基于NURBS表示的三维土坡稳定分析

非均匀有理B样条作为计算机辅助设计领域的曲线和曲面的标准描述方式,已经得到广泛的应用。利用非均匀有理B样条产生三维土坡的滑动底面,利用极限平衡简布法计算滑动体的安全系数,在粒子群算法寻优策略的深刻理解之上,借鉴和声策略直接模拟群体的位置更新得到了新型混合粒子群算法。利用该混合粒子群算法搜索最危险的滑动体,对一均质土坡和一软弱夹层土坡进行了计算分析,比较证明本文所提方法可应用于三维土坡稳定分析。     

基于改进GA 的多机舰面转运规划

针对复杂环境下的多舰载机舰面同时转运避碰规划问题,提出基于遗传算法的路径规划方法。分析多机同时转运问题,设计目标函数和约束条件;建立舰载机碰撞检测计算公式、基于交通规则的等停策略和重规划策略、非均匀有理B 样条(non-uniform ration B-spline,NURBS)平滑策略;通过遗传算法对不同数量舰载机同时转运场景进行仿真。仿真试验结果表明：该方法在复杂环境下能有效规划出转运路径,可靠性好、适航性强,能为多机舰面同时转运提供科学有效的决策方法。     

实时快速NURBS直接插补技术

为了解决基于泰勒展开式的NURBS插补算法存在的速度波动问题,提高NURBS插补实时性,深入研究了NURBS曲线直接插补方法。根据插补原理,提出了一种不同于泰勒展开式的插补计算方法,并研究了一种NURBS快速计算方法。在满足插补过程精度要求的前提下,由进给速度直接计算插补点坐标,并采用递推矩阵对NURBS进行快速求值求导计算,有效地减小了速度波动,而且提高了计算速度和插补实时性。仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。     

两张NURBS曲面间G1光滑过渡曲面的构造

针对任意给定次数、具有一般双向节点向量的邻接NURBS曲面,给出了一类显式的G1连续条件。依据这类充分条件,实现了两张NURBS曲面间G1光滑过渡曲面的构造,最后通过例证简要分析了形状参数对光滑过渡曲面局部形状的影响。     

数控机床NURBS曲线插补运动误差分析与仿真

介绍了NURBS曲线插补算法,并指出实现NURBS曲线插补的关键是,在插补周期内由进给步长求得曲线参数的增量.分析了数字伺服运动误差产生的原因,建立了伺服系统差分方程.在不同的进给速率和曲率半径条件下,对工件轮廓误差进行了仿真.仿真结果显示,数控机床NURBS插补的轮廓误差与进给速度及给定曲线的曲率半径有关.在大的进给速率或小的曲率半径条件下,伺服滞后所引起的轮廓误差是不可忽视的因素.     

全程S曲线加减速控制的自适应分段NURBS曲线插补算法

为满足现代数控加工的高速度、高精度要求,提出基于7段式S曲线加减速全程规划的NURBS曲线自适应分段插补算法。该算法根据NURBS曲线几何形状将其自适应分段,并计算曲线段各项参数值、对应S曲线加减速规划(速度规划为17种类型)中加减速类型和自适应调整速度曲线加减速时间。在固定插补周期下,与单独自适应算法、5段式S曲线加减速控制方法的仿真结果相比,在满足加速度与加加速度限制条件,且最大弦高误差不超过0.5μm时,该算法插补精度高于单独自适应算法,与5段式S曲线加减速控制方法近似,且其全程平均进给速度比5段式S曲线加减速控制方法平均进给速度提高21.7%,达到594mm/s。     

基于STL模型的数控加工路径规划

面向数控加工,论文讨论了STL模型的刀具路径规划问题.在STL切片的基础上,对切片数据进行三次分段NURBS曲线插值,通过刀触点计算出刀位点,实现了数控加工路径的规划.     

NU RBS 曲线在隧道断面拟合中的应用研究

隧道变形是隧道安全检测的重点之一,同时也是评估隧道安全状态的重要内容。随着激光技术的发展,激光扫描技术近年来逐步应用于隧道断面检测。目前已有的隧道断面拟合方法较为单一,针对这一情况,提出将精确曲线拟合方法应用于隧道断面拟合成。NURBS曲线可以精确表示二次圆弧的特点,利用这一特点,提出了将NURBS曲线拟合应用于圆弧型隧道断面拟合,并通过计算拟合曲线上的点到标准轮廓曲线的最短距离对拟合效果进行评价。通过使用隧道设计标准断面数据进行数值仿真验证,结果表明NURBS曲线可以良好实现隧道断面的拟合,NURBS方法拟合曲线更加贴近隧道断面的真实状态。     

汽轮机叶片曲面NURBS造型方法

采用非均匀有理B样条对汽轮机叶片曲面造型 ,推导 2× 3次非均匀有理B样条三维点表达式 ,用矩阵表达式代替代数计算形式 ,使自由曲面的计算变得方便 ,为叶片自由曲面的造型提供了有效的数学工具