Pour Créer Un Modèle CAO Exploitable

Pour Créer Un Modèle CAO Exploitable

C’est grâce à son expérience unique en numérisation à longue et à courte portée qu’Exact Metrology a obtenu le contrat. La disponibilité immédiate d’Exact Metrology a aussi joué un rôle de premier plan.

L’entreprise a reçu l’appel de Lockheed Martin une semaine avant l’Action de grâces (2005). Matt Cappel, directeur chez Exact Metrology, et un opérateur de numériseurs ont pris l’avion pour Los Angeles trois jours plus tard. Ils ont effectué la numérisation en deux jours et étaient de retour chez eux pour l’Action de grâces. La numérisation a été effectuée à Inyokern, dans le désert de Mojave, en Californie. Six des Draken restants avaient préalablement été remis en état et envoyés à cet endroit.

Pour le projet Draken, Exact Metrology devait traiter rapidement plusieurs gigaoctets de données de nuages de points à des résolutions extrêmement différentes (des différences de résolution aussi élevées que 10 000 pixels ou 5 ordres de grandeur), et ce, afin d’en faire un seul modèle CAO. Lors de la numérisation à haute résolution, Exact Metrology a recueilli 266 nuages de points comportant en moyenne 250 000 points chacun. Il s’agissait d’une tâche de numérisation à courte portée, pour une capture d’images d’environ deux pieds carrés à l’aide d’un numériseur Viviv 910 de Minolta.

Les numérisations à basse résolution ont été exécutées à l’aide d’un numériseur Cyra 2500 de Leica Geosystems. Pour ces numérisations, les techniciens ont recueilli près de 20 millions de points. « C’était suffisamment précis, même pour les formes aérodynamiques les plus petites, et la résolution était assez basse pour ne pas saisir des données superflues comme les têtes de rivets et les points d’articulation », a expliqué M. Cappel. « Pour nous, la numérisation à basse résolution ressemblait plus à de l’arpentage. »

L’ensemble des numérisations représentait environ 250 images en haute et en basse résolution regroupant 4,6 gigaoctets de données, mais le produit final qu’Exact Metrology a livré à Lockheed Martin était relativement petit : 200 mégaoctets (Mo) dans un fichier non compressé.

Recalage des numérisations

Le module IMAlign de PolyWorks a été utilisé pour recaler les 260 numérisations en un seul modèle. La technique de recalage de PolyWorks ne nécessite aucune cible ni aucun repère sur la pièce. Cette technique consiste plutôt à recaler les numérisations à l’aide de leur forme géométrique. « Le processus de numérisation a été grandement amélioré par le fait que nous n’avions pas à utiliser de cibles sur l’avion », a précisé M. Cappel.

Modèle polygonal

Une fois les numérisations recalées, on a utilisé le module IMMerge de PolyWorks pour transformer le modèle de nuage de points en un modèle polygonal de format STL (stéréolithographie). PolyWorks crée un maillage polygonal (composé de triangles) adapté aux courbes de la surface, ce qui permet de préserver une haute résolution le long des arêtes et des congés, tout en créant de plus gros triangles pour les surfaces planes. Certains ensembles de logiciels de simulation offrent le traitement de fichiers STL, mais ils n’étaient pas compatibles avec le système utilisé par l’unité de M&FC de Lockheed Martin. Et un fichier CAO exploitable était requis.

Création d’un réseau de courbes

Pour créer un modèle CAO exploitable, PolyWorks conçoit une représentation mathématique des surfaces NURBS (courbes B-Spline rationnelles non uniformes) d’après le modèle polygonal. Avant le traitement par ordinateur des surfaces NURBS, un réseau de courbes est créé d’après le modèle polygonal afin de déterminer l’emplacement des surfaces à positionner. PolyWorks fournit des outils automatiques et manuels pour créer ce réseau de courbes. Les courbes caractéristiques peuvent ensuite être extraites en un seul clic à l’aide des algorithmes d’extraction de PolyWorks. Le réseau de courbes peut également être perfectionné manuellement à l’aide de techniques nécessitant seulement quelques clics de souris.

Surfaces NURBS

Les surfaces NURBS ont ensuite été automatiquement placées sur le réseau de courbes. Puis, ces surfaces ont été exportées en tant que fichier IGES ou STEP vers le système d’analyse de Lockheed Martin. Le produit livrable respectait les exigences de Lockheed Martin en matière d’exactitude, de taille de fichier et de nombre de retouches.


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