NURBS曲面求交及变半径过渡曲面生成

本文探索NURBS曲面求交及构造过渡曲面的方法。基于交线跟踪算法求出NURBS曲面间的交线,算法比较稳定、可靠;采用参数化平面与等距面求交找出两曲面空间等距点,具有自然与变半径过渡曲面的定义相呼应、找点快、准确、稳定的特点;过渡曲面表示为2×3次NURBS曲面,自然、充分地利用了NURBS曲线可精确表示圆弧段的特性,过渡曲面具有表达简单、比较准确、便于采用统一的NURBS曲面处理算法对其进行各种几何处理的优点;实验证明这些方法可行,效果令人满意。     

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。     

基于Trimmed NURBS曲面几何特征的数字化自适应采样

曲面轮廓度误差评价和多边域逼近均要求对理论曲面进行数字化自适应采样。在对当前曲面数字化方法分析的基础上，针对Trimmed NURBS曲面，研究了在给定精度下的曲面数字化自适应采样方法，给出了基于曲率特征函数的曲线自适应采样和NURBS曲面多边域离散算法，提出了一种对大规模曲面网格点检测路戏优化问题很有效的进化算法一蚁群算法，并进行了计算机仿真实验验证。仿真结果表明，所提出的规划方法可显著提高数字化采样效率，具有很大的实用价值。     

逆向工程中NURBS曲面与直线交点快速计算

给出了一个能够方便地判断NURBS曲面片与空间直线的交点个数,并且超线性收敛的快速迭代算法。计算Krawczyk算子判断给定的NURBS曲面片和空间直线有无交点和有几个交点。再使用拟牛顿迭代法求出NURBS曲面片和空间直线上的交点。该算法在用点云数据检测曲面重构的误差时具有快速、准确的特点。     

基于球面三角网格逼近的等距曲面逼近算法

给出了一种基于球面三角网格逼近的等距曲面逼近新算法。利用三角网格逼近基球面,然后计算此三角网格按中心沿在曲面扫凉而成空间区域的边界作为等距曲面的逼近。该算法计算简单,方便地解决了整体误差问题,而且所得到的逼近曲面是与原曲面同次数的NURBS曲面。     

NURBS曲面光顺方法综述

NURBS曲线、曲面的光顺处理是CAD/CAM中非常重要的问题。在研究了NURBS曲面光顺中的几种常用方法的基础上,针对现有光顺算法在多尺度特征并存曲面光顺中的不足,提出利用各向异性小波在表达高维信息的优势,将各向异性小波融入曲面的多分辨率分析中的思想,应用于NURBS曲面光顺,以达到对曲面特征的保存。     

一种裁剪曲面自适应三角剖分算法

本文介绍了一种裁剪曲面按精度三角剖分算法。三角剖分过程在参数域和曲面空间同时进行，参数域上控制三角片的拓扑关系，曲面空间进行精度检测。算法的核心思想是将裁剪曲面三角剖分视为约束剖分问题，从而使得三角形的细分操作拓展为有效域内插入散乱节点的三角剖分问题。算法简便、实用，三角化结果品质良好，已成功地应用于数控加工刀具轨迹干涉处理等具有精度要求的应用领域。     

RCS计算中NURBS曲面和射线求交的快速计算

提出了一种基于牛顿迭代法解方程组的射线和NURBS曲面求交算法。利用预先计算射线和曲面交点个数最大值,通过折中适应性分割曲面得到迭代初始值,达到了快速计算的效果。同时,解决了射线与NURBS曲面多交点判断、自交点筛选等问题,保证了交点精度,且不会遗漏交点。     

裁剪曲面的三角化及图形显示

结合自主版权的超人ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的开发，本文提出了一种适合于裁剪曲面图形显示的曲面三角化算法，该算法将曲面的三角化转化为曲面参数域的三角化，并将二维图形的集合运算与Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分应有和于曲面参数域边界的处理，从而使裁剪曲面在边界上的三角形分布均匀。     

线框造型技术的再认识

本文讨论了利用三维线框作为骨架蒙上NURBS曲面后,产生与裁剪曲面和实体模型等价效果的产品建模技术。建立线框模型时采用离散的数据结构,各条边相互独立,便于设计修改。完成线框设计后,利用交互指点和自动搜索相结合的方法生成封闭的边环,然后蒙面。本法的优点是编程简便可靠,容易构造复杂度高的产品模型。     

柱面扁壳面畸变的实验研究

为控制覆盖件成形中的面畸变,以矩形柱面扁壳为模型,实验研究了其拉深件及切边后的面畸变,分析了面畸变形成机制及成形条件、切边对面畸变的影响.结果表明:柱面扁壳成形后在柱面方向出现面畸变,面畸变沿柱面方向呈M型且基本成对称的分布,切边后面畸变减小,而且畸变形态转变为U型分布.面畸变随板料厚度的增加、压边力的增加、屈服强度的降低、凸模曲率半径的减小而减小.     

三角化网格曲面切割中桥边和省道处理技术及其应用

以往的曲面切割区域自动搜索算法通常以一般的曲面切割应用领域为基础,对于特殊产品设计领域,如服装设计、布绒玩具设计中的桥边和省道没有作必要的处理。因此,在基域搜索和切割过程中,对作为特殊切割线的桥边和省道提出了新的处理方法：通过复制桥边、省道与基域三角形曲面片的交点,在基域切割过程中利用同一三角形内同一线段上交点的连续性来区分原线段上的交点和复制交点,最终完成对基域的切割。与现有的算法相比,本算法对曲面切割线中的桥边和省道搜索更加智能,适合特殊、复杂的服装和玩具等产品设计领域。算法只对基域上的几何元素作了相应的处理,因而有着很高的效率。     

Precision frequency trimming of SAW and STW resonators using Xe(+) heavy ion bombardment

A method for precision frequency trimming of surface acoustic wave (SAW) and surface transverse wave (STW) based resonant devices using a Xe(+) heavy ion bombardment technique is described. The devices are downtrimmed in frequency in an in-situ monitoring process by means of a Kaufmann type ion source that allows first a rough and then a fine frequency trimming with an accuracy of 1 ppm in a single continuous in-situ monitoring process. An improvement of the device insertion loss and unloaded Q as a result of the trimming process is achieved. Single mode 776 MHz STW resonators can be downtrimmed by more than 5000 ppm without deteriorating their parameters while SAW resonators allow a much lower frequency downshift. The method is simple and can cost effectively be applied to SAW and STW device fabrication.     

基于类等势场和响应面法的复杂锻件预成形优化设计

为实现复杂锻件的预成形设计,以连杆的热锻预成形设计为研究对象,建立基于类等势场和响应面分析的三维复杂锻件的预成形设计方法。在分析毛坯与终锻件间等势场分布规律与特点的基础上,采用逆向拟合法提取等势面及线面光顺处理,实现等势面的高效精确重构。针对长轴类锻件的预成形设计要求,提出沿零件的长、宽、高分别设置合理的缩放因子的非均匀缩放方法。实现了预成形件材料分布的合理调控,获得了优化的预锻件和辊锻毛坯,最终获得了充填完整、无任何成形缺陷且飞边小的连杆终锻件。数值模拟结果表明,所建立的方法能较好实现复杂锻件的预成形优化设计。     

基于理想解-裁剪法的水面油污清洁器设计

 针对目前很多产品存在结构组成冗余、工作流程繁杂的问题,提出了一种基于理想解-裁剪法的产品创新设计策略.该策略通过对产品系统进行需求分析确定出系统的理想解,并依据理想解找出产品系统问题存在的部位;在对系统组件进行功能分析的基础上,确定造成系统问题的问题组件,利用裁剪法将问题组件裁剪掉,最终实现消除系统问题的目标.通过使用该策略对现有水面油污清洁器进行改进设计,显著地简化了现有水面油污清洁器的结构组成,提高了其工作效率和工作环境适应性.     

Fatigue and mechanical characteristics of nano-structured tool steel by ultrasonic cold forging technology

Ultrasonic cold forging technology (UCFT) utilizing ultrasonic vibration energy is a method to induce severe plastic deformation to a material surface, therefore, the structure of the material surface becomes a nano-crystal structure from the surface to a certain depth. It improves the mechanical properties; hardness, compressive residual stress, wear and fatigue characteristics. Applying UCFT to a rolling process in the steel industry is introduced in this study. First, the UCFT specimens of a tool steel (SKD-61/equivalent H13) are prepared and tested to verify the effects of the UCFT in a variety of mechanical properties, the UCFT is applied to the trimming knives in a cold rolling process. It has been determined that UCFT improves the mechanical properties effectively and becomes a practical method to improve productivity and reliability by about two times compared with the conventionally treated tooling in the trimming process in a cold rolling line.     

基于电流致重结晶的Poly-Si纳米薄膜电阻电学修正特性

为了提高基于多晶硅纳米薄膜的压阻传感器的性能及成品率,对不同厚度多晶硅薄膜的电阻电学修正特性进行了研究.采用低压化学气相淀积(LPCVD)工艺,620℃下制备多晶硅薄膜.通过固相扩散法实现高掺硼,并基于光刻工艺制作成电阻.实验结果表明,在薄膜电阻上施加高于阈值的电流,可有效降低电阻值.薄膜厚度的变化改变了薄膜结晶度及晶粒尺寸,从而影响其修正阈值电流密度及修正速率.用所建立的晶界填隙原子-空位对模型对电学修正现象进行了理论分析,认为该现象是大电流激励产生的焦耳热导致晶界发生逐层重结晶,从而增大载流子迁移率的结果.研究表明,该方法可用于高掺杂多晶硅电阻的封装后调阻.     

Stabilising and Trimming 3D Woven Fabrics for Composite Preforming Applications

The work presented here focusses on the developments in the stabilising and trimming of 3D woven preforms. Dry fibre preforms are notoriously difficult to trim; once a fabric is cut, it loses its edge stability and consequently the fabric frays. The result is an unstable fabric which can easily be displaced/ distorted prior to composite manufacturing. In this work, three stabilisation and three trimming techniques were investigated. Of the stabilisation techniques these included powder binder, thermoplastic binder yarn (activated to give fabric stabilization); and polyester stitching. The stabilised fabrics were trimmed to near-net-shape using different trimming techniques. The trimming techniques investigated were laser, clicker press and ultrasonic knife. Each stabilisation method was trialled with each trimming method to assess the most suitable combination. The assessment of quality and suitability was made by observing the level of stabilisation, amount of fraying fibres, quality of the cut, ease of application and repeatability of the process. This paper details the assessments made for each combination alongside practical application conclusions. The key findings were; cutting by means of a laser is capable of sealing the fabric edges, producing high edge quality. Stitching as a method of stabilising is not sufficient in preventing fibres from moving during the cutting process, hence producing an unclean cut.