Freiformflächen in der rechnerunterstützten Karosseriekonstruktion und im Industriedesign - Grundlagen und Anwendungen

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

Teil I Von 2D-Zeichnungen zum CA-Design-Modell

1 Designkontext

1.1 Einführung

1.2 Manueller Weg von der Skizze zum Designmodell

1.3 Perspektive in der Historie – Motivation für Designer

1.4 Begriffe zur Perspektive in der CAD-Welt

1.5 CAD-Hilfsmittel Hüllbox

1.6 Einpassen von Hintergrundbildern

1.7 Rekonstruktion von Geometrieelementen aus perspektivischen Skizzen

1.8 Erweiterung der Hüllbox zum Schablonenkorb

1.9 Aufbau eines Designrohlings aus Hintergrundbildern mittels CAD

1.10 Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

2 Geometrische Grundlagen

2.1 Zentralprojektion

2.2 Hilfsmittel aus der Projektiven Geometrie

2.3 Entzerrung mit Hilfe eines CAD-Systems

2.4 Zusammenfassung

3 Beispiel eines Rohlingsaufbaus aus Designskizzen

3.1 Definition von charakteristischen Kurven

3.2 Erzeugen der mittenübergreifenden Patches

3.3 Erzeugen der Gürtellinie

3.4 Aufbau der Seiten.äche

3.5 Aufbau der Pro.l.äche für die obere Fahrgastzelle

3.6 Komplettierung des Rohlings ohne Radwülste

3.7 Aufsetzen einer Radwulst

3.8 Zusammenfassung

Teil II CAD-Flächenmodellierungstechniken

4 Grundlagen und Übersichten zu CAD-Flächenmodellierungstechniken

4.1 Stellung der Freiform.ächen in der Prozesskette Karosseriebau

4.2 Mathematische Grundlagen für Designer und Konstrukteure

4.3 Einführung in die Flächenmodellierung

4.4 Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

5 CAD-Werkzeuge und -Methoden zur Ober.ächenmodellierung

5.1 Klassische Arbeitsweise

5.2 Verweis auf Referenzhandbuch des CAD-Systems

5.3 Kniffe und Tricks beim Straken

5.4 Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

6 Ablauf der Konstruktion eines Karosseriekörpers

6.1 Begriffe

6.2 Beispiel Seiten.ächen

6.3 Dach-, Front- und Heck-Flächenstrukturen

6.4 Visualisierung des Gesamtkörpers

6.5 Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

7 Glossar

A Verfahren der Perspektiven Geometrie

A.1 Verwendete manuelle Verfahren

A.2 Anwendung der Perspektiven Kollineation in der Architektur

A.3 Legende zur Perspektiven Kollineation

B Rechnerprotokolle

B.1 Anwendung des Doppelverhältnisses zur Augpunktbestimmung

C Einführung in die Benutzeroberfläche des CAD- Systems

C.1 Rahmen der Benutzerober.äche

C.2 Geometriefunktionen

C.3 Auswahl/Selektion von Geometrieelementen als Inputdaten oder zwecks Modi . kation

C.4 Servicefunktionen

C.5 Sonderfunktionen

C.6 Verabredung einer Kurzschreibweise/Fachsprache als Bedienungshilfe

D Beispiel 2D3D, CAD-Bedienungshinweise

D.1 Snapshotprotokolle mit Parametereinstellungen in den Menüs

E Bézierkurven

E.1 Bézierpolygon – Eigenschaften, Aussage und Steuerungsmöglichkeit

E.2 Bernsteinpolynome als Mischungsfunktionen

E.3 Ableitungen einer Bézierkurve

F B-Spline-Kurven

F.1 Zusammenwirken von Kontrollpunkten und B- Spline- Basisfunktionen

F.2 Numerische Ermittlung mit Hilfe des Algorithmus von „ de Boor

G Vergleich der Kurventypen Bézier und B-Spline

H Steuerungs- und Kontrollmöglichkeiten bei Kurven und Flächen im CAD- System

H.1 Steuerung durch Kurvenkontrollpunkte

H.2 Übergänge zwischen zwei Kurvensegmenten mit Kontrolle durch Krümmungsbilder

H.3 Übergänge zwischen zwei Patches mit Kontrolle durch Highlights

I Tensorprodukt-Flächen im CAD-System

I.1 Tensorprodukt-Bézier-Patches

J Konversion von Flächen im CAD-System

K Komplexübung Conceptional Design

K.1 Kurven aus Rohdaten

K.2 Pro.l.äche aus Kurven

K.3 Tonnen.äche aus Rohdaten

K.4 Projektion einer Begrenzungskurve auf die Seiten . äche/ Tonne

K.5 Anschluss der Dach.äche an die Tonnen.äche

K.6 Facen der Tonnen.äche an den Begrenzungskurven

K.7 Modellieren der Windschutzscheibe

K.8 Blend.ächen

L Kniffe und Tricks, praktiziert im CAD-System

L.1 Kreisbogensegmente in Hilfsebenen

L.2 Feinjustieren am Kontroll-Polygon mit Deltawert

L.3 Feinjustieren am Kontroll-Polygon bzw. am - Punktnetz mittels Tangentenhebel (Wippe)

L.4 Manuelles Extrahieren von Knickkanten aus Punktwolken bzw. Facettenmodellen

L.5 Mittensymmetrie aus zwei Scanhälften

L.6 Erleichterungen durch „ Uni.ed Modelling

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Sachverzeichnis