Topology-Oriented Deformation of FE-Meshes in Iterative Reverse Engineering Processes

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Ralph Stelzer
• Subject Area: Engineering Design, Machine Elements, Product Development
• Term: from 2011 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 195604115

• Final Report Year: 2016

Final Report Abstract

Das Gesamtvorhaben konnte mit dem Fortsetzungsvorhaben vollständig untersucht und erfolgreich durchgeführt werden. Der Beitrag liefert eine Prozesskette zur Deformation von Oberflächenund Volumennetzen an einen 2. Datensatz mit ähnlicher Objekttopologie. Die Prozesskette ist modular aufgebaut, die Inhalte der Verfahrensbestandteile können damit unabhängig voneinander erweitert oder auch durch alternative Algorithmen ersetzt werden. Vor allem die Leistungsfähigkeit bei verrauschten Daten (ohne separate Durchführung einer Glättung) und die Handhabbarkeit von Objekten mit unterschiedlicher Objekttopologie waren zu Beginn des Vorhabens nicht absehbar. Die untersuchte Methodik ist nach unserem Kenntnisstand zum gegenwertigen Zeitpunkt in keiner Veröffentlichung dokumentiert. Bemerkenswert dabei ist, dass im Vorhaben eine ganzheitliche Betrachtung von in der Regel getrennten Prozessketten (Reverse Engineering von Scandaten, Erzeugung von Simulationsmodellen) stattgefunden hat. Das Endmodell (FEM-Netz) vereinigt Know-How aus beiden Disziplinen. Das Vorhaben leistet einen Beitrag dieses Know-How auf andere, ähnliche Objekte zu übertragen. Die dazu auszuführenden, manuellen Arbeitsschritte (im Wesentlichen die Korrespondenzerstellung) sind vergleichsweise einfache, intuitiv durchführbare Tätigkeiten. Der Prozess ist nicht auf FEM-Netze beschränkt und erschließt damit weitere Anwendungsgebiete im Bereich der Aufbereitung digitalisierter 3D-Daten für spezifische Produktentwicklungsprozesse.

Publications

• Topology-Oriented Deformation of FE-Meshes in Iterative Reverse Engineering Processes, Proceedings of the ASME 2012 11th Biennial Conference On Engineering Systems Design and Analysis, Nantes, 2012
  M. Klaus; S. Holtzhausen; C. Schöne; R. Stelzer
  
• Adaptive Verformung von Polygonnetzen in Reverse Engineering Prozessen, 3D-Nordost 2016, 19. Anwendungsbezogener Workshop zur Erfassung, Modellierung, Verarbeitung und Auswertung von 3D-Daten, Berlin, 2016
  M. Klaus; C. Schöne; R. Stelzer
  
• FE-Netzverformung an Scandaten ähnlicher Objekte, KT 2016, 14. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik 2016, Rostock, 2016
  M. Klaus; C. Schöne; R. Stelzer