慣。三維造型技術從最初的三維CAD已發展到目前專用的基于特征造型的三維軟件,常用軟件有UG、SolidWorks、SolidEdge、MDT、Pro/E、3DSmax等。
3、快速成型:
快速成型(RP)技術是九十年代發展起來的一項先進制造技術,是為制造業企業新產品開發服務的一項關鍵共性技術,對促進企業產品創新、縮短新產品開發周期、提高產品競爭力有積極的推動作用。自該技術問世以來,已經在發達國家的制造業中得到了廣泛應用,并由此產生一個新興的技術領域。
RP技術是在現代CAD/CAM技術、激光技術、計算機數控技術、精密伺服驅動技術以及新材料技術的基礎上集成發展起來的。不同種類的快速成型系統因所用成形材料不同,成形原理和系統特點也各有不同。但是,其基本原理都是一樣的,那就是"分層制造,逐層疊加",類似于數學上的積分過程。形象地講,快速成形系統就像是一臺"立體打印機"。
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三、課題研究的方法及內容
本課題是逆向工程在鼠標設計與制造中的應用,本設計選用UG軟件根據鼠標的點云數據進行鼠標的模型重建并用FDM對其進行快速成型加工的過程,在根據點云逆向設計中,結合設計需要進行了必要的正向設計修正,以得到理想的設計結果。
設計內容貫徹數據采集、數據項預處理、文件讀取、邊界提取、曲面重構、實體生成、STL模型重構、快速成型機的操作和注意事項,并對建模過程及STL文件處理做了系統的論述。選用UGNX4.0軟件的UnigraphicsCAD/CAM/CAE系統提供了一個基于過程的產品設計環境,使產品開發從設計到加工真正實現了數據的無縫集成,從而優化了企業的產品設計與制造。由INSIGHT軟件進行的數據切片處理可直接傳送快速成型機,無需進行其他處理。
四、研究方案的具體設計
1、實體三維數據的獲得——掃描;
2、點云處理;
3、曲面重構;
4、實體建模:
(1)模型分析
(2)曲面造型
(3)實體外形修改
(4)各部件建模
(5)部件的裝配與干涉檢驗
5、基于INSIGHT快速成型切片的數據處理;
6、快速成型加工操作。
五、畢業設計(論文)進度計劃
1—2周調研、查閱文獻,完成開題報告
3—7周進行鼠標模型點數據的采集和模型的初步構建
8周中期檢查與整改
9—13周在初步構建的鼠標模型的基礎上進行修改并完成快速成型加工,撰寫畢業設計論文
14—15周打印、裝訂、評閱、答辯資格審查
16周畢業答辯
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