RANGE7大大減少NASA無人駕駛飛機發動機罩設計時間

美國國家航空航天局（NASA）艾姆斯研究中心（加利福尼亞(ya) 州莫菲特場）需要重新設計其係統集成評估遠程研究飛機（SIERRA）的發動機罩，以減少發動機阻力、改進燃油經濟性。SIERRA是一種無人駕駛飛機（UAV），用於(yu) 完成邊遠地區的日常環境數據收集任務。為(wei) 設計出更符合空氣動力學的發動機罩，NASA需要一種準確的三維CAD模型，其中包括發動機尺寸和發動機罩安裝規格。由於(yu) SIERRA的發動機是一種現成組裝集成產(chan) 品，這種三維CAD模型過去並不存在。

NASA的工程師估計，采用傳(chuan) 統方法構建三維CAD模型需要500個(ge) 小時。這一過程十分繁瑣耗時，包括拆卸發動機、手動測量各個(ge) 部件，以及重建幾何CAD模型。由於(yu) 原始部件測量的缺失或不準確，建模過程通常需要多次反複進行。 SIERRA無人駕駛飛機發動機總成

為(wei) 了加快設計過程，NASA與(yu) MACHT3 Engineering公司進行了合作，該公司專(zhuan) 門從(cong) 事三維實體(ti) 建模、有限元分析和機械設計。通過三維激光掃描儀(yi) RANGE7和Rapidform XOR軟件，MACH-T3對發動機進行了逆向工程設計，隻花了NASA預估時間的一小部分就完成了任務。

憑借RANGE7能夠直接掃描金屬光澤表麵，工程師可以在無需噴塗的條件下直接掃描發動機獲得其高質量的點雲(yun) 數據，以幫助其從(cong) 現有部件生成CAD模型。MACH-T3采用了三維激光掃描儀(yi) 捕獲原始掃描數據，並用Rapidform XOR將獲取的掃描數據轉換成參數化CAD模型。

Rapidform
提取後的實體(ti) 模型

由於(yu) 表麵質地、顏色的差異，以及視線受阻的影響，光學三維掃描儀(yi) 通常無法捕獲所有的數據點並呈現完整掃描結果。 Rapidform可以識別幾何形狀，擬合功能使工程師能夠提取模型信息，即便在掃描數據缺失的情況下也不例外.這可以簡化掃描點雲(yun) 數據至CAD實體(ti) 模型的轉換過程，從(cong) 而節省時間，提高準確性。

雖然掃描儀(yi) 無法捕獲SIERRA的完整發動機數據， 但是通過Rapidform強大的擬合功能，就可以實現用部分數據去還原整體(ti) ，來獲得SIERRA的一個(ge) 完整CAD實體(ti) 模型。

實際部件不可能全麵無瑕，因此，工程師有權選擇盡量忠於(yu) 掃描結果，做出不全麵的設計，或是基於(yu) 掃描結果，構建理想化模型。 例如SIERRA發動機的散熱器。 由於(yu) 鑄造過程存在副產(chan) 物，散熱片幾乎不可能均勻分布。 構建發動機CAD模型時，工程師需要決(jue) 定保持散熱片不均勻分布，還是構建均勻分布的理想化模型。

工程師花了50個(ge) 小時（而非500小時）完成了整個(ge) 發動機罩重新設計項目，因此通過三維掃描儀(yi) RANGE7和Rapidform XOR軟件，MACH-T3團隊隻用了傳(chuan) 統方法10%的時間就順利完成任務。