反求工程的理解及应用
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反求工程案例分享反求工程是指根据已知结果或现象推导出相关的工程设计、参数或方法。
下面将列举10个反求工程的案例分享:1. 案例一:根据已知建筑物的设计需求,通过逆向计算得出所需的基础承载力。
根据建筑物的重量、地基土壤的承载能力等因素,通过反求工程得出合适的基础设计参数。
2. 案例二:根据已知的流量和管道长度,反求出管道的直径。
通过流体力学的计算方法,根据所需的流速和管道材料的摩擦阻力等因素,反向计算出合适的管道直径。
3. 案例三:根据已知的电路参数,反求出电路中的未知元件值。
通过电路分析和计算,根据已知的电压、电流和电阻等参数,反向推导出电路中的未知元件值。
4. 案例四:根据已知的机械系统的运动学参数,反求出系统的动力学参数。
通过动力学分析和运动学方程,根据已知的速度、加速度和质量等参数,反向计算出系统的力和力矩。
5. 案例五:根据已知的声音信号和传感器的响应特性,反求出信号源的特性。
通过声学信号处理和传感器的响应模型,根据已知的接收信号和传感器响应,反向计算出信号源的频率、幅度和相位等特性。
6. 案例六:根据已知的地震波形和结构的响应,反求出结构的刚度和阻尼参数。
通过地震工程分析和振动响应计算,根据已知的地震波形和结构的响应,反向计算出结构的刚度和阻尼参数。
7. 案例七:根据已知的气象数据和建筑物的能耗,反求出建筑物的能源利用效率。
通过能源分析和气象数据统计,根据已知的气温、湿度和建筑物的能耗数据,反向计算出建筑物的能源利用效率。
8. 案例八:根据已知的水质和污染源的位置,反求出污染源的排放浓度。
通过水质模型和污染扩散方程,根据已知的水质监测数据和污染源的位置,反向计算出污染源的排放浓度。
9. 案例九:根据已知的交通流量和道路参数,反求出道路的通行能力。
通过交通流模型和道路设计参数,根据已知的交通流量和车速,反向计算出道路的通行能力。
10. 案例十:根据已知的物料流量和工艺要求,反求出生产线的生产能力。
反求设计及其应用1反求设计概述技术引进是促进民族经济高速增长的战略措施。
要取得最佳技术和经济效益,必须对引进技术进行深入研究、消化理解和创新,开发出先进产品,形成自已的技术体系。
反求工程是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的组合。
反求工程包括设计反求、工艺反求、管理反求等各个方面。
以先进产品的实物、软件(图样、程序、技术文件等)或影像(图片、照片等)作为研究对象,应用现代设计的理论和方法,进行系统地分析研究,探索掌握其关键技术,进而开发出同类产品。
反求工程首先要进行反求分析,针对反求对象的不同形式———实物、软件或影像,采用不同的方法。
实物如机器设备的反求,可用实测手段获得所需参数和性能、材料、尺寸等;软件如图样等可直接分析了解产品及各部分的尺寸、结构和材料,但掌握使用性能和工艺,则要通过试制和试验;影像可用透视法与解析法求出主要尺寸间的大小相对关系,与已知参照物对比,求出几个绝对尺寸,推算其他尺寸。
材料和工艺等都需通过试制和试验才能解决。
在以上充分分析的基础上,才能进行不同的反求设计。
2反求设计的过程2.1实物反求设计的一般过程①准备工作。
广泛了解国内外同类产品的结构、性能、产品的技术水平、生产水平、管理水平和发展趋势,以确定是否具备引进价值。
根据反求工程设计的项目分析、产品水平、市场预测、用户要求、发展前景和经济效益,写出可行性分析报告。
在收集的技术资料中,结构说明书、维修手册、标准资料是最重要的。
②功能分析。
对实物进行功能分析,找出相应的功能载体和工作原理。
③实物性能测试。
包括整机性能、运转性能、动态特性、寿命、可靠性等。
测试时要把实际测试与理论计算结合起来。
④实物分解。
分解工作必须保证能恢复原样。
不可拆连接一般不分解,尽量不解剖或少解剖。
一般先拍照并绘制外廓图,注明总体尺寸、安装尺寸和运动极限尺寸等,然后将机器分解成各个部件。
拆卸前画出装配结构示意图,在拆卸过程中不断修正,注意零件的作用和相互关系。
反求工程及其关键技术概述逆向工程(Reverse Engineering),又称反求工程或反求设计,是将已有产品模型或实物模型转化为工程设计模型和概念模型,在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造,是对已有设计的设计。
其目的是为了改善技术水平,缩短产品生产周期,提高生产率,增强经济竞争力。
在科学技术高速发展的今天,世界范围内新的科技成果层出不穷,它们为发展生产力、推动社会进步做出了杰出的贡献。
中国在机械工程领域起步较晚,基础较为薄弱,因此充分地、合理地利用这些科技成果,更快的获得世界上较为先进的技术成果。
反求工程的应用对于我国科技进步,推动经济建设和发展有着重要的现实意义。
在我国最早提出“反求工程”概念并倡导推广的学者是著名的科学学专家夏禹龙、刘吉、冯之浚、张念椿等。
早在1983 年第三次全国科学学和科技政策学术讨论会上他们就提出了“反求工程”的概念。
近20 多年来,随着数字技术的快速发展和应用,给反求工程提供了前所未有的技术手段,直接导致反求工程的实践水平越来越高,反求工程的研究成果也越来越多,与之相配套的各种技术手段也趋于成熟。
反求工程的关键技术包括数据采集、数据处理,模型重建、模型精度分析等。
为了更加全面的了解当今我国学者在各个领域所取得的进展,我选读了2010年至2011年所发表的部分论文,并将读后收获记录如下。
一、数据采集方面数据采集即获取实体模型的几何参数,是反求工程CAD建模的首要环节。
对自由曲面零件的测量是实现数据采集的有效手段。
根据被测物的CAD模型是否已知,可将自由曲面的测量分为CAD模型已知的测量和CAD模型未知的测量。
这两种测量的目的不同,测量的策略也有所不同:前者主要是为了检验和保证产品的精度要求;而后者主要是根据测量所获得的零件表面的测点数据实现曲面重建,以便利用CAD/CAM技术进行模型修改、零件设计、数控加工指令的生成及误差分析等处理。
对于CAD模型已知的自由曲面的测量,其关键问题是如何高效、可靠、安全地获取待测曲面的几何形状信息。