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。
名词解释反求工程名词解释反求工程,又称为反向工程,是指通过对已经存在的产品、软件、系统等进行逆向研究和分析,来破解它的设计原理、技术细节和实现过程的一种技术手段。
由于反求工程是一种非常有效的技术手段,在很多场合都可以得到广泛的应用。
比如在产品设计领域上,有时候为了提高产品的质量、降低成本和缩短开发时间,可以通过对竞争对手的产品进行逆向研究来了解它的设计思路、材料选型、工艺流程等,并进而优化自己的产品。
在软件研发方面,反求工程也可以帮助开发人员理解软件的编程逻辑、交互方式、数据结构等重要细节,这样可以更好地维护软件、优化算法,甚至实现部分功能的再开发。
那么,反求工程具体的操作流程是怎样的呢?1. 收集目标信息做任何事情首先需要明确目标,反求工程也是一样。
在进行反向工程之前,需要先收集目标对象的样本、数据、图片、文档等信息。
比如,如果是要研究一个机械零部件,那么就必须要收集它的三维模型图、加工工艺文件、零部件标准等。
如果是一个软件系统,就可以收集它的二进制程序、源代码、API文档、用户手册等。
2. 分析目标信息一旦收集到了足够的信息,就需要对这些信息进行分析,找出其中的规律、特点和突破口。
这一步需要对目标信息进行分类、比较、过滤、归纳等操作,并对其进行模拟、演示、试验和验证等。
3. 构建模型在分析目标信息的基础上,需要根据发现的规律和特点来构建目标对象的模型。
这一步可以使用一些模型构建的工具,比如SketchUp、Blender、SolidWorks等,也可以自己编写一些程序来实现模型构建。
4. 模型验证和优化在构建出模型之后,需要对模型进行验证和优化。
这一步可以使用一些CAD软件、集成开发环境(IDE)或者其他专门的工具来进行,主要是为了确保模型的精度和可靠性,达到真正的反向工程效果。
总之,反求工程是一项技术非常复杂而且需要极高技术素质的技术工作,需要结合多种科学技术来实现。
它对于产品设计、软件研发、电子元器件维护和复制、防伪和反盗版等领域都具有重要的应用价值。
试析Pro/E软件的反求工程技术与应用1 反求工程与Pro/E软件特点概述反求工程,指的是在没有具体工程图纸的条件下,依据实际物体模型并进行测量,对测量信息进行分析与处理,构造其CAD模型过程,通过实际模型反求出设计模型的一种过程。
具体而言,反求工程是通过对实际物体的测量,获得一个实体模型或一个曲面,通过应用CAD/CAM技术进行修改与重构,在重构自由曲面与建立相应CAD模型后,通过相应操作可以进行零件设计、模型修改、模具设计、生成数控加工指令等。
反求工程,即逆向工程,其与传统产品设计存在着较大差异,主要包括形状反求、工艺反求与材料反求等内容,属于一种消化与吸收先进技术的方法与技术组合,在提高技术水平、生产效率、增强企业核心竞争力等方面发挥着重要作用,在现代工业与医学领域获得广泛应用。
Pro/E软件完全建立于CAE/CAM集成软件的基础之上,在三维造型领域发挥着重要作用。
Pro/E软件改变了传统应用线框与表面模型转换实体模型的方法,而是通过三维实体模型对产品模型进行描述。
Pro/E软件本身具有着唯一的关系数据库,在设计过程中,其设计环节均是在一个数据库之下进行,如工程图出现修改或变动,则三维模型会出现改变,NC加工刀具路径则会自动更新。
Pro/E软件具有参数化与特征设计三维实体造型技术,可以实现产品概念设计,有利于构建零件族概念库。
Pro/E软件与CAD系统存在着很大差异,其功能更为强大,并提供工业机械设计、模型设计、机构分析、有限元分析及关系数据库,其软件支持与绝大部分CAD/CAM软件进行数据交换,可以输入输出数十种数据文件,属于一种十分理想的反求工程设计与制造软件。
2 Pro/E软件的反求工程技术研究2.1 Pro/E软件的反求数据获取Pro/E软件反求中的数据获取是关键所在,指的是采取一定的测量方法或测量设备,对实体表面若干组点的空间三维坐标进行测量作业,从而获得“数据点云”。
Pro/E软件的反求数据获取方法主要包括以下途径:(1)三坐标测量。
简述反求工程技术的原理反求工程技术是一种通过逆向分析和研究现有产品或系统的运行原理和结构,以实现逆向设计、逆向制造或逆向仿制的技术方法。
它应用于多个领域,如工业、电子、软件和通信等。
反求工程技术的原理基于以下几个方面:1. 逆向工程原理:反求工程的核心原理是通过逆向分析目标系统或产品的结构、功能和行为,以揭示其内部机制和开发过程。
逆向工程主要包括逆向设计、逆向工程和逆向仿制三个方面。
逆向设计是通过反向设计产品的外观、结构和材料等方面的特征,推导出产品的设计思路和制造工艺。
逆向工程是通过对产品或系统的运行原理和行为进行逆向分析,揭示其内部结构和功能。
逆向仿制是基于逆向工程的结果,进行类似或相似产品的制造和生产。
2. 逆向分析原理:逆向分析是反求工程技术中最关键的步骤之一。
通过逆向分析,可以了解产品或系统的功能、结构和性能等关键指标,确定其工作原理和核心技术。
逆向分析通常包括以下几个主要步骤:收集目标产品或系统的各种信息和数据;通过逆向工程技术手段,对这些信息和数据进行处理和解析;根据解析结果,推导出产品或系统的内部结构和功能;通过模拟和测试等方法,验证逆向分析的正确性和可靠性。
3. 逆向工程技术手段:为了实现反求工程,需要运用一系列逆向工程技术手段。
逆向工程技术手段可以分为硬件逆向工程和软件逆向工程两大类。
硬件逆向工程主要是针对电子产品、机械设备等物理实体进行逆向分析和研究,常用的技术手段包括:X光扫描和成像技术、光学显微镜和电子显微镜等。
软件逆向工程主要是针对软件系统进行逆向分析和研究,常用的技术手段包括:反汇编、逆向编译和调试等。
4. 数据获取和处理:反求工程技术需要大量的目标产品或系统的数据和信息来进行分析和研究。
数据获取主要分为可用数据和潜在数据两种类型。
可用数据是指可以直接获得的产品或系统的信息和数据,如产品的外观、组成部分和测试数据等。
而潜在数据是指无法直接获取的、但可能对逆向分析有用的信息,如产品的故障现象、工作环境和材料特性等。
反求工程的原理以及应用概述反求工程(Reverse Engineering)是一种通过对已有产品、系统或软件进行分析和逆向工程,来获取其设计和功能实现方式的过程。
它主要通过观察、测试和分析目标产品的结构、行为和性能来推断其工作原理和设计思路,从而帮助开发人员理解和改进现有产品,或者开发出相似的产品。
原理反求工程的主要原理是将已有的产品或软件分解成其组成部分,并对这些组成部分进行逆向分析。
具体来说,反求工程通常包括以下步骤:1.逆向分析:通过分析目标产品的功能、结构和性能来理解其工作原理。
这一步骤包括动态分析和静态分析两种方法。
–动态分析:在运行时观察和分析目标产品的行为。
这可以包括调试程序、监视网络通信、记录系统调用等。
–静态分析:对目标产品的代码和二进制文件进行分析,包括反汇编、反编译、静态分析工具等。
2.重构设计:根据对目标产品的分析,重新设计产品的结构和功能。
这可以包括改进现有产品的性能、优化代码、修复漏洞等。
3.定位差异:将已有产品与目标产品进行对比,找出它们之间的差异,从而更好地理解目标产品的设计思路和实现方式。
这可以包括比较代码、分析算法等。
应用反求工程有着广泛的应用领域,下面列举了几个常见的应用场景:1. 逆向工程逆向工程是反求工程的一种具体应用,主要用于对已有的硬件设备、软件程序或网络协议进行分析。
逆向工程可以帮助开发者理解已有的产品或系统,并推断其工作原理和设计思路,从而根据需求进行修改、优化或开发类似的产品。
2. 恶意代码分析恶意代码分析是反求工程在安全领域的应用之一,它通过对恶意软件进行逆向工程,分析其行为和功能,以发现并抵御潜在的威胁。
恶意代码分析可以帮助安全专家了解恶意软件的特征、传播途径和攻击方式,从而提供有效的保护措施。
3. 数据恢复当一个软件产品或文件损坏或者无法访问时,反求工程可以帮助恢复被损坏的数据。
通过对损坏文件进行逆向分析,可以尝试修复文件或从损坏文件中提取出有用的数据。
反求工程在机械设计中的应用摘要本文在论述反求工程的概念及基本原理的基础上,对反求工程在机械设计中的应用问题进行了探讨。
叙述了表面数字化技术、表面重建技术、零件形体尺寸反求设计、公差反求设计、零件材料的反求设计等反求工程的一些关键技术,阐明了反求工程的应用,为快速、有效地开发新产品提供了新的思路,对设计工作有一定的指导意义。
关键词:反求工程;机械设计;零件测绘;设计技术1 反求工程的概念反求工程(Reverse Engineering, RE) ,也称逆向工程、反向工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程,是一个从样品生成产品数字化信息模型,并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。
传统的产品设计过程是一个从无到有的过程,即设计人员首先在大脑中形成对该产品的总体构思,然后综合各方面的要素和因素,对产品的功能、性能、结构、尺寸、形状和技术参数等借助计算机建立其三维数字化信息模型,最终有可能将这个模型转入到制造流程中,指导生产过程,这样的产品设计过程我们称为正向设计过程。
而在整个产品的设计过程中,所建立的三维数字化信息模型在后续的设计及制造环节中几乎没发挥作用,后期模型的制作还是依靠传统的手工方法制作,造成前后工作脱节。
基于反求工程的产品设计从物质形态上来讲可以认为是一个从有到无再到有的过程。
简单地说,反求工程产品设计就是根据已经存在的产品模型,反向推出产品设计数据(包括设计图纸和数字模型)的过程。
从这个意义上说,反求工程在工业设计中的应用已经很久了。
早期的船舶工业中常用的船体放样设计就是反求工程的很好实例。
在工业设计的领域内,反求工程主要应用于新产品的造型设计中,以及产品的改型及更新换代的设计过程中,结合快速成型技术, 快速的制造出产品样品的实物模型或模具,供设计者进行性能测试、直观评估和验证分析,完成产品的设计及制造。
2 反求工程出现和发展的时代背景二次大战中,几十个国家卷入战祸,饱受战争创伤。