Die vorliegende Arbeit zeigt einen Prozess zur direkten Anwendung computertomographischer Daten in der Produktentwicklung. Grundlage bilden die nach der Erfassung und einer mathematischen Rekonstruktion generierten Schichtbildsequenzen.
Dieser Prozess besteht aus zwei unabhängigen Umgebungen, einer CT- und einer CAD-Umgebung. Beide sind interaktiv über einen dritten Baustein der Überführung und Interpretation miteinander verbunden.
Die CT-Umgebung dient zur Initialisierung, Visualisierung und Verwaltung der computertomographischen Daten. Die CAD-Umgebung bildet als etabliertes Werkzeug in der Produktentwicklung die systematische Basis zum modellieren und validieren der analytischen dreidimensionalen Modelldaten.
Über eine bidirektionale Kommunikations- und Interaktionsebene ist es möglich, ausgehend vom CAD-System, Informationen aus den CT-Daten gezielt, variabel und nutzerspezifisch für mechanisch konstruktive Modellierungsprozesse zu generieren.:Abkürzungsverzeichnis
Symbolverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Problemstellung
1.3 Zielstellung
1.4 Aufbau der Arbeit
2 Stand der Technik
2.1 CT-Daten und deren Weiterverarbeitung
2.1.1 Allgemeines
2.1.2 Datenstruktur und Abbildungseigenschaften
2.1.3 Visualisierungsformen
2.1.4 Repräsentationsformen und Datenformate
2.1.5 Segmentierungsverfahren
2.1.6 Bestimmung charakteristischer Objektmerkmale
2.2 Methoden und Werkzeuge der Konstruktion
2.2.1 Übersicht
2.2.2 Modellierung auf Basis diskreter Oberflächen
2.2.3 Flächenrückführung
2.2.4 Direkte und parametrische Modellierung
2.2.5 Modellierung mit Bilddaten
2.3 Prozessuale und technische Analyse
3 Computertomographische Daten in der CAD-Umgebung
3.1 Das Konzept
3.1.1 Definition der Rahmenbedingungen
3.1.2 Anforderungen an die Prozesskette
3.1.3 Objektinformationen aus CT-Daten
3.1.4 Voraussetzungen in CAD-Systemen
3.2 Der Entwurf des Gesamtprozesses
3.3 Die Datenvorbereitung
3.3.1 Eingangsinformationen und Visualisierungsformen
3.3.2 Ausrichtung und Registrierung
3.3.3 Eingrenzen des Betrachtungsbereiches
3.4 Das Prinzip der Datenüberführung und Interpretation
3.5 Die Kommunikations- und Interaktionsebene
3.5.1 Methodenbeschreibung
3.5.2 Ergänzende Schnittansichten
3.5.3 Erstellen eines Freiformschnittes
3.5.4 Kontur- und Geometrieableitung
3.5.5 Partiell oberflächenbasierte Modellerstellung
4 Applikation und exemplarische Anwendung
4.1 Technische Realisierung
4.2 Beschreibung der Systemumgebung
4.3 Neukonstruktion eines individuellen Schädelimplantats
4.3.1 Anatomische Grundlagen
4.3.2 Problemstellung und Analyse
4.3.3 Modellierung
4.4 Anpassungskonstruktion des Räderwerkes einer historischen Taschenuhr
4.4.1 Technische Grundlagen
4.4.2 Problemstellung und Analyse
4.4.3 Modellierung
4.5 Auswertung
5 Zusammenfassung und Ausblick
5.1 Zusammenfassung
5.2 Ausblick
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Anlagen
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:79755 |
| Date | 27 June 2022 |
| Creators | Hofmann, Dirk |
| Contributors | Stelzer, Ralph, Nagarajah, Arun, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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