面向曲面品质分析的曲面离散技术

曲面品质分析是车身开发过程中必不可少的一步,准确的曲面品质分析需要高质量的曲面离散网格,提出了一种新的面向曲面品质分析的裁剪参数曲面离散技术。该方法在单张曲面离散时考虑曲面局部不光顺区域的存在;充分利用曲面边界信息查找两曲面公共边界上的网格;在两曲面网格边界缝合时,直接以公共边界上网格数少的曲面网格为基准,另一曲面网格根据边界网格连接的需要,按照一定规则进行网格顶点替代和网格删除,以实现高效率、高质量、面向曲面品质分析曲面离散,最后以实例验证了算法的有效性。     

一种汽车车身曲面数据点云的分块方法

在测量数据点云重构车身曲面过程中,由于车身曲面复杂多变,难以直接拟合,需要对点云数据进行区域分割,分片处理。文中结合车身曲面造型特点,将一种点云分割的算法-基于平面度的直接分割方法应用于车身曲面重建中,可实现不同性质的曲面片分块。最后给出了不同的分割实例,证明了该方法的有效性。     

基于曲面分区的多道次数控渐进成形轨迹生成

为实现含有直壁等难成形曲面的高效成形,以三角网格模型为研究对象,提出基于曲面分区的个性化多道次数控渐进成形方式和在各曲面分区内进行各道次成形加工所需轨迹生成方法.给出了基于可成形性的三角网格曲面分区算法和通过偏置来生成各曲面分区多道次螺旋线成形轨迹的方法.算法应用实例表明,该方法能够对曲面进行分区,并为相关曲面分区生成光滑连续的多道次螺旋线成形轨迹.     

基于点约束的车身网格曲面变形算法研究

网格曲面变形技术是计算机图形学中网格模型处理的关键技术,提出了利用B样条基函数作为变形参考曲线、采用多分辨率技术、基于点约束的车身网格曲面变形算法,该算法借助OpenGL平台,通过Visual C++6.0编程实现,算法应用实例表明该算法稳定可靠,变形后模型整体光顺性较好,有利于车身外表面的重构。     

两类带两个形状参数的三角Quasi-Bézier曲面

构造了两种定义在三角域上带两个形状参数的二元Quasi-Bernstein基函数.与之相应的两类三角Quasi-Bézier曲面其性质与传统的三角Bézier曲面相仿.当形状参数取某些特定值时,三角Quasi-Bézier曲面就退化为三角Bézier曲面.在控制顶点固定时,三角Quasi-Bézier曲面的外形可以通过改变形状参数的值来进行调整.两个形状参数几何意义明显,便于操作,其中一个在3条边界曲线固定后仍能够调整曲面的外形.数值实例表明了这两类三角Quasi-Bézier曲面在调整外形时的有效性与便捷性.     

三角网格曲面高精度刀轨快速生成算法

提出一种三角网格曲面刀轨生成算法,该算法引入R*-tree索引结构并对其进行改进,建立三角网格曲面的三维空间索引结构,快速获取局部型面参考数据并分析其微分几何性质,基于局部型面1阶连续约束条件,采用抛物线逼近网格边界,实现三角网格曲面精度补偿,对网格边界曲线与刀轨截面求交获取刀位数据,对其排序生成刀轨,实例表明该算法数据适应性强,生成数控加工刀轨精度高,算法运行速度快.     

电动汽车新造法:网格曲面结构车身

<正>混动汽车、电动汽车诞生的目的是为了节能,因而应使汽车尽可能轻,一款结构不太寻常的EXO概念车可供参考。开发者将其车身称为"网格曲面结构(geodesic)",即利用直线创造出曲面。假设地面上有许许多多互相距离相等的点,用直线将其连接起来则会形成一个网格曲面球体,许多建筑物顶端的半圆穹顶就类似将这个球体切成两半后的样子。这类网格状球体结构不仅强度高,其外观也相当炫酷。对于汽车来说,在车身骨架外面覆盖这样一层网格状面板可以极大地降低车重。     

三角网格曲面高精度刀轨快速生成算法

提出一种三角网格曲面刀轨生成算法,该算法引入R*-tree索引结构并对其进行改进,建立三角网格曲面的三维空间索引结构,快速获取局部型面参考数据并分析其微分几何性质,基于局部型面1阶连续约束条件,采用抛物线逼近网格边界,实现三角网格曲面精度补偿,对网格边界曲线与刀轨截面求交获取刀位数据,对其排序生成刀轨,实例表明该算法数据适应性强,生成数控加工刀轨精度高,算法运行速度快。     

车身曲面重构中特征消失的处理方法

车身设计是汽车开发的关键步骤,而曲面特征消失现象在车身曲面设计中是普遍存在的,采用恰当处理方法,对快速高质量的完成车身开发具有重要的意义.介绍了B6zier曲面连续性条件和曲面特征消失的概念;总结了在车身曲面设计中曲面特征消失的两种基本情况,并给出了对应的处理方法;最后以UG软件为平台,通过工程实例,说明曲面特征消失的处理方法是可行的.     

CATIA在拖拉机车身曲面设计中的应用研究

从拖拉机车身外形图片及车身造型结构设计图纸入手,通过运用辅助造型软件CATIA的模块,提出了一种拖拉机车身曲面设计的方法。利用CATIAV5中的Wireframe and Surface Design,Freestyle和Sketch Tracer模块作为构建拖拉机车身三维几何模型的基础而利用CATIA强大的曲面造型能力对拖拉机车身曲面分块重新设计,对车身曲面设计过程中涉及的关键技术进行了分析,提出了一种可行性的方案。     

基于曲面重构的塑料异型材挤出模具制造技术

提出了一种基于曲面重构技术的塑料异型材挤出模具制造新技术。采用三角网格化方法,在不需要重建曲面模型的情况下,对测头半径进行三维补偿;采用基于3个基准点的数据直接对齐方法解决了多视数据对齐的问题。在分析模头型腔曲面特点的基础上,提出应用扫掠曲面对模头型腔进行曲面重构的新方法;对曲面重构误差和总反求误差进行了分析。经实践证明,该方法有效地缩短了挤出模具开发周期并提高了模具质量。     

三角网格曲面环形刀五轴加工宽行距刀具路径生成方法

针对三角网格曲面五轴数控加工中普遍使用的截平面法加工行距较窄、加工效率较低的问题，提出一种可变行距的宽行加工刀具路径生成方法。首先，以三角网格数据重构为基础，提出一种基于KdTree网格区域划分的求交算法，实现了网格数据点的快速获取；然后，分析环形刀及三角网格曲面的几何特性，在无曲率干涉条件下提出通过改变侧倾角并优化前倾角使刀具有效切削半径最大化的方法，获得以加工行距最大化为优化目标的最佳刀具倾角组合；最后，结合三角网格曲面的特性建立一种环形刀刀具离散模型，并提出了相应的干涉检测与修正方法。仿真实验表明，在相同加工条件下，本文加工行距优化方法较现有方法明显增大了加工行距、提高了加工效率，而且所提出的刀具干涉与修正处理方法能有效避免局部刀底干涉及全局刀杆干涉现象的发生。     

基于参数化的玉米叶片三维模型主脉提取

提取玉米叶片三维点云模型主脉对于建立真实玉米叶片模型具有指导意义。本文利用计算机图形学中的相关算法,包括离散网格的平均曲率计算、网格曲面的参数化以及点云数据的骨骼提取等,对扫描得到的玉米叶片三维点云模型进行主脉曲线提取。整个算法分为3步:不完整主脉三维点集提取、完整主脉点集提取和三维主脉重建。通过对不同种类玉米叶片三维扫描数据进行实验证明,该算法可以快速、准确地得到玉米叶片的主脉曲线。     

优化的结构区域网格自动生成

提出了基于四叉树和三角化方法的一种简单,快速且有效的平面结构区域内网格自动生成方法。该方法既可以生成全三角形或全四边形单元,又可以生成二者共存的混合型单元网格,还可以根据实际需要,特别是有限元网格的要求,产生尽可能多的正方形与矩形单元。     

犁耕土壤表面的三维分形插值重构

利用非接触式激光地面不平度仪测量三维犁耕地面不平度,采用不同的剔除率,对剔除后的犁耕地面不平度数据进行了三维分形插值重构,使用统计特性参数及分形特性参数对原始测量的犁耕地面不平度与插值重构后的犁耕地面不平度进行对比分析。研究结果表明:在剔除率小于80%的前提下,使用三维分形插值方法可重构出三维犁耕土壤表面,真实表达了原始的三维犁耕表面;并可得出犁耕土壤不平度的纵向无标度区间为459 mm,横向无标度区间为23 mm。这对三维犁耕地面不平度的最小测量间距提供了理论依据,为三维犁耕地面不平度重构提供了实用方法。     

轴流式水轮机叶片曲面重构技术

详细讨论了散乱点云数据采集、点云数据的预处理、点云三角化、采用NURBS为基础的曲面重构方法以及曲面光顺与精度检测等方面内容,为具有自由曲面特征的叶片类部件提供了曲面重构流程.针对基于散乱数据的轴流式水轮机叶片外形曲面重构问题,在阐述模型重构过程基本理论的基础上,根据曲面特征进行区域分块,提出了基于流线和轴面截线构造矩形域曲面片的方法,获得了符合设计要求的叶片实体模型.研究结果表明：该方法重构的数字化模型具有良好的光顺性和精确性,为后续作业奠定了基础,为逆向工程技术应用于流体机械行业提供了客观依据.     

Loop细分技术在犁体曲面造型中的应用

阐述了细分方法的基本思想以及基于三角网格的Loop细分模式的原理和方法；提出了在相关几何造型、有限元分析和动态仿真软件配合下，基于OpenGL环境或CAD二次开发环境的复杂犁体曲面造型的细分方案；对犁体曲面的控制网格生成、边界限定等关键技术进行了讨论。利用该方法可以有效缩短复杂犁体曲面的造型、计算和分析时间。     

基于MDT和ADSRX的犁体曲面造型研究

以犁体曲面十二参数法为设计原则,利用以ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１４为平台的三维机械设计造型软件ＭＤＴ３．０和ＡＤＳＲＸ编程环境,设计了犁体曲面的参数化造型软件。该软件集参数选取、设计、造型、视图生成、样板曲线生成为一体,可以对多种犁体曲面进行造型,大大减轻了交互设计时的工作量,并可以在制造之前观察到犁体形状,便于修改潜在的错误,保证曲面的光顺性。