三维编织复合材料几何成型算法及仿真研究

本文总结广泛应用的四步编织法工艺中携纱器的运动规律,建立了纺织工艺参数与几何结构参数之间的数学模型,针对四步法编织工艺的特点提出了固定网格法来分步模拟。首先解决了方形四步编织工艺算法的设计,然后分析了方形四步编织工艺和圆形四步编织工艺的异同点;最后实现了三维编织预制件的几何成型仿真。     

三维编织结构的计算机图形显示

通过计算机图形建模解决了三维编织复合材料内部编织结构分析困难的问题,从而便于进行下一步编织复合材料力学性能的分析,同时针对三维编织复合材料中目前较为流行的一种编织工艺－四步法,提出了一种定量描述三维编织物内部复杂杂造的方法,即首先利用计算机绘制三维实体模型来模拟织物内部各纱线的空间位置,并用动画显示纱线的运动过程,从而能够方便直观地观察到各纱线具体走向,进而通过对已生成的三维实体模型完成简单的操作     

基于三维网格采样的袜品辅助设计系统的设计与实现

在传统袜品款式开发中,需要人工计算编织参数并通过反复打样进行调整,本文使用VC++、SDL2、OpenGL等工具设计了一种面向三维设计、能够自动获取编织参数的系统。该系统可以将建模软件创建的袜品网格模型转换为编织参数,袜机凭借编织参数可以织造出与设计模型外形一致的袜品。使用WLT-6F电脑袜机进行织造实验,验证了方案的可行性,实验结果表明该系统可以有效地减少袜子款式开发中复杂的工艺计算。     

AutoCAD三维实体图形生成二维图形的实现

计算机辅助设计(CAD)是计算机应用技术中一项重要的技术。在CAD领域中,技术人员利用专门的计算机辅助设计软件来制作表现物体几何特征。AutoCAD是新一代计算机辅助设计软件,其功能强大,使用方便的特点在多种工程设计中得到广泛的应用。AutoCAD有强大的三维功能,可以在三维空间中先建立模型并从不同角度观察和处理模型,从三维模型可以生成各个方向的视图。本文主要介绍在AutoCAD中使用相关命令完成三维实体图形生成二维图形的方法。     

三维双缓存动画模拟软件制作系统设计

为了提高三维双缓存动画模拟和视觉重现能力,利用三维视觉重构和嵌入式VR构架,设计三维双缓存动画模拟软件制作系统.首先构建三维双缓存动画模拟软件的总体结构模型,采用嵌入式BS构架体系进行系统的结构分析,利用物联网组网技术进行动画模拟软件制作系统的网络组网设计,采用VR技术进行三维动画制作过程中的虚拟现实仿真和三维视觉重构,在数据处理模块中处理三维双缓存动画模拟的图像,结合高分辨的视觉重建算法,进行三维双缓存动画模拟控制和视觉重建,实现三维双缓存动画模拟的系统优化设计.仿真结果表明,采用该方法进行三维双缓存动画模拟的视觉表达效果较好,3D动画模拟逼真度较高,系统的稳定性较好,人机交互能力较强.     

基于分形递归算法的树木真实感绘制

快速真实地模拟树在风中的摇曳一直是计算机图形学中的一个挑战性问题,作为自然场景的重要组成部分,树木的真实感模拟也得到人们的广泛重视.树木种类繁多,形态各异,复杂的结构使其无论在造形、存储还是在绘制上都存在着相当的困难.大多数园林设计软件很难构建模型参数可变的三维树.研究了一种简易的基于分形递归算法的建模方法,利用过程参数控制树的摇曳,使模型的真实感更强,变形计算更容易,得到了令人满意的实验效果.     

基于草图拓扑约束的陶瓷产品造型参数化设计

计算机辅助设计在陶瓷产品设计制造领域仍处于应用初始阶段.为提高陶瓷产业信息化程度,提高产品设计效率及满足产品个性化定制需求,根据陶瓷器具造型特点,提出一种草图约束下陶瓷产品参数化三维模型生成算法.算法利用草图尺寸、结构信息借助计算机三维模型生成技术参数化绘制产品三维模型,通过参数调整及交互设计实现产品变型.实验表明该算法具有极强的实用性,实现了陶瓷产品便捷设计.     

长白落叶松单木生长可视化系统设计与实现

虚拟树木近年来已成为植物学、农林业、环境科学和计算机领域的一个研究热点。论文以长白落叶松(Larixolgensis)为例,基于实测的部分形态结构参数和收集建立的生长模型,以OpenGL三维图形和建模库为三维可视化平台,采用MicrosoftVisualBasic6.0为计算机编程语言,完成了长白落叶松单木生长三维可视化系统(SimTree1.0)开发,实现了长白落叶松单木静态和动态三维图形模拟。     

Solidworks/Motion在机械产品设计中的应用技巧

随着计算机辅助设计技术的飞速发展与功能的不断完善,工程技术人员的设计方法和手段越来越丰富.尤其是三维CAD/CAM软件的广泛应用与普及,使现代机械产品设计逐步进入了三维时代.三维设计具有形象、直观、精确、快速的特点,在新产品开发的方案设计、结构分析、产品性能的评估、确定和优化物理样机参数的过程中能够起到决定性作用,并为新产品研发一次成功,提供了强有力的技术支持.     

基于Phong模型的三维地形光照场景仿真

地形是自然界中具有复杂特征的景物之一,三维真实感地形的仿真技术是计算机图形学的重要研究内容.光照模型的选取和实现是三维真实感地形仿真的重要步骤.良好的光照模型还应该能够实现对不同光照场景的模拟.Phong模型能够较好地描述光照信息的各个组成部分同时计算量相对较小.提出了基于Phong模型的光照处理技术,通过调整角度值和光照参数可以在三维地形的显示过程中模拟不同的光照场景,从而实现三维真实感地形的仿真.并给出了具体的实现方法和实验结果.实验结果表明,这种方法能够有效地实现三维地形的光照场景仿真.     

Computational analysis of fatigue behavior of 3D 4-directional braided composites based on unit cell approach

The fatigue behavior of 3D 4-directional braided composites was investigated based on the unit cell approach. First, the unit cell models of 3D 4-directional braided composites with different braiding angles and fiber volume fraction were built up using ABAQUS. Then, the fatigue behavior of the 3D 4-directional braided composites was analyzed, and the effect of fatigue loading direction on the fatigue damage evolution and fatigue life was studied. Finally, the effect of braiding angles and fiber volume fraction of the unit cell on the fatigue behavior of 3D 4-directional braided composites was analyzed. These results will play an important role for evaluating the fatigue behavior of 3D 4-directional braided composites in engineering.     

Micromechanics of braided composites via multivariable FEM

A new method for micromechanical properties of three-dimensionally braided composite materials via homogenization theory and incompatible multivariable FEM is proposed in this paper. An incompatible displacement element and a hybrid stress element are developed to model the effective mechanical properties of three-dimensional textile composites. Some illustrative applications are presented for a typical class of four-step braided composites. Results of the hybrid stress element approach compare more favorably with the experimental data than other numerical methods widely used.     

熔丝制造的三维连续编织填充图案

为提高熔丝制造(FFF)工件的机械强度,降低各向异性,提出一种3D连续编织路径规划方法.采用连续纤维增强丝材作为打印材料,设计了1个8层循环结构,利用3D打印机喷嘴挤出丝材生成经纬纱线,控制FFF平台在z方向的运动,生成类似3D编织的连续沉积路径,不同层的纤维相互交错和嵌入以实现相邻切片平面之间的互锁,以提高层内与层间...     

基于机器视觉的护套编织线缺陷检测系统设计

针对导线编织护套在编织过程中存在的几种缺陷问题进行分析.利用滤波的方式获得清晰图片,由于采集过程为动态过程,需对图像坐标进行校对,并结合模板的基准坐标进行图像分割.针对编织线表面存在的黑斑、色差等缺陷问题制定模板图像,通过对实时检测的图像与模板图像进行比对运算得到差异图像,再对差异图像进行二值化处理和滤波得到差异特征,差异特征的区域和大小与设定的差异阈值比对,来判定实时图像是否存在缺陷.针对编织过程中经常出现的毛球缺陷进行分析,利用边缘检测、二值化处理和模板比较的方式得到边缘外的信息,根据其形状及面积大小与设定阈值的比对判定是否存在缺陷.经过对实时图像进行多次试验,其结果均能够准确地判断出编织线的缺陷问题.     

三维编织复合材料预制件表面图象计算机分析系统

介绍了三维编织复合材料预制件表面图像检测与纹理分析的 基本原理。该系统以CCD为传感器,与微型计算机连接,进行三维编织复合材料预制件表面 编织角的检测。本系统对改善三维编织复合材料预制件的加工工艺具有指导作用,同时也为 纺织复合材料新的性能指标建立提供了有利条件,为纺织复合材料在各个领域的广泛应用提 供理论基础。     

三维编织复合材料编织工艺过程仿真研究

总结了四步编织工艺的运动规律。对纱线的空间坐标进行三次B样条曲线拟合得到拟合坐标;设计实现了纱线实体的静态模型算法,根据拟合坐标得到纱线空间网格坐标并建立了纱线实体的静态模型;实现了纱线轨迹的动态展示以及实体生成过程的动态展示;构建了GUI界面并编译成了可脱离Matlab环境的独立运行程序。     

仿真实验软件的基础探析及对策

随着计算机图形学和图像处理的飞速发展,仿真技术和多媒体技术日渐成熟,用于模拟训练的计算机仿真实验软件争相出现。计算机仿真实验软件提供各种实验平台和器具,模拟普通或者特定的实验环境。为基础实验及自由实验探索提供了平台,给实验类教学带来了新的方式。本文通过与传统实验教学模式的比较,讲解了计算机仿真实验软件在实验教学中的积极作用和一些消极影响,提出了使计算机仿真实验软件有效应用和顺利发展的方法。     

VRML虚拟现实技术在军事演习中的应用

主要探讨利用Java编程、VRML构造虚拟现实场景、三维建模技术以及网络技术相结合来构造虚拟军事演习场景。利用计算机的虚拟现实技术构造出合理的军事演习场景模拟出各种桥梁道路的被毁状况及时设计出有效的抢修方案,能有效地降低训练开支,提高训练效率。利用组节点、内联节点、时间传感器节点、碰撞传感器等节点、随机数的产生等技术点来实现导弹的随机飞行以及与桥梁的碰撞过程;利用3DSMAX强大的三维建模功能和照片建模软件Canoma来制作比较规则的三维模型,比较真实地再现了桥梁及周围建筑的原貌,保持了建筑物各部分的比例和现场环境气势。