基于GPGPU的实体表面实时提取

为实时提取三维实体表面,提出一种基于GPGPU并行计算的实体表面实时提取方法。在分析深度剥离算法原理和GPU图形绘制管线的基础上,给出在GPU上利用深度剥离算法实现实时提取三维实体表面的算法;通过OpenGL的高级着色语言GLSL控制GPU的图形绘制管线实现了该算法,给出其伪代码。以龙、叶轮和刀具扫描体的模型为应用实例验证了该算法效果良好,特别是对于刀具扫描体表面的提取,可满足实时性要求。     

磨削过程在线监测系统

为了适应小批量、多品种磨削过程的在线监测的要求，本文采用声发射（AE）传感器和功率传感器联合监测磨削过程。通过采用声发射信号归原处理法，可实现对磨削条件多变环境下砂轮钝化进行有效监测，利用该方法可以克服仅靠监测AE信号幅值变化不能监测工作材料，加工要求和磨削参数经常变化环境下砂轮钝化程度的缺陷，同时利用功率传感器对砂轮破碎进行监测，针对磨削条件复杂，难以建立数学模型的难点，本文采用神经网络建立传感器信号与监测信号的非线性关系。     

磨削质量在线智能监测及模糊综合评判

提出了一种基于小波神经网络的磨削质量在线智能监测及模糊综合评判方法，即通过提取反映磨削质量的多种AE信号特征参数，利用小波神经网络的非线性模型和学习机制，实现磨削质量的在线监测，同时，根据监测结果，利用模糊综合评判方法，对磨削加工质量进行在线综合评判，定出磨削质量等级，为进一步调整加工参数提供信息。     

管坯结构对小半径薄壁弯头内胀冷推弯成形的影响

针对Ф40 mm×1 mm铝合金管材且弯曲半径为1倍管径的L形弯管成形,以数值模拟技术为平台,建立了内胀冷推弯有限元模型,研究了管坯端头不同补偿角度对弯管成形质量的影响。结果表明:补偿角度过大时,弯管内侧易产生压缩起皱,降低补偿角度则能有效防止弯管产生压缩起皱,且随着角度的降低,成形弯管减薄区域不断扩大,同时弯管弯曲内侧有效长度不断降低,易造成成形不足;补偿角度为45°时,起皱现象消失,外侧壁厚最大减薄率为7. 1%,整体成形质量较佳。以45°补偿角度进行内胀冷推弯试验,成形出符合要求的1倍弯曲半径弯管,且试验结果与模拟结果整体较吻合。     

在GPU上实现基于高斯映射的通用刀具扫描体建模

以针对数控加工仿真的需要,以高斯映射理论为基础、GPU为主要硬件平台,提出一种基于并行计算的快速通用刀具空间扫描体建模方法.首先结合通用刀具的数学模型,利用高斯映射理论分析刀具平动时的扫描体建模原理;然后分析刀具做任意空间运动时的刀具表面点法向量和对应的接触映射,推导求解扫描体包络边界的表达式;再根据GPU上的通用计算方法和GPU图形绘制管线设计基于GPU实现刀具空间扫描体建模的算法流程,并利用C++、Open GL和Open GL着色语言GLSL实现了该方法.通过刀具扫描体建模实例,验证了文中方法的正确性与实时性.     

虚拟砂轮的开发及其磨削性能分析

采用虚拟现实技术,开发了可交互的虚拟磨削加工环境．以正六面体作为磨粒的基本形态,并将该磨粒随机分布在砂轮基体上,建立虚拟砂轮的仿真物理模型以及磨粒与工件接触的数学模型．以平面磨削为例,进行了不同加工参数下磨削加工过程的动态仿真,测试了虚拟砂轮的磨削性能,并分析了工件表面粗糙度的影响因素．仿真结果与理论分析结果具有一致性,证明了将虚拟现实技术应用于磨削加工机理研究是可行的．     

球头铣刀多轴铣削加工的切削刃微元点轨迹模型

切削刃微元点轨迹是描述瞬时未变形切削厚度的基础,瞬时未变形切削厚度是铣削力预测的关键.为此,针对球头铣刀多轴铣削加工过程,建立利用位置矢量来准确描述切削刃微元点的轨迹模型.首先,通过建立工件和刀具瞬时坐标系的空间变换模型来描述刀具的位置和位姿;然后,在此基础上结合球头铣刀切削刃的几何特点建立切削刃微元点的空间位置矢量,并进一步推导描述切削刃微元点轨迹的矢量形式;最后,利用C++编程语言和OpenGL图形接口实现切削刃微元点轨迹仿真,并通过对比分析仿真结果与跟踪球头铣刀1∶1三维模型上标记点的位置数据,验证了切削刃微元点轨迹模型的正确性.     

快速点磨陶瓷CBN砂轮磨料性能的实验研究

本文根据CBN磨料在陶瓷点磨削砂轮中的作用,凭借单颗粒抗压强度仪、扫描电镜、差热分析仪等先进精密仪器对国内外有代表性的八种磨料进行了常温性能、微观形貌、高温性能和耐腐蚀性能分析。实验表明,部分国产单晶CBN磨料的常温和高温性能已达到相当高的水平,甚至超过了国外产品的性能。由于CBN磨料高温性能的提高,在陶瓷CBN砂轮制作过程中我们可以适当提高烧成温度以增加砂轮贴块的强度。     

基于MAS的虚拟企业建模研究

虚拟企业建模可以指导虚拟企业的快速创建，实现运作过程的优化，是开发虚拟企业信息系统的基础，虚拟企业的分布、动态、异构等特点使其建模问题具有一定的复杂性．在分析虚拟企业建模的特点和国内外研究基础上，提出了基于多智能体系统面向合作伙伴选择与敏捷车间调度的虚拟企业两层框架结构模型，描述了总体框架和系统中Agent通用结构，并结合实例描述了实现本模型的UML面向对象建模方法．