均匀T网格样条曲面的局部细分算法

为解决T样条曲面造型中控制点插入的规范与半规范问题,提出基于均匀T网格样条曲面的局部细分算法。首先根据T样条曲面定义,将B样条曲面转换成均匀T网格样条曲面,然后在均匀T网格样条曲面中进行局部均匀控制点插入。为满足曲面局部特征细分要求,采用递进控制点插入形式:拥有局部特征的网格先进行全行(或全列)均匀控制点插入,之后进行局部列(局部行)均匀控制点插入,在此基础上,可以再次进行均匀控制点插入,以达到对网格的嵌套细分。该算法对初始网格控制点的混合函数进行矩阵转换,得到最终T网格上控制点的混合函数,实现最终曲面构造。与T样条曲面的局部细分相比,该方法简化了任意控制点插入的复杂度,与B样条曲面的局部细分相比,该方法减少了多余控制点。     

典型钢铁企业全流程的氮素流及其含氮污染物减排潜力分析

针对钢铁生产全流程产生的NO_x造成的环境污染问题,依据NO_x生成机理及元素流分析方法,建立钢铁生产全流程氮素流分析模型。应用该模型,以某典型钢铁企业实际生产数据为样本,分析钢铁联合企业的氮元素流动特征,讨论钢铁生产全流程中排放的含氮污染物及废气NO_x的产生、脱硝及排放情况。研究结果表明,钢铁企业输入的氮素主要来源于高炉鼓风和各工序燃烧所需的空气(99.655%),输出的氮素主要以N₂形式(82.917%)排放至大气,全流程内的氮素主要以煤气和工序产品形式循环;钢铁企业排放的含氮污染物以废气NO_x(97.982%)为主,高炉炼铁工序废气NO_x排放量最高;钢铁企业产生的废气NO_x主要来源于焦炭(56.84%)和煤炭(28.91%),其中24.23%的NO_x经脱硝后转化为N₂排放至大气。对钢铁生产全流程氮素流及含氮污染物的排放、控制及相关政策开展研究,提出合理建议,对中国环境保护和钢铁行业的绿色发展具有重要意义。     

微型复杂曲面零件散乱点云特征点提取

基于特征线约束的曲面不仅比自由曲面表达的模型有更高的精度,而且能够捕捉到模型其他的几何关系。微型复杂曲面零件多由曲面构成,曲面曲率变化大,曲率估算难度大,是逆向工程的难点。以皮带头复杂曲面为例,对微型复杂曲面微分几何量的估算,特征点的提取进行了研究。通过改进的空间分块策略建立散乱点云的拓扑关系,采用多种曲面模型分别拟合采样点邻域的方法估算曲率,构造协方差矩阵计算特征值和点云法矢,对曲率和协方差矩阵的特征值设置交叉阈值提取特征点。将利用交叉阈值提取到的特征点与利用单一阈值提取的特征点进行对比,结果显示:交叉阈值提取特征点的方法能够较为准确、完整的提取特征点。     

均匀T网格样条曲面的半规范局部细分算法

为解决T样条曲面造型中控制点插入的半规范问题,提出了一种基于均匀T网格样条曲面的半规范局部细分算法.首先根据T样条曲面定义,将B样条曲面转换为均匀T网格样条曲面;然后在任意单一网格上进行控制点插入,或将网格进行嵌套细分.为满足曲面局部特征细分要求,建立超定方程组,用神经网络求解额外系数,添加于特定控制点上,以保证T样条曲面的半规范性;最后,通过额外系数计算新的混合函数,并构造最终曲面.并通过实例证明该算法的可行性,与现有的T样条的相比,曲面在达到相同精度时,该算法减少了多余控制点.     

仿皮肤三维多孔点阵结构压缩吸能性能研究

基于DLP数字光处理(Digital light processing,DLP) 3D打印技术,制造出具有规则多孔特点的三维多孔点阵结构,以使其具有较宽压缩应力平台的特点.研究和设计了3种单元网格构型细胞,并由此组合成不同的规则多孔点阵结构,采用特定配比方式的光固型柔性树脂材料制造成型;根据仿生设计原理,分析皮肤纵切面结构特点,基于试验数据并结合皮肤结构,找到最优三维多孔结构,以获得良好的压缩应力平台;该三维多孔结构具有规则可控的优势,并结合适当的软质材料,表现出了良好的机械性能.该研究成果具有较为广阔的发展空间,其结构可用于组织工程皮肤体外构件技术中的三维支架材料,也可作为振动和能量吸收领域的优质缓冲或阻尼材料.     

面向术前皮瓣设计:三维创面的形态学展开与分析

临床上由于创伤所致的皮肤等软组织缺损创面形状常不规则,目前仅采用样布描记皮瓣形状进行术前设计,其方法较为粗糙,所切取皮瓣往往无法与创面相契合,且影响术后外观.为解决这类问题,提出一种基于层次值的皮肤创面形态学展开方法.首先对皮肤创面进行层次划分,分层拓扑映射至平面.然后结合力学方法模拟皮肤的应力和应变,分层优化皮肤创面的展开形状,实现局部创面和创面整体的并行优化.最后对生成的皮肤展开轮廓进行光顺,得到面向术前皮瓣设计的指导方案.通过对十几例不同部位的皮肤创面进行展开与分析,结果表明,文中方法获得的展开结果能更好地与皮肤创面相契合,展开后的面积和边长平均偏差值缩小至10%以内.     

三价铁源制备LiFePO_4的研究进展

介绍了近年来兴起的以三价铁化合物为铁源制备LiFePO4正极材料的碳热还原法,概述了FePO4、Fe2O3等三价铁源的性质、晶体结构、相结构、微观形貌及不同制备方法与工艺参数对三价铁源微观结构的影响等方面的研究进展。比较了不同碳源和不同三价铁源制备的LiFePO4正极材料的电化学性能。同时,指出了未来电池材料专用三价铁源制备的研发方向。     

典型钢铁企业全流程的氮素流及其含氮污染物减排潜力分析

针对钢铁生产全流程产生的NO_x造成的环境污染问题,依据NO_x生成机理及元素流分析方法,建立钢铁生产全流程氮素流分析模型。应用该模型,以某典型钢铁企业实际生产数据为样本,分析钢铁联合企业的氮元素流动特征,讨论钢铁生产全流程中排放的含氮污染物及废气NO_x的产生、脱硝及排放情况。研究结果表明,钢铁企业输入的氮素主要来源于高炉鼓风和各工序燃烧所需的空气(99.655%),输出的氮素主要以N₂形式(82.917%)排放至大气,全流程内的氮素主要以煤气和工序产品形式循环;钢铁企业排放的含氮污染物以废气NO_x(97.982%)为主,高炉炼铁工序废气NO_x排放量最高;钢铁企业产生的废气NO_x主要来源于焦炭(56.84%)和煤炭(28.91%),其中24.23%的NO_x经脱硝后转化为N₂排放至大气。对钢铁生产全流程氮素流及含氮污染物的排放、控制及相关政策开展研究,提出合理建议,对中国环境保护和钢铁行业的绿色发展具有重要意义。     

曲线光顺性定量分析的光顺因子法

目前产品的光顺效果评定大都基于定性分析。针对现有评定方法主观性强,计算效率低下等缺陷,提出一种定量评定光顺效果的方法。该方法先将曲线平移变换以消除坐标的影响,然后进行小波光顺,基于小波光顺前后曲线的尺度,定义修正系数α,修正小波光顺后的细节部分,由修正后的细节部分和尺度部分构建光顺性定量指标光顺因子λ,通过计算光顺因子λ实现定量评定光顺效果。工程实例表明,提出的定量分析方法可作为光顺效果评定的可靠工具。