基于三角Bézier曲面的三角网格模型光顺算法

针对三角网格模型整体光顺效果较差的问题,提出一种基于三角Bézier曲面的三角网格模型光顺算法,该算法采用R*S树组织三角网格模型的动态索引,对三角网格模型进行精确保形精简,根据保形精简后三角网格模型型面几何特征构造整体G1连续三角Bézier曲面,将其作为三角网格模型的光顺参考曲面。通过将三角网格顶点映射于光顺参考曲面上,实现三角网格模型的光顺处理。实例证明该算法可对各种复杂型面的三角网格模型获得理想的整体光顺效果,并有效保留原模型的型面特征。     

基于AutoCAD的有限元网格生成技术

在工程计算领域，有限元方法是主要的数值计算方法，准确的几何模型和网格离散是这一计算方法成功的关键之一。利用ObjectARX对AutoCAD进行二次开发完成有限元网格的自动生成，实现了绘图软件和有限元前处理模块的无缝集成。在AutoCAD生成的几何模型基础上，直接访问AutoCAD图形数据库，提取出有限元分析必需的数据，用面向对象的方法实现了网格的自动割分。文章最后给出了剖分算例。     

面向数控粗加工的自适应细分

为获得加工余量均匀的数控粗加工模型,提出了一种基于面误差的自适应细分算法.该算法以细分后的控制网格与极限曲面之间的最小距离和粗加工余量作比较,确定均匀细分次数.将均匀细分后的网格向极限曲面投影形成覆盖网格,再以覆盖网格和极限曲面之间的距离作为自适应细分准则,对不能满足精度的区域进行自适应细分.实验结果表明,在给定的精度范围内,该算法能够大幅度抑制细分过程中网格数量的快速增长,并能获得与原始算法光顺程度基本一致的曲面,大大提高了模型的后处理速度.     

基于网格的拉延模型面设计方法

提出了一种在零件网格模型的基础上直接生成工艺补充网格，得到拉延件网格模型，以用于有限元分析计算的方法。该网格生成算法不同于传统的网格剖分问题，不需要工艺补充部分的几何数据，从而避免了CAD数据在向CAE软件传输过程中可能遇到的问题，实现了模面设计与CAE功能的无缝结合。实例证明所提出的算法是有效的。     

基于垂直扫成的三维打印支撑生成与优化研究

提出一种面向熔融沉积三维打印的支撑生成和优化算法,通过网格模型面片倾斜度与打印层高关系以及网格模型拓扑关系快速确定需要支撑的模型表面,将其纵向扫成为包含支撑体的三维网格模型,并对支撑面奇异点分裂以保证扫成模型为二维流形,基于该扫成模型与原始模型的关系,通过二维分层切片间的布尔操作求解得到层片化的支撑模型,然后综合支撑模型的可打印性因素,对上述支撑进行优化处理,得到理想可打印的三维支撑模型。通过复杂网格模型的三维支撑生成实例,验证了算法的有效性和鲁棒性。     

散乱三维测量数据构建三角形网格模型的研究

三角网格模型广泛应用于曲面重构、快速原型制造和三维真实感显示等领域.针对三维测量得到的无拓扑关系的散乱无序点集,提出了一种三角网格模型构建算法.首先进行点云粗分组,然后从最高点根据Delaunay划分原则,按照循环扩展的思路生成三角形网格.通过控制合适的三角形生长条件,有效避免了三角面片交叉错乱、退化、法向量不一致缺陷.应用实例表明,该算法能有效完成各类复杂型面三维测量数据的三角网格模型构建.     

基于网格特征临界点的三维工程模型检索算法

为有效检索并重用现有三维模型及相关设计知识,针对工程三角网格模型,提出了一种与计算机辅助设计系统无关的基于网格特征临界点的三维工程模型检索算法.根据Morse理论,采用网格顶点处的离散平均曲率作为光滑实值函数,计算网格特征临界点;采用两临界点间近似测地距离和顶点法矢夹角余弦值作为联合形状函数,按照极大值点、极小值点和鞍点,分别计算同类临界点间的联合形状函数得到形状分布,从而将模型的比较映射为形状分布矩阵的比较.在普渡大学建立的工程标准模型库上对算法进行了验证和比较.实验结果表明,本算法客观反映了工程模型的相似程度.明显提高了基于图形分布检索算法的有效性.     

三维CAD/CAE一体化的参数化动态有限元建模

提出了一种基于CAD参数化技术与CAD／CAE一体化技术的参数化动态有限元建模方法，该方法解决了三维实体有限元建模中几何模型的描述与驱动、参数联动、模型自动更新等一系列问题，为先进的参数化有限元分析与优化设计提供了关键技术基础；阐述了三维参数化动态有限元建模方法中的若干关键技术，包括具有典型意义的基于AutoCAD／MDT二次开发环境ObjectARX的CAD／CAE集成方法、复杂三维组合曲面网格全自动生成算法、复杂三维实体的四面体网格全自动生成算法、面向对象的有限元模型描述方法，以及有限元模型的参数驱动方法等；建立了一个三维参数化形状优化设计应用原型系统。     

基于AutoCAD VBA的曲面面积计算功能开发

基于AutoCADVBA技术为AutoCAD开发了曲面面积计算功能。由于AutoCAD中曲面均采用线框模型多边形网格，面积查询命令不能计算。根据多边形网格的特点，将其分解为小面片，然后计算小面片面积之和近似曲面的面积，并研究了提高精度的方法。实践证明，该方法具有一定精度，能够满足工程需要。     

双列燕尾槽干气密封端面流场的数值模拟

从计算流体动力学出发,应用AutoCAD软件建立双列燕尾槽的三维几何模型,使用Gambit软件对从整体模型中切割下来的计算区域进行网格划分,采用Fluent软件对其端面流场进行数值模拟,得到端面压力场的分布规律。结果表明:使用Fluent软件分析干气密封是可行的;燕尾槽干气密封具有较好的动压效应,动压效应主要发生在槽区,且迎风面要好于背风面;在燕尾槽的槽尾处会产生尖角效应,在迎风面和背风面分别增强和消弱动压效应。