基于体素的汽车装配体漏水缝隙识别与可视化

为了在新车型设计阶段发现漏水问题,提出基于体素的汽车装配体潜在漏水缝隙的识别与可视化方法. 在汽车装配体模型体素化的基础上,通过定义相邻零件之间的缝隙体素,重构三角网格曲面并提取零件的边界边,以确定表达漏水部位的边界体素;基于所提出的映射点生成算法计算缝隙间距并构建缝隙曲面;通过由弦高误差控制的自适应细分方法降低缝隙曲面边界到零件曲面的误差,利用彩色云图进行可视化显示. 该方法能够精确识别汽车的全部潜在漏水部位,并可以直观显示漏水部位的缝隙大小,以快速验证水密性设计的合理性,避免出现先天设计缺陷而造成声誉与经济损失. 该方法还可以应用于航空航天、造船、化工等行业的大型复杂产品设计.     

Parasolid应用平台研究

Parasolid是当今最流行的建模核心之一,广泛应用于CAD/CAM/CAE等领域。但是,它作为一个AP(IApplication Programming Interface)不能独立工作,需要运行平台。提出了在Windows XP环境下利用Visual C++和OpenGL建立一个具有Parasolid数据读写、可视化、屏幕拾取、测量等功能的Parasolid应用平台的开发方法,并完成了相应软件系统。应用实例表明,该平台具有实用性。     

金属板材数控渐进成形支撑CAD模型自动生成

为满足金属板材数控渐进成形中支撑制作的需要,提出一种从板材件的计算机辅助设计模型自动生成支撑计算机辅助设计模型的方法。采用STL数据模型,根据板材件曲面曲率的变化和成形过程中板材的减薄规律,计算出成形过程中板材厚度的变化量,通过对STL模型进行不等距偏置,生成了能够自适应板材厚度变化、并能保证挤压工具头与支撑之间合理间距的支撑计算机辅助设计模型。最后,给出了支撑计算机辅助设计模型生成实例。     

Parasolid数据的STL变换研究

为满足CAD软件与快速成形领域的数据交换需要,提出了一种Parasolid数据的STL变换方法。利用Parasolid建模核心的PK-TOPOL-facet()函数将Parasolid模型按STL文件规则进行三角网格化,通过返回的拓扑信息构建三角面片与它的顶点和法向量的拓扑关系,并由此生成了STL文件。应用实例和Solidworks软件诊断表明,采用该方法可以将Parasolid文件变换为STL文件,生成的STL模型中无错误面和缝隙存在。     

复合快速成形中基于STL模型的分层研究

研究了面向分层实体制造与数控铣削复合成形的基于STL模型的三维层生成算法。利用凹边在上下两个方向上的可见性确定分层位置,通过切割平面与各三角面片求交实现STL模型的分割,并把分割面三角网格化生成封闭的三维层。分层的结果可满足复合快速成形工艺要求。     

重载机器人横梁结构静动态特性分析与优化

为了探究并改善重载桁架机器人横梁结构在承受极限负载压力下的静动态特性,利用有限元方法分析该结构的静动态特性并进行结构优化. 静态分析结果表明,横梁结构在承受极限负载17 800 N的压力下,横梁结构在Y方向上的最大变形量为0.470 mm. 动态分析结果表明,横梁结构的前6阶固有频率为47~134 Hz. 谐响应分析结果显示了前3阶固有频率对结构的影响. 优化结果表明,在中心复合设计(CCD)与最佳填充空间设计(OSF)2种不同实验设计方法下,OSF实验设计方法具有更好的优化效果. OSF实验设计优化后,横梁结构的质量降低了1.47%,总变形量降低了18.41%,频率降低了13.48%.     

STL数据的Parasolid数据变换

为满足STL与Parasolid几何建模核心之间数据直接交换的需要,提出在对三角网格模型数据分割的基础上,利用角点对三角网格曲面边界进行分段,以各边界段的近似中点和递归细分算法提取边界段上的特征点,采用Dijkstra算法计算对应边界段上对应特征点之间的最短路径线以获得空间四角形的节点数据,通过Parasolid函数以插值的方式重构三角网格模型的自由曲面并进行曲面缝合,最终将STL数据转换成Parasolid数据。应用实例表明了所生成模型的稳定性与可靠性。     

基于Pro/E的螺旋线数控刀具轨迹生成研究

针对螺旋线数控刀具轨迹不易生成的问题,探讨了一种利用Pro/E软件在任意外形轮廓的旋转模型上生成螺旋线刀具轨迹的方法,并给出了一个应用实例.     

基于Pro/E的五轴激光切割轨迹生成

为满足五轴激光切割的需要,探讨一种利用Pro/E软件生成五轴激光数控切割轨迹的方法。通过对被切割零件模型进行预处理,生成一个补偿激光束半径的激光切割轨迹生成曲线,然后采用"轨迹铣削"加工方式中的"垂直于零件"功能,生成了能够保证激光束始终垂直于被切割零件表面的五轴激光数控切割轨迹。