逆向工程中点云孔洞修补技术研究

对于散乱点云模型上的大面积、跨面孔洞,逆向软件往往难以修补。为了提高孔洞修补精度、获得完整的点云模型,提出了对手受惩罚竞争学习算法(Rival penalized competitive learning,RPCL)和模糊C均值聚类算法(Fuzzy C-means,FCM)相结合的综合改进径向基函数神经网络(RBF)算法,建立了基于改进算法的点云孔洞修补模型,并以挖掘机斗齿和汽车模型为研究对象,利用RPCL-FCM-RBF联合算法对不同特征的点云孔洞进行了修补研究。结果表明,该算法在很大程度上提高了点云孔洞的修补精度,其补洞效果远优于逆向软件。而且,较之传统的RBF神经网络,该方法所建模型具有更高的预测精度、能够有效地调整洞口缺失数据、实现点云孔洞的精确修复,实用性强。     

极限学习机在散乱点云孔洞修补中的应用

针对逆向工程散乱点云模型上大面积孔洞软件修补效果差和运用传统的BP神经网络算法及改进的BP前馈神经网络效率低,提出了一种基于极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)前馈神经网络的孔洞修补算法。以玩具小车车身点云模型为例,将其人为漏洞分为训练数据和预测数据,采用ELM对训练数据进行训练,建立回归模型,并与BP模型和PSO-BP模型进行对比,验证了ELM神经网络的快速性和预测精度高。并以斗齿点云自然孔洞为实验对象,实现了很好的修补效果,具有较好的实用性和参考价值。     

一种基于支持向量机的孔洞修补方案评估方法

为了自动评估逆向设计软件的点云孔洞修补效果,以确定最佳的修补方案,提出了一种基于支持向量机的点云孔洞修补评估算法。首先,以基于实际工程应用的挖掘机斗齿点云为实验对象,在斗齿的不同部位人为构造20个点云孔洞,用专业逆向设计软件Imageware13.2进行孔洞修补,并建立相关特征向量。其次,将60%的特征向量作为训练样本输入SVM模型进行训练,并建立参数优化后的SVM分类器模型。最后,将其余特征向量作为测试样本输入SVM模型进行分类识别。实验证明,此方法具有较好的识别效果,识别正确率可达90%,并有鲁棒性好、识别速度快等优点。     

基于GA-BP神经网络的三维点云孔洞修补研究

针对精度要求高的销孔、内腔和复杂型面点云零件的大面积、跨面孔洞修补差情况,提出了一种基于GA(遗传算法)和BP(反向传播)神经网络的GA-BP混合算法,利用GA全局优化的能力,运用GA优化BP的权值和阈值,克服了BP神经网络陷入局部最优解。以挖掘机斗齿为例,利用混合算法GA-BP对三维点云数据不同特征缺失进行修补,实验结果表明,与一般BP神经网络比较,该方法预测精度高,收敛速度快,具有很好的鲁棒性,适用性强。     

基于RBF神经网络的曲面数据修补研究

径向基函数(RBF)神经网络具有良好的泛函逼近能力,主要探讨了将RBF神经网络应用于残缺曲面数据修补问题,通过建立适于数据修补的网络模型与采用levenberg-marquardt算法的改进型BP神经网络进行性能比较.结果表明:RBF在进行残缺数据修补时网络收敛速度快于BP神经网络,且修补精度高,适宜于曲面残缺数据的修补.     

基于Geomagic Design X的曲面逆向建模技术及应用

基于Geomagic系列软件,并以扇叶为例,详细阐述了逆向建模的流程。首先对扇叶外形特征进行数据采集,采用Geomagic Wrap进行点云数据预处理,然后采用Geomagic Design X进行逆向数字建模,最后,采用"Accuracy Analyzer"完成点云数据与数字化模型的偏差分析,表明曲面重构模型精度较高。该方法可获得高质量的三维模型,具有较好的应用价值。     

SOFM和NURBS为基的散乱数据点自由曲面重构

利用自组织神经网络对原始曲面上的散乱数据点进行聚类,应用Unigraphics软件中的NURBS对聚类数据进行曲面重构,以获取原始曲面的CAD数字化模型.具体方法是利用Unigraphics软件设计原始曲面,在所设计的原始曲面上随机设置大量的散乱点数据,应用MATLAB中的神经网络工具箱中的自组织神经网络,对原始曲面上的散乱点数据进行聚类,获取样条曲线,再应用Unigraphics软件中的NURBS完成曲面重构.     

以UG为平台的逆向工程数据处理技术

基于UG基础平台,应用逆向工程点云切片数据提取理论开发逆向工程模块.通过建立多个与点云数据相交截面,提取点云数据的特征边界点,再将特征点拟合成线,线拟合成面或体.实例显示该模块能有效地从散乱点云数据中提取特征点,实现在UG环境下逆向建模.该方法也解决了UG从部分逆向软件导入后数据不能编辑、修改的问题.     

基于退役电池包的逆向重构研究

以退役动力电池包壳体为研究对象，采用EinScan HX激光扫描仪获取原始点云数据、Geomagic Control软件对点云数据进行处理、Geomagic Design软件重构三维数字模型，分析和总结了逆向重构过程中的关键技术。通过Geomagic Control软件分析了重构的三维数字模型与原始点云数据的误差，确认误差在±1 mm内，满足了退役动力电池包智能拆解系统对三维数字模型的精度要求。因此，精确的逆向三维重构技术对实现机器人自动化拆解有很好的指导意义，有利于退役动力电池包智能拆解技术的发展。     

船用凸轮外形轮廓线测量与建模的研究

船用凸轮进行国产化和再升级的正向设计较困难,本文基于逆向工程技术,采用激光扫描仪测量并进行逆向设计。首先对实体零件采用激光扫描仪获取表面点云数据,利用逆向软件对测量数据进行点云合并、点云去噪、点云精简、建立坐标系、点云平面投影等处理,提出分层提取边界算法。将提取的边界点云由点到线到面的流程,构造三维实体模型。实践表明,该逆向设计能快速建立实体模型,基本可以满足凸轮运动要求,有一定实践指导意义。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.