可展曲面的计算机辅助设计

基于三维射影空间中点和平面间的对偶性,提出了计算机辅助设计五次样条上可展曲面的一种简单且有效的方法,通过采用该方法,可利用具有B啨zier和B样条基的控制平面设计可展曲面。基于将可展曲面作为平面单参数族包络面的思想,给出在B啨zier和B样条基下可展曲面的参数表示形式。讨论了所设计可展曲面的特点和几何构造,研究结果表明,所提出的设计方法具有现有曲线设计方法的特征,现有的对于曲线的一些几何构造技术可延伸到可展曲面的设计。     

利用曲线面变形提取产品形态体特征的方法研究

在变形设计理论的基础上,提出了将产品主体形态分解为子形态。研究了基于超椭圆方程和三次带参均匀B样条曲线构造技术提取影响产品艺术风格子形态横截面造型特征的方法,并结合曲面构造变形技术实现产品形态体特征的提取。以电动手工具为例研究了产品形态体特征提取与形态优化设计效果,得出超椭圆方程提取算法参数少,可较好地提取对称图形、非倒角图形的造型特征;基于三次带参均匀B样条曲线构造技术的算法参数较多,可较好地提取多种图形。     

非均匀有理B样条曲线的多分辨光顺研究

针对非均匀有理B样条(NURBS)曲线节点分布不均匀和控制顶点任意个数的情况,基于小波技术的NURBS曲线光顺算法需要进一步完善。该文基于NURBS,着重研究了非均匀B样条小波的精确构造:通过NURBS基函数构建了重构矩阵的零空间求解方程,并针对非均匀B样条所构建的系数矩阵改善了零空间求解方法,实现了非均匀B样条小波的构造。从而实现了任意控制顶点的NURBS曲线多分辨光顺。文章最后通过对旗鱼脊线的光顺,验证了该算法的实用性和稳定性。     

基于B样条的航空薄壁件加工变形预测与控制

针对开发航空薄壁件多点柔性工装系统的需求,研究了航空薄壁件多点柔性数控加工中的变形预测与控制问题。研究了利用有限元分析和Matlab编程建立B样条加工变形数学模型并进行预测的方法及高速铣削切削参数在线优化控制加工变形的原理和方法。研究结果表明:基于B样条曲面数学模型可对加工变形进行预测,切削参数的在线优化能够有效地控制加工变形。研究结果为有效地解决柔性工装的设计和制造提供了必要依据。     

曲线曲面的B3样条拟合及其实现

在计算机辅助几何设计(CAGD)中,曲线、曲面拟合多采用多项式作为基函数,本文通过几种曲线、曲面生成算法分析,提出了一种B3样条的拟合方法.它具有B样条的主要优点,耳通过所有型值点,这一方法适用于自由曲线、曲面的设计.还结合拱坝体形设计实例说明了用此方法进行造型设计的技术.     

基于外载荷的B样条曲面变形

针对B样条曲面变形过程中存在变形区域不能自由选择、变形距离不能精确计算和操作效率低等问题,运用能量优化的思想,提出一种B样条曲面变形的算法,用于B样条曲面的变形.给出B样条曲面按节点矢量划分成曲面片的方法,将曲面片类比为有限单元法中薄壁面单元,并将作用在B样条曲面片上的外载荷分解成曲面片四个端点力的双线性插值.分别建立B样条曲面内部能量方程和外载荷能量方程,外载荷的改变引起B样条曲面内部能量的变化,通过求解一个使B样条曲面内部能量变化量为最小的优化问题,得到变形后B样条曲面控制顶点的变化量.给出一种求解B样条曲面变形距离的计算方法,提高B样条曲面变形的精度和变形效率.最后的实例验证所提算法的有效性和实用性.     

一种实用的B样条曲线分割求交方法

曲线求交在CAD／CAM实体造型过程中经常遇到，处理不当会导致造型失败。基于B样条曲线的性质，建议了一种B样条曲线分割求交的方法。该方法已应用于三维实体CAD软件Solid2000，并给出了几个求交的实例，表明该方法是稳定、准确和有效的。     

曲线驱动的网格变形算法与应用

提出了一种曲线驱动的网格变形方法并把其应用于鞋楦的设计系统。基于三角网格模型的拓扑邻接信息,快速提取截面轮廓曲线;由主曲率极值法提取模型特征点集,利用移动最小二乘法细化该点集并对其进行排序、稀疏,然后将细化后的点集拟合为B样条曲线。计算曲线上采样点与模型上的对应点,从而使曲线与模型相关联,通过交互编辑截面轮廓曲线或特征曲线等来实现鞋楦的再设计。最后给出了该方法在鞋楦CAD系统中的功能实现。     

基于B样条递推最小二乘的非线性MISO传感器系统建模方法

提出了基于B样条递推最小二乘的非线性MISO传感器系统建模方法.B样条函数良好的逼近性能保证了建模精度;B样条基函数的递推定义及最小二乘的无矩阵求逆递推使建模简单易行;当数据呈矩形网格分布时,运用降维处理降低了计算复杂度.理论分析、仿真及实际传感器数据处理结果表明,B样条递推最小二乘方法能够有效地提高非线性MISO传感器系统建模的精度、稳定性以及运算效率.方法易于在微处理器上实现,适合在线建模应用.     

NURBS技术在地铁车辆车身曲面造型设计研究

简述非均匀有理B样条曲线、曲面在车辆外形设计中的应用方法,推导了基于物理模型的曲线曲面构建方法,进而获得了产品造型所要求的曲面,并在CAD领域的工程实际应用中进行了探索。实践表明,应用NURBS曲面使产品造型设计者能随心所欲地实现自己的设计意图。     

圆弧插值样条的约束生成方法及其应用

利用具有参数化设计,特征造型能力的ＣＡＤ系统中构成的约束功能与方法,给出了一种圆弧插值样条曲线的约束生成方法,这种方法并不需要或依赖系统的曲线造型功能,并可局部调整,尤其对缺乏曲线造型功能的ＣＡＤ系统构建插产条将有独到的作用。     

基于COM组件的UG/Open参数化设计研究

通过分析COM组件的特点,引入了基于COM组件的参数化设计开发思想,总结出了在UG/Open中应用COM组件进行参数化设计的方法,并以花键轴参数化设计为例,阐述了应用UG/Open进行参数化设计COM组件开发的一般步骤,为在UG平台上进行CAD系统开发提供参考。     

渐开线花键拉刀设计专家系统的研究与开发

根据渐开线花键拉刀设计的特点，提出了一种实用的渐开线花键拉刀CAD的方法——渐开线花键拉刀CAD专家系统的模式。并着重介绍了专家系统模式中的被加工花键信息表示法和知识库的组织与管理。该系统实现了渐开线花键拉刀的专家级的设计。     

渐开线花键拉刀设计专家系统的研究与开发

根据渐开线花键拉刀设计的特点 ,提出一种实用的渐开线花键拉刀CAD的方法———渐开线花键拉刀CAD专家系统的模式 ,并着重介绍专家系统模式中的被加工花键信息表示法和知识库的组织与管理。本系统实现了渐开线花键拉刀的专家级的设计。     

基于Web的CAD系统中NURBS曲线的实现方法与探讨

提出一个解决AutoCAD中Spline闭合曲线的起点相关性和形状易发生畸变等问题的新方法,实现曲线的形状唯 一性,使其更适合工程实际的需要。利用Java编程在自行研发的基于Web的CAD系统中,实现了NURBS曲线的生成、 修改和控制功能。     

渐开线齿轮CAD参数化模型的构建

在常规齿轮CAD模型建造中存在两个问题，一是用样条曲线近似表达渐开线．二是参数不同的同类齿轮要重复建造。文中以渐开线直齿圆柱齿轮为例，介绍了渐开线齿轮CAD参数化模型的构建方法，并在Pro／E系统中将其实现，解决了上述问题。该方法对齿轮以及其它常用标准件参数化模型库的建立提供了方法参考。     

花键拉刀CAD系统的设计

分析了花键拉刀的拉削特点 ,介绍了基于AutoCAD2 0 0 0的花键拉刀CAD系统的总体设计方案及各模块的功能 ,讨论了花键拉刀设计与绘图的一体化。     

渐开线花键滚轧轮CAD及磨削仿真

分析渐开线花键冷滚轧原理,根据滚轧过程中滚轧轮与花键之间的运动关系,运用等升距螺旋面的形成原理,建立滚轧轮的理论设计模型,获得了滚轧轮的理论设计廓形曲线方程;针对冷滚轧过程中弹塑性变形对滚轧轮理论设计模型的影响,通过试验研究,提出运用试验计算法进行修正的修正方案,得到了满足生产实际要求的滚轧轮设计模型;开发出渐开线花键滚轧轮CAD系统及滚轧轮磨削仿真系统,对系统中的主要算法进行了研究。生产实际应用表明：所建立的滚轧轮设计模型及设计模型修正方案正确,开发的渐开线花键滚轧轮CAD系统及滚轧轮磨削仿真系统实用,解决了渐开线花键轴生产中亟待解决的问题。     

基于UG的汽轮机叶片叶身自动造型系统

汽轮机叶片叶身型面比较复杂,在通用CAD系统中,根据数据点拟合出内、背弧样条曲线,修进出汽边圆角,最后根据每个截面形状得到叶身实体,都是比较复杂的过程.文章通过对常用UG二次开发的方法的研究,提供了一种叶片三维参数化造型方法,简化了造型过程,在实践中,此系统高效,便捷,并有较强的适应性,提高了生产效率.     

基于能量最优的局部优化光顺处理

在对CAD/CAM生成的大量微小直线段进行样条曲线拟合过程中,会出现拟合出的样条曲线不光顺的情况,进而影响数控加工出的工件的表面质量。针对该种情况,提出了一种同时考虑相邻弦间夹角和曲率的＂坏点＂判定方法,并采用能量最优的局部优化法同时对＂坏点＂的位置和切向量进行修正。然后选取一组数据点进行仿真实验,仿真结果表明,经＂坏点＂修正处理后的样条曲线的曲率更均匀了,从而验证了该算法的有效性。