显式BEZIER三角曲面的构造及其在离散数据插值中的应用

本文较系统地讨论了显式Bezier三角曲面的Clough-Tocher分割构造方法，并从工程应用角度提出了一种准C‘连续的Bezier三角曲面。由这种准C‘连续的Bezier三角曲面，通过进一步求解整体C‘连续的Bezier三角曲面在解决3D离散数据的曲面插值中取得了较好的应用效果。     

一种自适应入位固持装置及试验研究

为解决飞机数字化装配中难以对机身大部件增加辅助固持并保持大部件位姿不变的技术难题,提出一种基于气浮和万向球座的大部件位姿跟随固持方法,并设计制造称之为随动定位器的专用柔性工装.结合某工程,进行定位器关键参数的分析计算和相关工艺试验研究,并对油压波动、相关零件磨损对锁紧力的影响以及芯轴自由端关键参数选择与入位可靠性问题进行了研究.结果表明,在芯轴角度偏差较小时,随动定位器可以在确保大部件位姿不被破坏的情况下,实现芯轴的小阻力自适应入位,并可以根据选定的工作油压和配合间隙可靠固持大部件,其性能可以满足工程要求.     

反求工程CAD建模技术研究

将设计思想或实物原型迅速、直接、精确地转变为可以再加工的CAD模型,是产品创新设计和快速原型制造面临的关键技术,综合国内外反求工程CAD建模的研究和应用现状,分析了反求工程CAD建模问题的特点和需要进一步解决的主要问题,讨论了目前工程界普遍采用的反求工程CAD建模技术与思路,以及作者在解决这一系列问题中取得的进展情况。     

复杂型面逆向工程设计系统的研究

本文从复杂曲面测量、造型与加工等方面介绍了逆向工程设计系统软件３ＭＳ的组成、功能设计及所采用的关键技术。大量的应用实例表明这一系统能够广泛应用于汽车，摩托车及一般民用工业，可解决构型十分复杂，形状和边界极不规则曲面产品的测量造型和数控加工问题。     

基于局部特征匹配的对称面提取算法

在反求工程中,对称面提取对于点云的几何模型重建具有重要意义,根据对称性原理,给出了点云模型中双侧对称性的数学定义,在此基础上,构造了一种基于迭代最近点(ICP)数据匹配的对称面提取算法,该算法已经在反求工程CAD系统RE-SOFT中实现,并应用于汽车引擎罩、卫生洁具零件的模型重构。     

基于模板的点云边特征提取技术

为了分析大型结构件互插装配的干涉问题,提出了基于模板的点云边特征提取方法.模板根据理论计算机辅助设计模型定制而成,包括理论边上的离散点,以及边在各点处的切矢.配准模板与点云数据,根据模板中每一离散点及其对应的切矢信息构建平面,利用其对点云数据切片获得二维截面数据.在每一截面数据中,以理论离散点为界,将截面数据分为两段,分别拟合这两段数据为两段曲线,其交点或切点即为实际边特征上的点.通过曲线拟合、截面优化,不但可以确切定位点云中的边点,而且可以插值求解点云中不存在的边点,保证了边特征的提取精度.     

基于并联机构调姿的大部件支撑点优选

为了提高基于并联机构形式的数字化调姿装置的操作性能和支撑稳定性等,对部件上的支撑点位置进行了优化选择。建立了该定位调姿装置的运动学模型,根据分支机构运动链的矢量图形,求解了定位调姿装置的位置方程及机构雅克比矩阵;根据机构雅克比矩阵建立了调姿装置的灵活度、承载力和刚度等性能评价指标;根据定位雅克比矩阵建立了调姿装置对部件定位时的支撑稳定性指标;对上述指标进行综合评价,根据指标的优化得到了部件的优化支撑点位置。分析结果表明:基于并联机构形式的大部件调姿装置的性能评价指标和位姿无关,支撑稳定性和姿态有关,且各指标依赖于初始支撑点的选择,以上结论为大部件定位支撑点的选择提供了参考。     

基于KBE的模具型腔设计系统

为了解决模具型腔设计过程中信息集成和知识经验共享问题,提出将基于知识的工程（knowledge basedengineering,KBE）技术引入模具的型腔设计过程,并构造了基于KBE的模具型腔设计系统,其中充分采用了特征技术和知识工程技术.特征技术主要解决模具型腔设计各阶段的信息集成问题,而知识工程技术则主要解决模具型腔设计过程中的知识共享问题.研究结果表明,通过在模具型腔设计过程中引入KBE技术,可以有效地提高模具型腔设计的设计效率,加快模具开发的进程.     

基于局部协调设计的复杂自由曲面模型拓扑还原技术

针对局部协调设计因引入协调曲面而破坏了模型原有的拓扑结构并同时增加了自由曲面形状造型所需的曲面片数量,提出一种基于局部协调设计的复杂裁剪汇交曲面模型拓扑还原技术。逆向定位汇交点(N面角点)并完整构造出决定还原后N边汇交曲面模型拓扑、几何形状和边界的特征曲线网格。应用自由曲面逼近技术分片逼近经裁剪汇交曲面和协调曲面离散获得的点云数据重建B样条曲面以实现裁剪汇交曲面的拓扑还原。采用自由曲面模型的全局美化技术实现紧公差约束下对点云逼近的N张拓扑还原后汇交曲面的全局美化,保证曲面相邻边界和N面角点处收敛的G1光滑拼接。应用实例表明,该拓扑还原技术不仅较好复现了原始汇交曲面模型的拓扑与几何性质,并且使模型达到整体G1连续。     

三坐标定位器系统动态特性分析和实验

为解决飞机传统装配精度低、调整复杂和质量不稳定问题,介绍了三坐标定位器结构与工作原理,建立了伺服传动系统的数学模型,得到系统的传递函数.采用Matlab/Simulink对系统进行仿真模拟,并对三坐标定位器的动态特性进行分析.实验测试结果表明,三坐标定位器能够快速、准确地跟踪位置指令,并具有很好的抗干扰能力.对三坐标定位器进行动态特性分析和实验测试,有利于分析与优化系统调姿工作特性,对改进定位器的结构设计具有一定的指导意义.