一种适于在车身设计中应用的曲面分块重构技术研究

针对现代汽车车身开发中对车身表面光顺程度要求高的特点,在分析了目前反求工程中曲面重构技术研究应用情况的基础上,提出了一种基于STL文件的离散数据分块方法,各曲面片采用三角Bezier曲面重构,得到优化精简的数据点后,进行车身整体NURBS重构.结果证明,通过该技术的应用,可以明显提高车身反求曲面的光顺程度,而且重构数据便于传输到其它CAX系统中.     

基于坐标分层的STL模型切片算法的研究

在现有STL模型切片算法的基础之上,提出了一种基于STL模型坐标分层算法,该算法在读入STL模型时,据各三角面片面片顶点的Z坐标对其分层,然后据三角面片内部边、顶点之间的拓扑关系在层内进行求交,生成CLI片层文件,输入快速成型机.该算法优化了数据结构,减少了切片时间,提高了切片效率.     

自动铺丝束成型的关键技术

文章提出了一种用于自由曲面零件铺丝束成型轨迹规划的新方法,即基于STL文件格式的轨迹规划.由于STL文件使用三角形面片进行拓扑,从而逼近自由曲面,这使得在自由曲面上的轨迹求取转化为在三角形面片上的连续轨迹求取,具有算法简单,适应性强的特点,并且可直接得到以点集组成的轨迹数据.该方法利用大型CAD软件的设计和造型功能,而将造型文件保存为STL格式进行轨迹规划,使之对造型软件的依赖性大大减小且便于轨迹求取,并且,在精度方面完全满足铺丝束成型的要求.     

STL文件的应用与研究进展

STL文件作为一种三维数据格式具有格式简单、跨平台性良好等优点,广泛应用于快速成形、数控加工、反求工程等诸多领域,同时与其相关的研究也广泛开展起来.作者综述了STL文件的应用与研究现状,探讨了STL文件存在的问题和发展趋势.     

复杂曲面零件的反求工程和快速原型制造技术

根据零件曲面复杂设计及概念设计中不可缺少的反求技术与快速成型技术的结合应用,介绍了ATOS测量系统的反求数据采集方法及三角域Bezier曲面拟合技术,分析了在快速成型技术中反求数据的优化处理方式,进行了快速成型机的接口文件生成和实体成型加工(FDM)试验.     

快速成型中截面轮廓数据冗余点的过滤算法研究

快速成型加工中由于截面轮廓含有大量的数据冗余点，影响了插补加工的精度和效率，本文在分析STL文件及切片数据的组成基础上，提出了一种数据冗余点过滤算法，在保证加工精度条件下，有效地滤除了冗余点，该方法算法简单，运算时间短，有效地提高了后续插补过程的稳定性，加快了插补加工速度。     

激光快速成型技术中STL文件的数据处理

针对SLS快速成型中要对STL文件数据进行处理,使之转化为能被成型系统使用的数据,介绍了将STL文件中的数据转化为成型系统可使用数据的简便而又有效的算法,其中包括分层处理、激光扫描点确定等.     

选区激光熔化STL模型切片算法研究

为解决STL模型切片过程中的数据存储冗余和奇异位置问题,提出了一种基于面拓扑关系的切片算法,通过三角面片位置关系的分析,识别并解决切片层高度与三角面片的边或点重合的奇异问题,保证了切片过程的稳定;通过点表和面表分别存储顶点数据和点面关系,将STL模型经过哈希去冗余处理后转换为拓扑结构模型,避免了顶点的重复存储;使用C++语言编写算法程序,采用多个复杂STL模型进行测试,结果显示：顶点存储消耗减小为原来的六分之一,并且通过凸凹棱的线段有效性识别,在变截面位置也能得到完整的边界。     

反求工程中大型薄壁件数据预处理关键技术的研究

在反求工程中,直接测量得到的数据点云的精度必然存在缺陷,在建模前须进行预处理.文章针对表面积大、厚度薄的物理模型,为得到高精度的测量结果,提出了基于空间三点定位原理的模型测量划分原则,在此基础上利用三点定位进行数据拼合,并通过对曲面、扫描线延伸求交并裁剪的方法进行数据边界处理,最后利用Coons曲面片作为过度面作数据补偿.省去了CAD转换到STL文件格式的过程和三维曲面重构的复杂环节,为零部件的二次开发做准备.     

一种有效的裁剪算法及其模具CAD／CAM中的应用

基于一种快速完备的自由曲面求交算法^[1]提出了一种有效的自由曲面裁剪算法,该算法综合考虑了曲面间的拓扑关系,对裁剪对象的上的交线进行裁剪,并依次连接构成裁剪后曲面的所有内环和外环而形成一张形成的裁剪曲面。以实例证明了该算法的有效性,并具体讨论了该算法在模具CAD／CAM中的应用,最后讨论了模具制造时分层面上的加工区域的确定问题。     

基于NURBS曲面的五轴联动插补算法

文章提出了一种基于NURBS曲面的五轴联动插补算法。对于NURBS曲面,确定一个参数方向的一系列参数值,就可确定一系列的另一个参数方向的NURBS曲线。沿这些曲线逐条进行插补,就可实现对整个曲面的插补。在每个插补点,求出两个参数方向的切矢,确定出该点的曲面法矢,在假设刀控方向垂直于插补曲面的情况下求出两个旋转轴的运动,实现五轴联动插补。同时,利用NURBS曲线的局部性质来保证插补的实时性。     

UG环境下利用GRIP实现螺旋锥齿轮数值仿真齿面的精确重建

提出了一种从数值仿真数据中提取螺旋锥齿轮齿面的方法，该方法利用网格数据的相关性提取齿面数据，采用网格曲面划分方法，解决网格数据分割问题，并在UG环境下利用二次开发工具UG／Open GRIP实现了复杂齿面的精确重建。该方法简洁高效，在实际应用中取得了良好的效果。     

基于亚像素的埋弧焊焊缝图像处理

埋弧焊是普遍使用的熔焊方法之一,具有生产效率高、焊缝成形好、没有弧光辐射等诸多优点,应用前景广阔.为了提高埋弧焊焊接过程的自动化和智能化,对埋弧焊精密跟踪技术的要求不断提高,需对焊缝间隙和坡口边缘进行精密检测.在此提出了一种基于B样条变换的亚像素定位算法,该算法是在对图像进行一次Marr-Hildreth边缘检测后再进...     

水火弯板形变复杂曲面重建方法研究与实现

船体外板弯板曲面加工成型因船体曲面复杂,外板大小、形状多变,通常需对弯板形变曲面进行实时重构与检测,以得到最佳的二次加工焰道与加工参数,因此快速高效的三维重建算法是关键。针对面绘制中的移动立方体法要求对空间所有体素进行处理、执行效率不高这一不足,提出一种基于空间相关的移动立方体算法,即在寻找等值面过程中只处理那些与等值面相交的立方体体素,并对VTK中已有库函数vtkMarchingCubes进行了改进。经测试,利用改进后的MC算法重构同等数据量的弯板形变点云的速度比经典算法提高了1.6倍,说明该算法能满足弯板形变实时检测的要求,具有很强的高效性与实用性。     

曲面重构中点云数据的压缩处理研究

在曲面重构中,由于激光法测量的数据密度比较大,对噪声点处理后,数据中仍包含大量的冗余数据.文章提出了一种基于曲率变化的数据压缩处理方法,该算法较其它压缩算法原理简单、易于理解和编程.文中详细的描述了该算法的基本原理和处理过程.     

基于Delaunay三角剖分的磁控旋转电弧堆焊自由曲面重建

多层堆焊时,第二层焊缝受第一层焊缝的形状和焊接质量影响较大,一般需经人工观察实时调整堆焊参数和焊枪姿态,急需一种精准高效的堆焊三维曲面识别技术,以满足自动化堆焊的要求. 针对这一问题,提出一种基于采样点三维数据的分区间Kriging插值增长的Delaunay三角剖分模型,该方法根据磁控旋转电弧堆焊传感器采集的焊缝采样点数据,利用Kriging插值算法加权处理,得到相应的内点,将这些数据点进行分区间增长的Delaunay三角剖分,投影到三维空间中形成三角网格面片,完成堆焊曲面重建. 结果表明,该方法的曲面重建效果较好,实时性较高.     

基于改进压缩采样匹配追踪算法的机械振动信号恢复

为了解决压缩感知重构算法对于机械振动信号的残缺数据恢复不佳的问题,提出一种改进压缩采样匹配追踪算法,对缺失信号进行修复重构。对比几种同类的贪婪重构算法恢复缺失信号的效果。通过仿真数据和实测数据验证算法对信号的恢复效果。结果表明：改进方法能够很好地实现对缺损信号的修复,且重构概率远远高于其他重构算法,比较压缩采样匹配追踪算法与其改进算法发现：在稀疏度为50时,改进算法的重构概率可以达到100%,而未改进的压缩采样匹配追踪算法重构概率为0,说明改进算法的重构效果优于原算法,重构出来的信号可以准确地表现原始信号的全部信息。     

蚁群算法数据点排序技术研究

逆向工程中对测量点云通过截面截取,生成截面数据点云,对截面数据点进行排序构建截面线从而生成曲面实体。截面数据点的正确排序在构建截面线的过程中非常重要,基于旅行商优化原理,运用蚁群算法研究了数据点的排序技术,通过建立适合蚁群算法的数学模型,设置合理的优化参数,给出了运用蚁群算法实现优化排序的过程,最后用实例验证了该方法的正确性。     

板料成形FE中网格节点重构参数曲面的方法研究

有限元模拟成形仿真的结果,可以帮助设计开发者正确选择冲压工艺参数和模具形状及材料特性等。在对模拟进行后处理过程中,往往必须了解由有限元节点构成的参数曲面的性质,为后续回弹分析及毛坯设计提供重要支持。如何应用变形后的节点阵构成光顺的几何曲面是问题的关键。文章给出了由节点序列散点构成非均匀B样条光顺曲面的实际算法,并开发了应用程序。对散乱点数据构成曲面进行了系统的阐述,所开发的方法已经用于板料成形仿真中FE网格节点重构曲面。     

UG软件样条线造型功能的研究与应用

UG软件SPLINE样条线在实体造型方面具有重要作用 ,它能帮助人们制作一些复杂的曲面 ,以提高实体建模的效率和质量。通过SPLINE样条线功能和特点的研究与应用 ,摸索出运用SPLINE样条线进行机械产品实体造型的一些方法和技巧 ,为UG软件的高效运用提供了一定帮助。