可展面的连接与组合

探讨了可展面连接的两种类型:相交连接与相切连接。通过定理论证,得出重要结论:两个可展面只有在直母线上才能实现相切的接触。该结论为服装设计及其它工程领域构造组合式可展面问题的解决提供了理论依据。     

可展面在平面上的展开及其在工程上的应用

论述了可展面在平面上展开的理论方法 ,即以可展面上一条已知曲线为基础 ,将可展面展开的方法。并以此为依据 ,探讨了工程中应用很广泛的一种可展面——渐开线螺旋面的展开问题 ,为解决工程实际问题奠定基础     

二维数字化齿面的展成方法研究

利用共轭曲面原理和齿轮啮合原理对以离散点表达的二维数字化齿面的展成加工进行了研究。应用该方法，以二维非标准数字化齿面的展成加工为实例，通过仿真计算，获得了实际展成加工中的加工参数，以及实际所展成加工的齿面。该方法对于完善齿面加工理论，并应用于实际的二维齿面的滚齿、插齿、磨齿等加工工艺，具有重要的理论价值和应用价值。     

基于刚性折纸的新型可折展移动机器人折展原理分析及验证

针对现有轮式机器人的本体相对固定无法适应复杂环境的问题,将自由度较少、折展比大的刚性折纸机构与高效的轮式运动相结合,提出一种新型可折展移动机器人机构,提升了移动机器人在复杂环境下的通过性能。对此机构折展原理进行分析,得到机器人三维尺寸与驱动角之间的关系,并通过建立简化模型,对动力学进行研究,得到不同位置的驱动力矩随驱动角的变化,从而得到最优驱动布置方案,之后通过运动协调算法研究,实现了机器人移动与折展协调运动,使其能够在复杂环境中高效运动。最后搭建物理样机以及控制系统,并通过试验验证机器人的移动及折展性能。结果表明,该可折展移动机器人具有三维折展比大,运动灵活高效的优点,可通过切换姿态适应复杂路径,有望在探测、检测以及救援等工程领域得到应用。     

基于空间可展机构可靠性设计分析

空间可展机构具有展开性能好、稳定性高、可延展性的特点,可适用于太阳能帆板展开机构、太空平面反射天线等领域,空间可展机构在展开和折叠时需要满足高精度、重量轻的要求,需要进一步对其进行模型设计分析与研究。为提高空间可展机构在展开和折叠时的运动精度,基于空间可展机构的杆件尺寸误差、装配误差和主动件角速度周期性波动误差的情况下,利用常规设计方法和可靠性设计方法分别对空间可展机构的驱动杆直径进行设计计算。结果表明：利用可靠性设计方法计算不仅可以起到优化杆件作用,还提高了可展机构的可靠度,验证了可靠性设计对于研究空间可展机构的可行性与有效性,同时对推进空间可展机构的工程应用具有一定的基础理论支撑与实际价值。     

基于直线驱动的空间可展机构运动分析

将直线机构与折纸机构相结合,设计出一种新型空间可展机构,并对其进行运动分析。运用抽象思维将筝形纸板的四条边线抽象为构件,将相邻边线间的拐点抽象为转动副,提出一种二自由度筝形七杆机构,采用几何证明的方式,对机构执行构件实现直线运动的条件进行研究,结合运动支链为末端执行构件提供约束的本质,通过引入平行约束的方式,设计得到多种单自由度筝形直线机构。以筝形直线机构为基础构造可展单元,阐述模块化组成筝形直线可展机构的原理和过程。根据三浦折纸机构的运动几何特性和面对称性,在运动学分析的基础上,提出一种通过改变对称面上共线等距点的间距来实现机构折展的驱动方式,经由筝形直线可展机构予以实现后,建立整体空间可展机构的虚拟样机模型,研究机构的运动干涉问题及其影响因素,绘制折展率性能图谱,得到了该空间可展机构的折展率随着板厚h的减小和切除长度c的增大而增大的结论,为机构的结构设计和工程应用提供参考依据。     

基于法矢量的直齿锥齿轮可展曲面齿面求解及其几何特性

传统齿轮啮合理论讨问题的方法是给定一个齿和两个共轭齿面各自的运动参数,求另一个齿面以及其几何特性。本文提出一种基于齿面法矢量的直齿锥齿轮可展曲面齿面及其几何特性求解方法。首先根据齿轮啮合原理,应用矢量分析的方法,求解出直齿锥齿轮齿面的法矢量。然后根据该法矢量即可直接求解两个共轭可展曲面齿面及其几何特性。该方法简单实用,为直齿锥齿轮的创新设计提供了一种新方法和新途径。     

四面体构架式可展天线型面划分与程序化建模

对四面体构架式可展天线进行研究,提出了一种较为简单的型面划分方法。基于MATLAB和SOLIDWORKS提出了一种程序化建模的方法,采用VBA编程语言对SOLIDWORKS进行了二次开发,并设计了可视化操作界面。两个可展天线机构实例验证了该型面划分与程序化建模方法的正确性。所提方法划分型面的过程较为简单且型面网格质量较好,采用程序化建模的方法对天线机构进行建模方便快捷,整体设计效率大大提高。     

基于高斯映射的可展曲面等曲率离散问题研究

提出可展曲面及其折展结构的空间高斯映射数学建模方法与分析理论,实现空间折展特性分析与折纸曲面的离散化研究,并继而可以进一步引申到可展曲面的等效数学模型的空间机构学研究。通过建立可展曲面的高斯映射方法,建立空间折展曲面与复杂折展结构的高斯球面曲线,实现三维空间折展结构降维到二维球面曲线,且以高斯映射方法建立可展折纸曲面的数学模型基础理论,并通过曲线曲面理论,将三维的可展曲面问题转化为高斯球面曲线的数学分析。继而通过折展曲面与折展单元的高斯球面曲线的对应研究分析,且由球面曲线的离散得到折纸曲面的近似多面体折展结构,并为其等效机构学特性研究奠定基础,进一步将曲面折展转化为平面折展可对应的现有机构和机器人学问题,实现曲面折展问题与平面折展问题对接,并探讨其工程应用依据。     

可展曲面的计算机辅助设计

基于三维射影空间中点和平面间的对偶性,提出了计算机辅助设计五次样条上可展曲面的一种简单且有效的方法,通过采用该方法,可利用具有B啨zier和B样条基的控制平面设计可展曲面。基于将可展曲面作为平面单参数族包络面的思想,给出在B啨zier和B样条基下可展曲面的参数表示形式。讨论了所设计可展曲面的特点和几何构造,研究结果表明,所提出的设计方法具有现有曲线设计方法的特征,现有的对于曲线的一些几何构造技术可延伸到可展曲面的设计。     

包络曲面的逆向工程快速实现方法

以罗茨风机叶片为例,通过激光扫描和数据处理,得到叶片截面线,然后导入UG软件,通过拉伸,得到叶片包络曲面,并进行了加工仿真,方便快捷,对大大降低包络曲面设计和制造周期提供有效实践经验。     

基于神经网络的曲面拟合方法研究

分析了应用于反求工程的几种曲面拟合方法,提出一种基于神经网络技术的自由曲面拟合新方法。该方法能在实物原型存在破损或不完整的情况下对测量数据进行数据插补和曲面重构,获得精度较高的拟合曲面。通过安全帽面的测量与数据拟合处理实例,验证了该方法的有效性。     

基于三角曲面的逆向工程CAD建模方法

根据目前逆向工程CAD建模中存在的问题，提出一种基于三角Bezier曲面模型初始表达的跨平台产品逆向工程CAD建模策略，既能利用三角Bezier曲面的优势，又能有效地与通用CAD软件集成。对涉及产品逆向建模方案、数字化测量规划、实际建模过程和再创新设计等具体内容进行了详细阐述，并结合具体实例说明了该方法的可行性和有效性。     

基于逆向工程的自由曲面数字化检测方法研究

讨论了对已有CAD模型的自由曲面的数字化检测问题，提出了以自由曲面边缘轮廓的质心和最小惯性主轴为定位基准，使被检测曲面与CAD模型对齐的方法，先进行边缘轮廓检测，再根据逆向工程软件Surfacer进行自由曲面表面特征的检验，为实现已知CAD模型的自由曲面的在线检测提供了理论依据。     

面向工程机械再制造的表面工程技术及其应用

再制造是先进制造技术的重要组成部分和发展方向,是工程机械行业可持续发展的战略之一。在分析表面工程技术在工程机械再制造中的地位和作用的基础上,重点介绍了堆焊技术、热喷涂技术、电刷镀技术及激光再制造技术的特点及其应用现状,最后给出了表面工程技术在混凝土泵车底盘十字轴再制造中的应用实例。     

可展曲面的几何设计与形状调节

为了克服传统方法在可展曲面设计上的缺陷，方便地解决工程中经常遇到的可展曲面位置和形状难以调整和控制的问题，基于3D射影空间中点和平面间的对偶性这一重要思想，提出了两种直接、简单的可展曲面设计方法。该方法将可展曲面用具有基函数的控制平面来表示，通过引入形状控制参数λ（0≤λ≤1），使生成的可展曲面在较大的范围内可进行调节和控制，增加了造型的自由度，通过调节参数λ，可以得到一族可展曲面，这族可展曲面保留了许多B样条曲面的特性，在λ取0．5的特殊情况下，所生成的可展曲面即为均匀B样条曲面。研究结果表明，该设计方法具有现有曲面设计方法的特征，算法简单、有效。     

基于CATIA的逆向工程中的曲面重建

曲面模型的建立是逆向工程技术中极为关键的一步。本文通过一个具体实例,介绍了如何利用CATIA V5逆向工程模块调入点云,经过滤、网格化,到创建扫描线、生成曲线、填充曲面最后建立起曲面模型的数据处理过程,为读者提供了一种逆向工程中曲面重建的基本方法。     

基于逆向工程的缺损颅骨模型重建

利用逆向工程技术,对颅骨缺损部分进行曲面重构,同时利用快速成型技术还可以得到颅骨和补缺处的实体模型,大大缩短了手术时间,提高了手术的成功率.     

基于逆向工程的汽车前围板曲面重构

介绍了汽车前围板零件的逆向设计流程,重点分析了该零件的点云数据测量方法及CAD模型曲面重构,总结了逆向建模过程中的一些常见问题。通过RE技术实现了前围板曲面的快速建模,显著地提高了产品研发效率。