Inventor中变螺距螺杆的绘制

螺杆是包装机械中常用的物料供送装置,由于Inventor不能直接由曲线方程绘制复杂曲线,导致无法直接用Inventor设计变螺距螺杆,限制了其在包装机械设计中的应用。结合Matlab的函数计算功能和Inventor的三维造型功能,提出了一种变螺距螺杆的绘制方法。结果表明:该方法能够快速、准确地设计变螺距螺杆,弥补了Inventor在复杂零件造型方面的不足,使其能够在机械设计中发挥更大的作用。     

基于复杂工程图的三维造型草图生成算法

提出一种基于复杂工程图的快速三维草图生成算法,以及一种视图选择分割子算法。该子算法不仅结合了主流三种分割算法的优点,对视图分割具有选择性和次序性,而且最多四次分割就能达到对复杂工程图彻底分割的目的。改进的角度判别法进一步提高了算法的整体效率。最终通过实例验证,可处理现有CAD软件对二维图的导入,提高了三维几何造型的效率。     

基于3D草图的个性化鞋楦设计

目的 将基于3D草图的曲面重建方法应用于个性化鞋楦设计。方法 对个性化鞋楦设计方法进行研究,确定足楦设计标准,使用基于3D草图的逆向设计方法,在脚部模型上创建包含足型关键参数的鞋楦3D草图。根据3D草图选择合适的曲面创建工具生成鞋楦CAD模型。通过修改鞋楦3D草图,实现鞋楦模型的变形设计。结论 以Geomagic Design X为设计平台,根据足楦设计标准,实现了基于足部扫描模型的鞋楦3D草图提取和CAD模型创建。修改鞋楦3D草图中头势曲线,在草图约束驱动下得到新款式3D草图,创建了新鞋楦模型,实现了个性化鞋楦的创建和再设计。     

在三维CAD软件中建立空间几何元素模型的研究

在三维CAD软件中对空间几何元素建立模型是解决工程领域空间问题的基础,本文对各种空间几何元素提供了多种建立模型的方法.每种三维CAD软件对于建立空间平面、空间直线、空间曲线的模型都提供了简单方便的方法,但是建立空间曲面的模型则要比建立其它空间几何元素的模型更加复杂和困难.CAXA实体设计是国产的三维CAD软件,在该软件...     

手绘草图识别技术及其建模方法研究

手绘草图识别技术是计算机支持的交互式草图设计系统中的核心问题,针对这一问题,提出了一种手绘草图识别算法,主要包括手绘草图原始笔划的数据前处理、基于多次检测算法的特征点识别、草图分段识别、空间位置解释、图形重构等内容.本文利用多次识别算法,可以有效解决手绘草图模糊性及拐点和折点不确定性,基于这一技术的三维草图CAD建模方法已在自行研发的CAD软件中得到应用,并取得了良好的效果.     

齿轮实体参数化造型的新途径

提出了逆向二次开发CAD软件的理念,并通过应用Visual Basic程序语言,基于三维机械CAD软件SolidWorks97平台,开发齿轮三维实体参数化造型设计系统的实例,介绍了应用该方法逆向开发三维CAD软件的全过程.解决了工业生产中齿轮三维实体造型设计的难题,并提供了一种对三维CAD软件开发的方法,使设计者掌握运用该方法进行实际开发,提高开发CAD软件的能力.     

高速列车车头纵剖面最大轮廓线辅助快速设计

目的研究符合设计师在Rhinoceros软件中三维草图建模习惯的计算机辅助高速列车车头纵剖面最大轮廓线设计方法。方法基于Rhinoceros二次开发高速列车车头纵剖面最大轮廓线辅助设计程序。分析曲线设计需求,根据NURBS曲线原理,将曲线控制点分为固定控制点、可左右水平移动控制点和可上下左右自由移动控制点三类,采用轮盘赌算法确定每个控制点的随机移动方向,根据产生的随机数和该控制点与相邻控制点距离最小值的乘积确认移动距离、移动控制点并生成若干NURBS曲线。结果在给定曲线基础上快速批量生成足够变异的NURBS曲线设计方案,供设计师选择,且曲线可持续迭代。结论相比此前对于基于NURBS建模的高速列车车头计算机辅助造型设计研究,在提高设计效率的同时,兼顾了设计师在Rhinoceros软件中的三维草图建模习惯。     

异构CAD数据交换中样条草图的处理方法

针对现有异构CAD系统间的产品数据交换方法对样条草图处理不足问题,提出了支持样条草图参数化交换的草图数据交换构架。将草图数据交换分为简单参数草图数据交换和复杂参数草图数据交换。重点分析了复杂参数草图数据交换问题,通过引入Hausdorff距离作为适应度评价方法,构建了基于粒子群优化求解的样条草图参数化交换算法,利用曲率自适应学习因子来避免局部最优解,使得不同曲率区域的参数点位置合理分布。所提方法在异构CAD系统间进行了实验测试,结果证明了本方法的有效性。     

曲线的光滑处理与仿真组合测量

仿真组合测量方法适合测量具有复杂轮廓的零件,首先需要根据零件图样绘出理论轮廓的CAD图形和公差带,然后测量出零件轮廓上的点坐标,同样转换为CAD图形,以其实测轮廓是否超出理论图形的公差带进行合格性判断。对于以离散点表达的复杂曲线,图样上要求光滑连接各离散点,绘制CAD理论图形时一般以二维多线段格式读人数据点,CAD提供了两种使其光滑连接的方法,就是修改二维多线段为拟合曲线或样条曲线。另外,零件轮廓的实测数据转换为CAD图形后也同样需要光滑连接,采用拟合曲线还是样条曲线,本文将根据不同情况进行分析。     

利用SolidWorks的组合体读图方法研究

由二维视图表达的组合体读图是工程制图课程中较为重要但又为学生感到抽象的一部分内容,指出了现有的多媒体课件在这个问题上仍然不能发挥教师的主导作用,不能满足交互性和实时性的教学需要。论述了组合体读图中引入三维CAD软件辅助教学的必要性,应用SolidWorks从二维草图到三维实体建模的方法,提出了以匹配线框为形状特征的识图和建模过程,将组合体读图中运用形体分析法的人工思维过程通过三维造型形象地表现出来,从而提高学生的看图能力和空间思维能力。     

Two-dimensional Fourier transform of scaled Dirac delta curves

We obtain a Fourier transform scaling relation to find analytically, numerically, or experimentally the spectrum of an arbitrary scaled two-dimensional Dirac delta curve from the spectrum of the nonscaled curve. An amplitude factor is derived and given explicitly in terms of the scaling factors and the angle of the forward tangent at each point of the curve about the positive x axis. With the scaling relation we determine the spectrum of an elliptic curve by a circular geometry instead of an elliptical one. The generalization to N-dimensional Dirac delta curves is also included.     

Elimination of corners in the mapping of a closed curve

Summary A transformation, which maps the exterior or the interior of a simple closed curve with corners into the exterior or interior respectively of a simple smooth (corner-free) closed curve, is introduced. Symmetry properties are shown to be preserved by the transformation and a numerical procedure for applying the proposed transformation to an arbitrary curve is presented.Smooth curves, resulting from the application of the corner-eliminating transformation to a square and to a sixcornered double ship section are also given.     

Study of a dynamic-shape-curve function for a fused tapering optical fiber

For the fused tapering optical fibers, a physics-mathematics equation of dynamic-shape curves is deduced. The closed-form solution of the equation can be acquired by use of its initial, boundary, and volume-conserved conditions. The shape curves in different tapering processes can be described by the solution conveniently, accurately, and integratively. A large quantity of experimental data has been provided and shown to have a coincidence with the theoretical results properly. Especially, the initial length of the fused zone is known, and the solution can predict the whole tapering shape curve with an arbitrary elongating length.     

基于半正交B样条小波的任意控制顶点数曲线光顺

目前,小波分析应用于逆向工程时,对控制顶点有特殊要求,只能处理2j r个控制顶点的图形,为此提出了一种可以光顺任意控制顶点B样条曲线的小波分析新方法。在介绍B样条定义的基础上,从小波分析的定义出发,用严格的数学证明推导了任意控制顶点曲线的小波分解与重构具体算法。最后,该算法成功应用于B样条曲线的小波光顺,实例表明,该算法准确、结果稳定,效率理想。     

B样条曲线的小波光顺法

本文研究了B样条曲线的小波光顺法。首先介绍了利用准均匀B样条曲线逼近具有任意节点矢量的B样条曲线的方法，从而将任意B样条曲线转化为多分辨率表示，进而提出了基于小波的曲线光顺误差控制算法。小波光顺法在光顺曲线的同时具有减少控制顶点的作用，兼具简单性和通用性的优点。     

自适应变长线性拟合的多阵方位平滑同步方法

在多阵方位轨迹关联融合过程中,由于单阵输出方位的节拍和时刻不同需要进行同步并且在拟合过程中定长、定阶拟合函数与任意方位曲线存在失配问题,为此文章提出了一种自适应变长线性拟合方法。该方法首次采用分段线性拟合对方位轨迹正切值进行拟合,通过实时监测跳变点及平滑后的拟合效果(即连续在拟合线段同一侧的平滑前的轨迹点占平滑前总轨迹点数的比例),实时改变拟合线段长度。试验数据处理结果表明,该方法可以解决多阵方位同步问题,对各种方位轨迹曲线有较好的拟合精度且计算速度快,为后续多阵方位轨迹关联融合处理提供支撑。     

A comparative study of prototype and model nailed timber joints

A series of prototype and model nailed timber joints were tested to determine their load-deformation characteristics. The load-slip curves were fitted to three different empirically derived mathematical expressions containing arbitrary constants. The results were correlated with the grading modulus (which is the stiffness, of the boards on the flat measured under centre point loading over a0.915 m span). The results showed that the load-slip behaviour of the nailed joints could be characterised by relatively simple empirical curves based on an exponential function with good agreement being obtained for loads up to half the maximum. Only one arbirary constant in the exponential expression showed reasonable correlation with the grading modulus, the other(s) appear(s) to define the shape of the curve but not its maximum. Good model-prototype similitude can be obtained for either maximum load or for load-slip behaviour, but not both.     

新型分层模型求解非均匀土层轴对称问题

该文通过应用一种新的分层模型求解了剪切模量任意变化的非均匀土层受轴对称荷载时的表面位移沉降。根据任意曲线都可以用一系列连续的直线段来逼近,非均匀土层被分为若干个子层,在每个子层中,假设剪切模量沿厚度方向按线性变化,在子层的界面上剪切模量连续并且等于实际值。应用Hankel积分变换和传递矩阵方法,求解了剪切模量按照不同函数形式变化的表面沉降。     

Stochastic fracture analysis of laminated composite plate with arbitrary cracks using X-FEM

In this paper, second order statistics of mixed mode stress intensity factors (MSIFs) and crack propagation analysis of the symmetric angle ply laminated composite plate with through thickness arbitrary curve cracks subjected to tensile and shear stress is presented. The fracture behaviour is analysed using extended finite element method (X-FEM). The cracks like line, semi elliptical, semi circular and arbitrary curves are considered for the detailed numerical study. The material properties, lamination angle, loading, crack width and crack depth are modelled as independent, combine uncorrelated and correlated input random Gaussian variables. The interaction integral (M-integral) is adopted for calculating the MSIFs. The second order perturbation technique and Monte Carlo simulations are proposed to obtain the mean and coefficient of variance of MSIFs by random change in input system parameters. This work signifies the accurate and realistic evaluation of fracture response by handling the various levels of uncertainties. The effect of crack propagation on MSIFs using tensile and shear stresses using global tracking algorithm is also highlighted.