CAD／CAM中自由曲面造型技术的发展和问题

本文叙述可望在近期内进入ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的４种曲面造型方法，即散列数据插值曲面、Ｇｒｅｇｏｒｙ的曲面构造方法（Ｇｒｅｇｏｒｙ曲面片）、自由变形技术（ＦＦＤ）和用偏微分方程方法构造曲面（ＰＤＥ）。扼要说明各种方法的理论、优点与缺点，及为推广至实际应用需做的工作。     

由物体线框模型构建表面模型研究综述

三维重建过程中线框模型往往作为中间模型出现,由于线框模型的二义性以及过于简单的信息制约了它的应用,通常都要将其转换为表面模型或实体模型.该文主要围绕三维重建中线框模型的表面构建问题,分析其中所面临的难点.根据三维重建源对象的不同,对直接从线框模型提取特征构建表面模型、面向线框模型从单幅线图构建表面模型以及基于多面投影图构建表面模型三个方面,综述了当前对线框模型进行表面构建的方法.在此基础上指出研究中尚存在的问题并展望未来的发展趋势.     

基于递归分割的曲面造型算法

对常用复杂曲面造型方法的缺点进行了分析，给出了基于递归分割构造任意拓扑结构复杂曲面的有关算法，避免了参数方法在构造复杂曲面时费时而且难于处理的参数曲面求交和曲面拼接等问题，为优质高效建立复杂曲面模型奠定了基础。     

基于NURBS方法的转子锻件的三维几何造型

压气机转子是航天发动机上的重要受力构件，其形状十分复杂，因此准确地描述锻件并生成模具的表面模型十分重要，采用曲面造型中常用的NURBS方法实现了转子锻件自由曲面和解析曲面的几何造型，生成了带径向扭曲叶片的转子锻件及其模块的表面模型，利用造型生成的数据文件数控加工得到了模具型腔模块，赞成结果准确地反映了转子锻件的几何信息，为后续的有了元模拟前处理奠定了良好的基础。     

复合材料弯管曲面的整体造型设计

利用隐式几何造型方法的优点,建立了弯管过渡曲面的方程,改进了弯管现有的过渡方法,且保持其几何造型的特征,由于控制参数的调节作用,增加了过渡曲面造型的自由度。通过对弯管的应力分析得出：在圆环面与小圆柱面接合处、小圆柱面与过渡曲面的接合处、过渡曲面与大圆柱面的接合处这三处的应力突变都很小,表明该弯管的弯曲效应好,验证所建立的弯管过渡曲面是可行的。     

一种曲面裁剪的快速新算法

曲面裁剪算法是曲面造型的关键算法之一。传统的裁剪算法是通过对重点和重边进行较复杂的特殊处理并基于环的两两并、交、差来实现的。本文首先提出并严格的定义了入点、出点等概念,在此基础上,提出了一种 对被裁剪曲面参数域进行快速组环的分裂、组环方法,从而实现了对曲面的快速裁剪,该算法已实现并用在ＳｕｐｅｒｍａｎＣＡＤ／ＣＡＭ曲面造型系统。     

三维造型软件的教与学

CAD造型软件是机械类各专业的一个很重要的课程软件。CAD造型软件的教学直接影响机械类各专业学生的造型设计能力。本文从作者个人的学习经验中探讨了学习这类软件的情况,又从教学模式、教学方法和教学体系等方面探讨了教授这类软件的新思想和新方法。     

复杂曲面的造型设计与理论研究

本文以显像管隔离器的偏转线圈为例，研究了复杂曲面的测量方法及型面设计，给出了设计方法及数学模型。由于所建的模型直观明了，很容易在计算机上实现，因而可在生产实际中普遍推广和应用。文中应用该数学模型编制了相应的计算机程序．对显像管隔离器偏转线圈８０个截面进行了测量与数据处理，得出了描述型面曲线和型心的数学表达式，标准偏差和应用该方法的相关系数。经验证，能收到满意的结果．为在坐标测量机上研究复杂曲面的造型设计提供了行之有效的方法．     

基于Inventor的零部件三维造型设计

Inventor是Autodesk公司推出的面向机械设计的三维CAD软件，它融合了当前CAD所采用的最新造型技术，属于基于特征的参数化实体造型软件。本文简要介绍了Inventor的主要组成模块与其对应的基本功能，以及零件造型特征和自适应技术，主要分析了运用Inventor进行零部件三维造型设计的方法和流程。     

带面积约束的光顺曲面造型算法

讨论了带有面积约束的光顺曲面造型方法，通过用Bezier曲面来拟合空间数据点，并且满足相应的面积约束，光顺标准及误差要求，通过泛函的极小化计算得到相关参数，并进行加权分析得到相关曲面，文后通过对花瓶的拟合，对算法进行了各种定量计算。     

基于ECAD平台的三维配管设计软件开发研究

本文针对我国化工领域实现配管设计的实际需要，提出在三维管道建模过程中的拓扑定义与几何中造型分步实现的思想，并简要介绍了在ＥＣＡＤ平台上开发三维管道设计系统的方法和关键技术。     

柔性制造系统的建模

本文以极大代数为数学工具．对确定性的柔性制造系统（ＦＭＳ）提出了一种基于事件域上的建模新方法。     

从CAD／CAPP集成看轴类零件的产品模型合理表示

本课题组在开发CIMS特征造型软件过程中试作了CAD与CAPP的直接接口,从中发现CAD与CAPP对于零件的特征建模表示方法有不同的理解和要求。本文列举这些差异,以供CIMS和并行工程环境下建立更完善的集成产品信息模型作参考。     

复合材料非线性本构关系的机算机模拟

本文对单向连续纤维增强复合材料的弹塑性本构关系进行了数值模拟。首先提出了基于统一弹粘塑性本构理论的有限无法,然后利用微观力学模型研究了弹性纤维增强弹粘塑性基体的复合材料应力——应变关系。     

复合材料非线性本构关系的机算机模拟

本文对单向连续纤维增强复合材料的弹塑性本构关系进行了数值模拟。首先提出了基于统一弹粘塑性本构理论的有限无法,然后利用微观力学模型研究了弹性纤维增强弹粘塑性基体的复合材料应力——应变关系。      

回转体类零件的三维特征造型

本文结合国情设想了特征设计软件的研制要求,为轴类零件发展了一个原型系统。它采用以面为核心的数据结构,通过贴合面检索形素之间的组装关系,实现尺寸标注和尺寸驱动。一般情况下面表只存储边界线框,利用线框模型操纵和显示形素。当形素间发生相贯时。填充面以NURBS表示,进行曲面求交和裁剪。这种混合模型的优点是操作简便、可靠,交互修改设计快,同样可以直接连接CAPP和数控加工编程。     

基于生物型与自组织的产品信息建模理论初探

生物型与自组织的产品信息建模理论基础与技术体系尚处在探索和形成过程之中，其精确内涵和关键技术还需进一步研究。主要对生物型与自组织产品信息建模理论的概念、模型定义，以及由各相关于模型按层次递阶关系组成的群体模型集的组织结构、生存环境与相关技术等进行了探讨。     

网络分布式体素造型系统D－TORUS

Ｄ－ＴＯＲＵＳ是一个在网络分布式环境下实现的体素造型系统，它充分利用网上的空闲计算资源进行并行计算，支持任务级和算法级两种并行策略，在造型的同时分别在不同窗口中显示线框图、剖面图、实体图和进行有效性分析，使得原先只能顺序执行的任务能够同时在多个机器上执行，加快了系统的运行速度，提高了用户的设计效率。     

一种雷达综合船位信息输入接口的研究

在对国内外正在使用的船舶交通管理系统(Vessei Traffic Services缩写VTS)的数据输出接口和国内各港口对VTS信息的需求情况进行大量调研的基础上,分析了雷达综合船位信息的标准输出接口的接口标准和输出数据的结构,对该标准输出口的信号和数据进行了计算机模拟。以此为基础,设计了接口电路,编制了接口板固化软件。安装并调试了接口板,完成了接口的研制。该接口在工程上具有较强的适应性、兼容性、可靠性和可扩充性,具有一定的信息处理功能和容错能力,能够满足综显系统的要求,联机调试结果良好。     

人-梁相互作用动力学模型研究

该文用一个具有分布质量、阻尼和刚度的动力学模型来表示附着于梁上的人体,利用Lagrange方程建立了有限个人留驻在梁上(即人-梁相互作用动力学模型)的振动微分方程。分析了人-简支梁联合体系的动力学特征,展现了人对简支梁动力特性的影响。并将数值模拟结果与英国学者的实验结果相比较,验证了该文所建立的人-梁相互作用动力学模型的合理性和正确性。