基于Bézier提取NURBS的二维线弹性等几何分析

等几何分析方法是用统一的语言描述几何模型和计算模型,打通了CAD与CAE模型上的不一致问题。研究基于Bézier提取NURBS的二维线弹性等几何分析方法,将Bézier提取操作符应用于NURBS,使NURBS的基函数分解成Bern-stein多项式,形成基于Berntein多项式的NURBS形式。相对于传统有限元分析,此方法Bézier单元高阶连续,求解精度更高;并以薄壁圆形梁模型算例验证了该等几何分析的实用性。     

基于NURBS的建筑曲面建模技术研究

针对建筑结构中复杂曲面的高精度建模要求，提出采用NURBS建模方法建立建筑结构中复杂曲面的几何模型，通过建立模型，为进行复杂建筑结构的强度分析仿真和进行城市规划的视景仿真提供高精度的几何模型数据。     

带圆开孔的功能梯度矩形板的自由振动分析

为研究带圆开孔功能梯度矩形板的自由振动特性,基于一阶剪切变形理论及等几何分析建立了计算模型,采用精确几何建模的非均匀有理B样条(NURBS)基函数描述场变量,实现了计算机辅助设计(CAD)与有限元分析(FEA)的无缝结合。与相关文献对比验证了该方法的精确性,并讨论了边界条件、梯度指数、长宽比、板厚度及开孔半径对矩形板固有频率的影响。数值算例表明,等几何分析具有较高的精度,能有效求解带圆开孔功能梯度板的振动问题。     

基于约束优化的NURBS曲线几何特征修改

研究了NURBS曲线几何特征的修改。基于约束优化,给出了采用最小二乘法修改NURBS曲线上给定点处的切矢、曲率等几何特征的方法。该方法可实现多种形状修改和变形效果,便于交互设计。     

NURBS样条曲线纬编针织物线圈结构的建模分析

在对纬编针织物结构主要参数及其变化关系分析研究的基础上,运用NURBS样条曲线进行纬编针织物线圈单元模型的数学建模,通过实验验证了NURBS样条曲线线圈单元模型具有更好的适用性,使纬编针织物建模结果更为准确合理。     

一种NURBS曲面几何特征修改方法

NURBS曲线曲面形状修改一直是CAGD中的关键技术之一。本文针对NURBS曲面的几何特征修改,提出了基于约束优化的修改方法。通过对NURBS曲面的控制顶点进行扰动,以曲面控制网格变化量为目标函数并使之最小化,实现了NURBS曲面上给定一点处的位置、一阶偏导矢、二阶偏导矢和法矢等几何特征的修改。数值实例表明该方法用于微调时,可实现对曲面局部形状的多种修改效果,便于交互设计。     

带圆开孔的功能梯度矩形板的自由振动分析

为研究带圆开孔功能梯度矩形板的自由振动特性,基于一阶剪切变形理论及等几何分析建立了计算模型,采用精确几何建模的非均匀有理B样条(NURBS)基函数描述场变量,实现了计算机辅助设计(CAD)与有限元分析(FEA)的无缝结合。与相关文献对比验证了该方法的精确性,并讨论了边界条件、梯度指数、长宽比、板厚度及开孔半径对矩形板固有频率的影响。数值算例表明,等几何分析具有较高的精度,能有效求解带圆开孔功能梯度板的振动问题。     

地质体几何造型的计算机实现

本文在作者提出的地质体几何造型概念及理论基础上，利用关系数据模型扩展，图论构模，集合构模等方法，给出了地质几何造型系统的基本实现途径和方法，主要包括地质体几何造型的数据结构，模型构造及地质体的几何运算与整体性质分析，以实现地质体的几何，拓扑和尾性３个方面信息的计算机存储，建模，表达和分析，以此可构造出诸如地测图件自动等各种地质体几何造型应用系统。     

河鲀背部形貌曲面拟合及数学建模

为研究洄游鱼类河鲀的减阻机理,构建了河鲀背部曲面的几何模型和数学模型及其转换关系。利用三维扫描和NURBS曲面建模技术,获得河鲀的整体几何模型。构造出河鲀背部纵向中间面的轮廓曲线及其曲率拐点,截取相应的横向轮廓线进行曲率半径拐点分析,依此将河鲀背部曲面划分成主区和侧区两部分。经曲面拟合、建模、合并和光顺等操作,获得精确的河鲀背部曲面的数学和几何模型,主、侧区曲面评估判定系数R~2分别为0.985和0.843。结果表明:特征化分区显著提高了河鲀背部曲面的数学建模精度,且点云数据asc文件简化了曲面拟合流程。     

叶片制造中的几何理论研究及应用

针对叶片制造存在的问题,对非数控曲面边界制造问题、直纹面和非直纹面叶片的制造问题进行理论分析及几何建模.通过分析被加工叶片的造型规律,应用微分几何、计算几何与数控技术相结合,得到了提高叶片制造质量的几何综合法途径和相应的几何理论.具体应用实例验证了几何模型的正确性,得到了解决此类制造问题更为理想的多种方法.     

基于图像的超分辨率三维几何建模技术

研究了三维空间中相机标定与二维空间中图像配准的关系,以此作为结合点,建立了基于图像的超分辨率三维几何建模技术的理论框架,探讨了基于多帧图像的超分辨率三维几何建模技术。将基于图像的三维几何建模技术和超分辨率图像重构技术相结合,同时得到了高分辨率图像和高分辨率的三维几何模型,为后续的图像处理、目标识别与跟踪和虚拟现实等实际应用奠定基础。     

基于NURBS的半开式整体叶轮智能建模

针对半开式整体叶轮的结构复杂、建模周期长及叶片交错性强等特点,在UG平台下进行半开式整体叶轮自动建模与曲面分析.根据叶轮结构特征,本文将节点插入算法应用到叶片截面线造型中,通过插值计算生成等参数截面控制点,建立基于NURBS的叶片曲面造型方法,并用UG/GRIP编制了NURBS曲面造型程序,实现三阶NURBS曲面叶片造型.开发曲面分析模块,分析截面型线和叶片曲面的光顺度,为叶轮自动建模提供验证;输出法矢量和最大、最小曲率半径,为进一步进行叶轮CAM加工提供帮助.     

混合数据模型在建筑物三维建模中的应用

对三维空间数据模型进行了深入研究,根据建筑物特点提出了一种基于八叉树和NURBS的混合数据模型。混合模型采用了八叉树作为整体描述,利用了NURBS描述实体的不规则曲面。存储结构采用扩展节点和混合式的八叉树结构,编码方法采用八进制前缀编码技术。根据混合模型设计了建筑物三维建模的数据结构,利用OpenGL实现了建筑物三维建模和可视化系统。实验结果表明,模型系统体现八叉树和NURBS的优点,具有一定的实用性和较好的可视化效果。     

基于Open CASCADE平台的CAD系统开发研究

探讨了开源几何内核库Open CASCADE的特点,着重介绍了基础类、造型数据类、造型算法类、可视化类等主要功能模块,给出了几何模型构建、几何运算、可视化操作等功能开发的基本过程,研究了基于Open CASCADE平台的CAD系统开发的一般方法。使用该方法开发了一款小型三维CAD系统,能够实现几何建模、几何运算和数据转换等功能。     

双半内圈三点接触球轴承的负荷分布

双半内圈三点接触球轴承的内部几何关系，特别是受径向载荷、轴向载荷和倾覆力矩联合作用时的变形几何关系非常复杂，给分析轴承内部的负荷分布带来困难．本文采用空间矢量坐标变换来分析其变形几何关系，以空间球中心的圆柱坐标和套圈的相对位移作为基本未知量来建立平衡方程，通过求解平衡方程即可求得轴承内部负荷分布．     

基于地质特征驱动的三维地质建模技术

三维地质建模时,由于几何数据和属性数据的特征不同,一般难以有效融合．为实现地质特征的融合,提出一种基于地质特征驱动的三维地质建模技术．利用三维空间数据建立几何结构模型,解决基于地质特征的几何映射与拓扑关联等关键技术,建立各种地质特征的属性数据与几何模型图形元素之间的拓扑关系,实现属性数据与几何数据的有效约束,最终构建形成满足拓扑关系唯一的地质特征驱动的三维地质模型．使用位于云贵高原向广西盆地过渡的斜坡地带的实际工程数据进行实验验证,结果表明,该技术解决了几何数据与属性数据的有效融合,为地质综合分析与工程应用提供了综合性的三维模型．     

卧式加工中心双驱Z轴装配体几何误差分析

为了量化和识别出零部件制造和装配过程中制约机床精度的关键几何误差项,基于雅克比旋量模型对卧式加工中心的双驱Z轴的装配几何误差建模进行研究,合并平行度和直线度的公差带区域,确定尺寸和几何公差约束下的几何要素的变动和约束方程,建立含有约束条件的误差模型,将模型仿真数据与相似条件下的实测机床误差数据进行对比验证,最后采用So...     

基于共形几何代数的一种平面并联机构位置正解

以平面并联机构为题,应用5维几何代数（共形几何代数）方法对该平面并联机构进行了分析,建立了运动学正解模型,并编制了Maple的计算程序,求出了6组位姿结果,最后将分析结果与采用吴方法得到的分析结果进行对照,证明了该方法的有效性. 这对用统一的数学工具分析机构学,降低非线性度,增强几何直观性方面做了初步尝试.     

论地质体几何造型

首次提出了地质体几何造型的概念及地质体建模的几何造型方法，运用几何造型技术和方法，导出了各种地质体（点状，线状，面状和复杂）几何造型模型，这些模型包括地质的几何，属性和拓扑３方面的信息，可完整地实现地本的信息存储，模型构造，几何分析，图形表达与构型运算，地质体几何造型从理论上和方法上解决了地学各领域中的基础性问题－地质体的模型构造和表示，长期以来未取得任何进展的地测图件自动生成难题的解决即其实例之     

虚拟战场建模技术的研究

首先给出了虚拟战场环境的基本组成,然后就战场中动态实体和特殊效果的建模技术进行了重点论述.考虑到兵力实体的运动规律和运动特征,对兵力实体结构进行了精确分析,并采用放样造型方法和组合建模方法对其几何建模过程进行了论述;针对战火、硝烟等战场场景建模要求,对火焰、烟雾等特殊效果的不规则运动进行了深入的了解和分析,实现了基于粒子系统原理的战场特效动态建模.给出的部分兵力几何建模结果和战场特殊效果仿真结果进一步验证了所提建模方法的可行性和有效性,也为虚拟战场的深入研究奠定了基础.