根据STL文件生成三维四面体网格

STL文件通过记录一系列的三角形集合信息表示实体的边界几何信息。给出了一种从STL文件生成实体的边界一致的符合Delaunay准则的四面体网格的方法，并对生成的四面体网格进行尺度控制及质量优化，从而得到适合于有限元分析的四面体网格。该方法为CAD／CAE的集成提供了一种思路。     

义齿加工模型STL文件的数据读取技术研究

STL文件是一种在快速成型加工中经常使用的文件格式。采用Oracle数据库技术读取STL文件中的数据,并对STL中的数据点进行了有效的冗余去除,减小了数据存储量,便于对有用的数据进行加工后处理,提高了处理效率。同时,Oracle技术的使用增强了编程的灵活性和效率。     

带有装配定位系统的STL模型直接生成算法研究

提出了在分割STL模型上直接添加装配定位系统的方法。分析了分割后各子零件STL文件中三角面片的特点,建立了有效的带有装配定位系统的STL模型直接生成算法,保证了完整原型的尺寸和形状精度。     

Parasolid数据的STL变换研究

为满足CAD软件与快速成形领域的数据交换需要,提出了一种Parasolid数据的STL变换方法。利用Parasolid建模核心的PK-TOPOL-facet()函数将Parasolid模型按STL文件规则进行三角网格化,通过返回的拓扑信息构建三角面片与它的顶点和法向量的拓扑关系,并由此生成了STL文件。应用实例和Solidworks软件诊断表明,采用该方法可以将Parasolid文件变换为STL文件,生成的STL模型中无错误面和缝隙存在。     

STL文件修补算法研究

:STL文件在计算机辅助设计领域中得到广泛的应用 ,如快速原型制造系统与CAD系统之间的数据交换接口。但是 ,STL文件本身及其创建过程均存在许多问题 ,如裂缝、孔洞、覆盖等。这些缺陷会给后续处理带来许多不便。针对这个问题 ,本文提出了一种 STL文件的修补算法。该算法首先建立三角片之间的拓扑关系 ,然后检查三角片模型是否存在上述缺陷 ,如果存在 ,则对其进行修补。该算法已在“超人CAD/CAM”系统中实现 ,算法稳定可靠 ,且对上述缺陷 ,基本能正确有效地进行检测与修补     

基于STL文件的变密度三维全六面体网格自动生成方法

针对STL文件在传递复杂几何实体模型信息方面具有精度较高的特点，提出了一种基于STL文件变密度三维全六面体网格自动生成方法，给出了STL文件的数据格式及其内容约定，详细阐述了基于STL文件空间CAE模型表面特征自动识别、拓扑关系的生成和变密度栅格法加密信息场的建立等关键技术。实现了在实体模型表面曲率较大和厚度较小的局部区域进行协调加密，可以获得与实体模型边界吻合良好的全六面体协调网格，适合于工程问题的有限元分析计算。若干复杂实体模型算例表明，该算法实用性强，效果良好。     

海量STL文件的快速读取与显示

STL文件作为一种通用的三维数据文件格式,广泛应用于快速成型及其他领域。如何快速读取海量数据的STL文件并显示,是模型后续操作的一个首要环节。本文针对海量数据的特点,采用内存映射手段、基于哈希表结构的冗余顶点删除和OpenGL中显示列表技术等,对海量STL文件的快速读取和显示进行了研究,并和国外先进软件进行了比较,实验数据表明本文方法较Surfacer软件和Rap idForm软件提高效率25%~40%左右。     

STL文件错误的自动检测与修复技术

STL文件是三维模型单元表达法的一种应用形式,广泛应用于集成逆向工程过程.在分析STL文件规范的基础上研究其错误类型及其产生原因,建立STL文件的拓扑信息结构.以边的检查作为错误识别的依据,根据不同错误的特点给出具体的修复方案,并建立完整的STL文件错误自动检测与修复流程.最后通过一个应用实例,验证本流程的有效性和可靠性.     

一种基于边界缺陷的STL文件修补算法

STL文件广泛应用于快速成形以及其他领域，对大量STL文件进行分析，指出STL文件的缺陷集中发生在实体面与面的交界线处，有诸如缝隙，重叠，退化面片，拓扑结构错误等缺陷，现将边界错误作为一种类型统一考虑，针对他们的共性设计了相应的修补算法，指出修复本质在于面与面的缝合问题，提高了修复能力和效率，实践证明修补算法稳定可靠。     

基于STL文件的激光切割切口自动识别算法研究

随着板材多轴激光切割技术的广泛应用,快速、准确地识别板材上的切口形状将有效提高板材激光切割的工作效率。因此,根据板材五轴激光切割技术的特点,鉴于STL文件的诸多良好特性,提出了基于STL文件的凸型板材模型切口形状的自动识别算法,并利用Visual C＋＋6.0平台、C＋＋语言和OpenGL进行了可行性验证。算法实例表明,该算法简单有效。     

基于红黑树的STL数据快速拓扑重建算法

STL文件是一种应用广泛的三角网格表示文件,其中拓扑结构的构建直接关系到后续应用的效果。本文提出的基于红黑树的STL文件快速拓扑重建算法以红黑树为基础数据结构,采用以三角片为单位的思想,将冗余点去除与拓扑结构的建立相融合,完成了对STL文件的半边拓扑结构的快速重建,同时还保证了良好的可扩展性。经实例测试,该算法可以高效、稳定的完成STL文件的拓扑重建工作。     

一种快速计算空间点到STL模型距离的方法

针对如何快速求取空间点到STL模型表面有符号距离这一问题，提出一种基于线性八叉树的参考球方法。通过线性八又树的分割将STL模型的三角面片集划分到线性八叉树内的不同节点中，把三角面片与线性八叉树的终端节点联系起来，通过参考球进一步缩小三角面片的范围，从而较快地求取空间点到STL模型的距离。实验结果表明，此方法能够较快地求取点到STL模型表面的距离。     

一种检验STL文件正确性的新方法

在快速成型技术中,从CAD系统中生成的STL模型常会包含多种错误,在切片之前必须对相应的STL文件进行正确性检验。针对上述问题,提出了一种检验STL文件正确性的新方法,该方法操作方便,界面友好。     

基于STL文件的实体分割算法研究

由于快速成型机加工尺寸的限制,难于制造尺寸较大的零件。针对这一问题本文提出一种基于STL文件格 式的实体分割算法,对STL文件分割过程中的关键问题进行了详细地论述,包括:截面轮廓的生成,截交三角面片的 处理和截面轮廓的三角化算法;通过对STL文件的分割处理,提高了快速成型系统对大尺寸零件的制造能力。     

基于散列的STL拓扑信息重建方法

STL 文件拓扑信息的重建 ,是 STL 文件正确性检验和修复等工作的前提 ,是在产品反求的基础上进行产品再设计的基础。针对现有方法计算复杂 ,计算量大等问题 ,本文首次将半边结构用于 STL 拓扑信息重建过程 ,提出了一种基于散列的 STL 拓扑信息重建新方法 ,该方法可以快速有效地实现 STL 拓扑信息重建     

单台相机三坐标测量的一种新方法

按照常规摄影测量,如果仅使用一台相机而要获取点的三维坐标则至少需要在两个不同的位置进行摄影。这里则提出了利用单台相机仅拍摄单张像片来获取点的三维坐标的测量方法:借助一根带有3个以上已知标志点的辅助测量棒,利用共线方程和辅助测量棒上3个以上标志点先建立测棒坐标系与摄影测量坐标系的转换关系,再通过坐标转换即可得到辅助测量棒测头(所接触的待测点)在测量坐标系中的坐标。另外,通过试验验证了此单台相机测量原理及所达到的相关精度。     

基于新的系统数学模型的三维形貌测量法

提出新的测量系统数学模型,将投影仪投射光场视为由相位值唯一标识的光投射面的集合所形成的空间,将摄像机成像模型视为一种由成像点图像坐标确定的成像射线形成的集合,将被测点视为所对应的投射面与成像射线的交点。以此为理论基础,采用逆向求解法建立投影仪的数学模型,避免显示标定投影仪的复杂操作过程。将离心畸变与径向畸变分解为两个独立的过程顺序求解,再使用小孔成像模型建立消除畸变后的摄像机数学模型。采用平面靶标自由移动法采集足够多的标定数据,对标定靶的尺寸与位置要求不严,并且在不要求标定数据充满整个视场空间的情况下仍可获得完整的标定结果。本标定过程对系统位置无任何严格要求,同时摆脱对精密位移装置的需求,并有效地消除摄像机与投影仪镜头畸变所产生的标定误差。     

交通环境振动测试数据中暗振动去除的ANFIS法

轨道交通引起的环境振动测试数据中混杂着暗振动的成分。提出了一种去除暗振动的自适应神经模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,简称ANFIS)法,阐述了其基本原理,给出了该法的具体实现步骤。通过一条列车引起的地面振动加速度时程与一条暗振动加速度时程叠加得到现场实测振动加速度时程,采用提出的ANFIS法及其他几种已有方法对该算例进行了去除暗振动的计算,并进行了对比分析。几种方法计算的时程均方根误差分别为:谱幅值修正法0.414mm/s~2,自功率谱法0.363mm/s~2,自互功率谱法0.261mm/s~2,ANFIS法0.074mm/s~2,可见,ANFIS法均方根误差最小;几种方法计算的加权振级VLz分别为:振动级修正法63.842dB,谱幅值修正法62.894dB,自功率谱法63.859dB,自互功率谱法63.802dB,ANFIS法63.805dB,ANFIS法计算结果与真实交通振动值63.815dB最接近。结果表明,在时程、傅里叶谱、功率谱密度及振动级的计算上,ANFIS法计算结果都与真实交通振动值非常接近,产生的误差比其他已有方法更小。     

三维焊缝形貌信息的变基准测量数据处理方法

为了实现大型航空航天薄壁结构件的精密激光焊接,在研制开发＂5＋2＂轴激光焊接测量系统的基础上,提出了一种变基准测量数据处理方法,通过齐次坐标变换,将表达在局部测量基准下的三维焊缝形貌信息转换到统一的机床基准下,建立了三维焊缝的几何模型,并对机床几何误差进行了分析与补偿。以某型号航空航天结构模拟件为例,通过在线测量、数据处理、几何建模以及编程加工进行验证,结果表明该方法能够满足实际加工的要求。     

空间凸轮廓面检测与误差评定新方法及实验研究

在对空间凸轮廓面检测与误差计算方法进行深入研究的基础上 ,首次提出了适合于任何空间凸轮廓面检测的接触点回归法 ,建立了数据处理的数学模型和误差评定方法 ,解决了空间凸轮廓面检测与误差计算的难题。通过实验验证了该理论的正确性和可行性