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Jet Aviation_波音班機內部逆向建模

飛機內部設計 - 從掃描到3D 模型

工程服務在很多行業發揮著至關重要的作用,越來越多的公司希望3D 工程服務供應商能夠展開要求嚴苛的具體項目。

工程項目

Jet Aviation AG 是瑞士一家世界領先的商務航空服務公司,該公司希望Creaform 的3D 工程服務部門對波音737-800 飛機內部進行3D 建模。 目的在於獲得飛機內部情況的虛擬呈現,進而使Jet Aviation 最終能夠按照設計和製造方式對飛機內部進行安裝。

在物理機身實際製造之前,獲取足量的相關資訊能夠使工程師在受到實體飛機結構系統最少干擾的情況下開始工作。 另一主要益處在於,透過預先確定潛在干擾領域更有可能減少昂貴的設計和反覆運算,可以儘早消除項目風險。 此外,還能增強上下文管理功能(如虛擬平台能夠顯示各個工程學科內不同規範間的內在關係,並能夠顯示/阻止潛在碰撞)。

根據合約,Creaform 的3D 工程服務部門為波音737-800 掃描了客艙和貨艙區域。 過程包括在德國的飛機場召開飛機操作員、Jet Aviation 和Creaform 出席的預備會議。

2011 年夏天,飛機在機庫內裝上輪子,用起重機升起,歷時3 周。 將飛機升起可使整個掃描期間保持靜止狀態,進而確保每日一致的連續資料捕獲。 飛機內部結構從隔熱材料和地板板材中拆分出來,露出即將掃描的結構和系統。

然後,Creaform 應用工程師團隊使用HandySCAN 3D 掃描器、Leica 遠端掃描器、帶有C-Track 感測器的MetraSCAN 3D光學CMM 3D 掃描器以及用於攝影測量部分的MAXscan 將飛機內部數位化。 將資料捕獲和編輯後,掃描結果被送回到 Creaform 設在加拿大的電腦輔助設計部門進行CAD 模型重建。 重建模型時,Creaform 也向Jet Aviation 提供資料,進而可以同時對工作進行評估和驗證。

資料處理和3D 模型重建

借助於CATIA V5 軟體,Creaform 設計師重構飛機內部結構,包括飛機結構中如地板梁和板材、框架、機械裝置等各種因素,以及各種不同的管道和電路。 根據飛機截面,工作將分部分進行。 使用數位檔重建飛機元素的實體模型。 這些實體模型可分隔成多個部分,可在其上直接建構平面或曲面。 對於帶有連續部分的物件,實體模型將朝向某個方向的擠壓部分或沿著某個軌跡的掃描部分而生成。 對於非連續型部分(如在特定機械裝置中),元素被劃分成可使用簡單幾何函數重新定義的基本物件。

使用曲面模型對那些過於複雜的形狀的物件進行渲染。 為了獲取實體模型,對曲面模型進行了加厚。 針對此種重建,高度要求的精確程度使Creaform 在不同的地方重新使用重構元素,例如用於引導控制電纜的皮帶輪。

組合所有重建檔以製作波音737 內部構造的3D 模型,並將重建檔交付給Jet Aviation,它將使用虛擬3D 重現設計、開發和組合飛機的內部構造。

“對此次3D 掃描專案的出色結果,我非常滿意。Creaform 成功地建立了出色的溝通橋樑,這讓預期的前期管理和經常性驗證成為可能。 整個Creaform 團隊,無論是在法國還是在加拿大,都顯示出了高水準的專業性和勝任能力,”Jet Aviation 的工程結構經理Andy Yznaga 說。“因為Jet Aviation 已對設計和創建內部結構的3D 功能方面有了巨大投資,Creaform 所擁有的技術將幫助它利用這些3D 工具投資獲得更高的收益。 此外,從項目角度來看,我們在專案項目之初便能夠使用可靠資料來降低技術風險,也是進行實體飛機逆向工程的可靠替代選擇。”

創建和評估模型期間Jet Aviation 和Creaform 共同合作長達四到五個月的時間。

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