基于四边形网格参数细分的平面与自由曲面求交算法

为解决计算机辅助设计和制造过程中常见的平面与曲面精确求交问题,提出了一种四边形网格参数面片结构模型,并运用空间直线与平面的相交状态进而得出四边形面片与平面的相交状态。求交时将自由曲面在参数域内逐步细分为这样的面片结构,对处于不同状态的四边形面片做不同的处理,最后得出一张交线链表,采用样条拟合算法即可得到交线。实例计算结果表明,所提出的求交方法收敛性好而且精度高,能很好地应用于实际求交运算中。     

基于曲面片拼接的曲面重构算法

通过获取结构表面的正交曲率信息实现板状结构的拟合重构,将板状结构表面分解为曲面片阵列,基于二次方程建立曲面片模型.分析曲面片的边界条件,建立曲面片的非线性方程组.通过逆Broyden秩1法求解非线性方程组,获得曲面片的参数及曲面片方程.通过递推的方法将曲面片进行拼接,实现空间曲面的重构.基于二次方程构建样板曲面,采用数值方法获取非线性方程组的解,并进行仿真实验.仿真实验和数据分析表明,利用已知的正交曲率信息,基于曲面片拼接的曲面重构算法可以有效实现板状结构形变的重构,是一种可行的空间曲面拟合算法.     

基于边界采样的曲面裂缝处理算法的几何原理

为了避免曲面在非均匀细分过程中产生裂缝,提出了一种基于边界采样的曲面裂缝处理方法.该方法结合曲面在参数空间上递归细分和沿曲面上曲线采样,在曲面初始化的基础上,对所有细分单元进行边界采样,构造自适应多边形来近似曲面上的曲线.再根据边界曲线的曲率,对每一个细分单元进行平坦性检测.通过构造内部边来细分每一个不能通过平坦性准则检测的单元,可有效避免近似曲面产生裂缝.     

联合细分曲面中特征构造方法

为增强联合细分曲面的造型能力,根据联合细分的特点,提出了参数修改和复合曲线网两种特征构造方法。前者根据设定的特征角,在有限次细分中改变跨界二阶偏导,从而在插值曲线上生成特征;后者则将特征构造与基曲面的形状表达分离,定义了由基曲线网和特征曲线网组成的复合曲线网,采用改进后的联合细分规则生成带有特征的插值曲面。通过实例表明,由两种方法生成特征的影响范围可灵活调节,但后者生成的曲面总体质量较高。二者一起有效解决了联合细分曲面中特征构造的难题,增强了联合细分方法的造型能力。     

细分曲面中裂缝处理的一种方法

结合曲面在参数空间递归细分和沿曲面上曲线采样的方法,提出一种避免在曲面细分过程中产生裂缝的方法,基于三角面片边界的平坦性检测,提出了产生三角面片内部边界的四种可能性。应用这种算法细分曲面,能避免细分曲面产生裂缝。     

基于几何约束的Doo-Sabin细分曲面修改算法

给出了Doo-Sabin细分曲面在奇异面的极限位置和法矢计算公式,定义了正则网格带的局部等参数线。通过建立局部坐标系对曲面上所有点进行局部参数化,把曲面上点的位置、法向量及局部等参数线等约束转化为所有待调整控制顶点的约束,得到线性系统,从而可以在满足上述多种不同类型的几何约束时修改曲面的形状。从控制网格扰动量最小和能量优化的角度给出两种修改算法,并利用广义逆矩阵求得显式解。约束的线性关系表明,两种方法都存在逆过程,修改的结果与过程无关,便于实际操作与控制。     

触摸屏贴合设备中对位平台的设计与研究

在电容式触摸屏的生产制程中,对位贴合是关键工艺。因此,根据触摸屏贴合设备中视觉对位系统的原理,通过两种对位平台的优缺点对比,选择适合触摸屏贴合设备的对位平台结构,设计对位平台结构,并对平台建立数学模型,计算平台运动的位移量。通过贴合试验,验证了对位平台设计的可行性和正确性。     

AutoCAD中实体曲面边界数据的提取及应用

利用AutoCAD的ObjectARX二次开发环境中的边界表述库,对AutoCAD的三维实体进行边界曲面信息的提取与分析处理,为数控机床加工的刀具位置路径的生成和对刀具位置进行验正,并且利用所生成的数据对实体与刀具位置进行干涉检查。     

大型柔性曲面振动智能检测

以太空太阳能帆板的振动为对象建立大型柔性曲面振动检测样机,提供一种基于非视觉传感方法的大型柔性曲面振动智能检测方法和系统。系统将光纤光栅(Fiber bragg grating,FBG)分布式地封装于形状记忆合金基材中构成传感阵列,采用预应力封装提高FBG传感器的测量范围。根据波分复用和空分复用技术将传感阵列设计为传感网络,植入于曲面中,当被测曲面发生振动时, FBG解调仪检测到分布传感器的波长变化,转化为相应曲面上特征曲线的曲率信息。由曲率信息和弧长信息重建曲面形状,并在屏幕上显示出来,实现柔性曲面智能形状检测。试验结果表明,检测系统的FBG传感网络检测灵敏度高,重建算法速度快,重建曲面精度高,能够应用于大型柔性曲面的安全检测和监控。     

柔性曲面形状检测传感网络设计

针对太阳能帆板等柔性曲面检测,其动态变形检测难度大。用光纤光栅（Fiber bragg grating,FBG）设计曲面传感阵列,利用空分复用和波分复用技术构建传感网络检测系统。传感器网络的数目根据波动理论和检测仪器的最大解调范围确定;传感网络在曲面的分布根据曲面应力状况和变形特点进行植入式分布,在振幅最大的位置布置传感器,在曲面应变大的位置布置稠密,反之稀疏,根据曲面变形的有限元模型,实现模拟太阳能帆板柔性曲面传感网络设计。并对传感网络的检测精度进行试验,试验表明此传感网络中传感器检测具有良好的线性关系,传感网络中传感器布置位置合理,传感网络能够检测帆板的多种变形。传感器封装在保持40 mm的长度中,传感器测试误差仅有0.4％,柔性曲面测试误差小于4%。     

计算机辅助测量系统设计

以测头的灵活安装使用和建立多种计算机数据处理模型为重点,设计了一个数据采集——计算机数据处理一体化系统,对其结构、原理及主要问题进行了分析,并给出应用实例。     

计算机辅助分析技术在机构学中的应用

总结了近年来机构学领域计算机辅助分析技术的使用情况,指出了此种技术在机构的结构分析、机构的运动与动力分析、机构精确分析及机构控制等方面的应用前景及其优缺点等。     

计算机辅助液压测试平台的研制

针对以型式试验为主的液压元件综合试验平台的研制与应用,在严格按照国标设计要求的基础上,通过分析综合国内厂家已有综合试验台的设计经验,主要集中对液压缸负载效率试验台架的结构与刚度进行了设计;利用液压阀与液压缸微小位移量的测量技术与测量数据的实时采集技术,对液压系统的功能模块进行了集成化设计。计算机辅助部分采用VB编程语言,实现了上位机对测试系统的试验进程的控制,以及试验数据的实时采集与保存,判断试验结果是否合格,并最终保存输出完整的液压元件型式测试试验报告。该测试平台已经通过检测,结果显示:针对液压缸、液压阀的型式试验可达到相应的国标要求的测试精度,既满足了企业内部对新型元件的开发与试制要求,同时可为同行业的同类产品提供检测服务与质量认证。     

计算机辅助工艺设计应用和发展

全面系统的介绍了CAPP的发展历程、工作原理及CAPP系统的分类,并详细分析当前CAPP的应用现状,提出CAPP向集成化、智能化、网络化发展的趋势.     

计算机绘图在机构综合中的应用

随着计算机的普及,用解析法进行机构的综合比图解法具有更多的优势,量解析法有时需要建立比较复杂数学关系式。计算机辅助设计中的图形处理技术,如ＡｕｔｏＣＡＤ,具有作图精确、效率高的特点,若将其用于一些常用的、简单机构的图解法设计综合,既可克服传统图解法精度差、作图繁的缺点,又可继承传统作图法原理简单、方法直观的优点,更重要的是这种方法也可以用于ＣＡＤ／ＣＡＭ技术,可以取得更明显的效益。     

计算机辅助制造在注塑模具加工中的应用

以实例说明了注塑模具前,后模3维计算机辅助制造工艺及加工方法。详细介绍了前模型腔修正铜公（铜电极）的加工方法及要求。     

细分曲面数控加工关键技术

对三角域和四边域细分曲面数控加工的关键技术做了讨论,包括细分曲面数控加工模型的建立,粗加工模型的包围网格生成算法,NC刀轨生成常用的两种方法,精加工模型的等距网格求解算法及等距误差控制方法,给出了应用实例;指出了解决细分曲面数控加工技术实用化问题需要进一步研究的内容。     

计算机平面轮系机构结构和运动分析

采用三色图描述轮系机构结构,根据轮系机构组成原理和相对运动理论,通过求解由轮系单元组建立的机构运动分析线性方程组,完成轮系机构运动分析的算法,运用面向对象的编程技术编制通用平面轮系机构运动分析软件。     

计算机辅助焊接工艺设计系统

采用VC.NET软件开发工具和Oracle数据库软件开发了一套计算机辅助焊接工艺设计系统,解决了在焊过程中需要查阅焊接手册等问题。介绍了基于C/S模式的计算机辅助焊接设计系统的主要功能及分布式体系结构,以及从焊接方法的选择、坡口尺寸设计及工艺参数的选择到最后生成工艺卡片的系统流程。