带形状参数的双三次三角多项式Coons曲面片

给出一类含参数的三角多项式混合函数,在此基础上构造一类三角多项式混合Coons曲面片,提出带形状参数的双三次三角多项式Coons曲面片的表达式.所构造的曲面不仅具有双三次Coons曲面片的相似的结构,可以通过改变参数,得到不同的曲面片,而且还能精确地表示圆环面、球面、椭球面等二次曲面.     

一类加权有理插值样条曲面及局部约束控制

目的 构造一类新的基于函数值与偏导数值的加权有理插值样条曲面,讨论该样条曲面的相关性质并分析曲面的局部约束控制。方法 一方面,先从x方向构造有理三次插值样条,再从y方向构造二元有理插值样条曲面;另一方面,按相反次序构造另一个二元有理插值样条曲面;最后将两种插值曲面加权得到一类新的有理插值样条曲面。结果 讨论插值曲面的性质,包括基函数、边界性质、积分加权系数的性质以及误差估计。通过选择合适的参数和加权系数,在不改变插值数据的前提下实现对插值区域内的局部约束控制。结论 实验结果表明,新的加权有理插值样条曲面具有良好的约束控制性质。     

基于蒙皮法的NURBS自由曲面设计

给出了用Ｎｕｒｂｓ截面曲线构造自由曲面的蒙皮法，重点研究了用一条脊线和一线截面线来构造工程上常用自由曲面的Ｎｕｒｂｓ曲面蒙皮法，该方法适合于平面脊线同时有多条截面线的自由曲面生成。     

视图特征的曲面重建方法研究

提出了一种基于视图特征的三维形体重建方法,根据分离视图的投影特征定义曲面特征,通过匹配二维视图特征识别曲面类型及参数,从而构造曲面线框图生成B-rep结构形体模型.利用曲面求交法求解三维二次曲面交线及高次曲线,解决了五点法及共轭直径法在求解二次曲线时采样复杂且耗时的问题以及无法通过视图投影获取高次曲线的问题.实验结果和算法分析表明,通过特征获得曲面类型再求交获得高次曲线的这一过程,是恢复二次或高次曲线的行之有效的方法,而且计算效率也有较大提高.     

一种二维数字化齿面加工方法研究

利用数字化共轭曲面原理和齿轮啮合原理对数字化齿面加工方法进行研究.研究聚焦于离散表达的数字化齿面与解析表达的刀具面在加工过程中的几何关系与相对运动.求得刀具截形上与数字化齿面每个离散点对应的共轭点及它们相互接触时的对应共轭运动,将所求离散展成运动参数自动排序,插值形成连续共轭运动,实现对数字化齿面的连续加工.二维非标准数字化修形齿面的插削展成加工仿真计算实例,验证了该方法的正确性.     

Grid三维曲面构造与显示的算法及实现

由于存在很大的随机性,采用较为简单的加权方法来建立规则网格Grid格式数据体对三维空间地形进行近似描述,利用OpenGL技术构造Grid数据体三维地形,并对构造出的三维空间曲面进行平移、缩放、旋转等自由变换,提供最多6个切面对三维空间曲面进行任意切割的算法,结合地质演化需要,利用双缓存技术实现了地质要素三维曲面动态演化过程。     

渐开线螺旋面与圆柱斜齿轮

通过圆柱斜齿轮齿廊曲面的形状，详细阐述了它的数学原理，并介绍了用数学解决这一实际问题的一些计算方法。     

多元空间分次插值适定结点组的几何结构

利用代数几何学中关于理想和代数簇的理论,我们研究了代数超曲面上分次插值适定结点组的几何结构,通过上述理论的研究,并利用无重复分量代数超曲面上的分次插值适定结点组的构造方法,我们又得到了构造高维空间中分次插值适定结点组的递归构造方法,从而初步弄清了多元分次Lagrange插值适定结点组的几何结构。     

玉米叶片形态建模与网格简化算法研究

【目的】协调禾本科作物形态模型的可视化效果和计算效率之间的关系。【方法】提出一种利用非均匀有理B样条（NURBS）插值结合使用多直线段分裂算法（splitting）来重建玉米叶片三维形态并实现曲面网格简化控制的方法。【结果】该方法利用三维数字化仪采集的数据点，通过计算节点矢量、差值计算反求曲面控制点等步骤构造出玉米叶片曲面，具有较强地真实感效果；根据叶片形态特征，采用多直线段分裂算法的逆运算来对叶片曲面网格数量进行简化，在尽可能保持曲面特征的同时可显著降低网格数目。【结论】应用该方法进行玉米冠层可视化与光分布计算，结果表明，在不显著增大计算误差的前提下，可以明显地提高计算效率。     

基于实测数据和NURBS曲面的小麦叶片三维可视化

小麦三维可视化在农业生产、作物生长预测等领域具有重要应用价值,将为作物株型选育,高产、高效栽培等提供有力技术支撑。针对小麦叶片三维形态不易模拟的问题,基于田间试验实测数据和NURBS自由曲面造型技术,构建小麦叶片主脉控制点构造算法,计算小麦叶片NURBS曲面控制点坐标,并借助OpenGL图形库实现了不同控制点序列下的小麦叶片曲面模拟。试验结果表明,该方法计算效率较高,绘制的小麦叶片模型具有较高平滑度和真实感。     

2真实齿面对应点的求解算法

针对真实齿面数学模型为自由型参数化隐式递推公式，不易于用一般方法进行迭代求解的问题，提出了将求2齿面对应点问题转换成求直线与齿面交点的王角形判断法，并进一步提出运用三角形减半法确定真实齿面精确对应点的迭代初值，得到了一种稳定、可靠、精度高且运算速度较快的求解算法。     

辣椒叶片表观表面自由能的计算方法

【目的】农用化学品叶面喷雾的效率与植物叶面理化性能的复杂性密切相关。为了更好地理解农用化学品喷雾液与植物叶面内在结构的界面互作效应,本研究以辣椒叶片为例从热力学角度出发寻求其内在的关联性,以期为植株上农药的高效使用提供依据。【方法】以水(W)、丙三醇(G)和二碘甲烷(DM)为检测液,借助接触角测量仪测定其在3种辣椒叶片上的稳定接触角后,分别采用Wu调和平均数法(HM)、Owens-Wendt-Rabel-Kaelble法(OWRK)、Van-Oss-Chaudhury-Good法(OCG)以及ZDY法计算叶片的表面自由能及其分量并进行比较,同时对辣椒叶面的溶解度系数进行分析。【结果】水在苏紫1号和GR甜椒叶片上表现出较好的润湿性(θ90°),而在苏椒13叶片上的润湿性一般(θ90°)。在估测辣椒叶片表面表观自由能的4种方法中,OCG法采用3种检测液进行分析,较其他方法获得的辣椒叶面特征物理量较多,3种辣椒叶片表观表面自由能的非极性分量所占百分率(85%)均高于极性分量(15%)。采用2种检测液的方法为HM法和OWRK法,当2种检测液均为极性(W-G)时,辣椒叶片表观表面自由能的非极性分量和极性分量所占百分率变化较大,甚至相反;当2种检测液为极性和非极性组合(W-DM或G-DM)时,以OCG法计算获得辣椒叶面表观表面自由能的数值为基准,OWRK法计算获得的数值比HM法获得的数值偏差要小。采用1种检测液的方法为ZDY法,计算获得辣椒叶面表观表面自由能的数值远高于其他3种方法,比OCG法获得辣椒叶面表观表面自由能的数值偏差均100%。以OCG法为基准,偏差在10%以内,苏紫1号辣椒叶面表观表面自由能为37.72—43.11 m J·m~(-2),溶解度系数为18.89—22.77 m J1/2·m-3/2;GR甜椒叶面表观表面自由能为37.53—40.95 m J·m~(-2),溶解度系数为18.81—20.09 m J1/2·m-3/2;苏椒13号辣椒叶面表观表面自由能为33.21—36.92 m J·m~(-2),溶解度系数为17.17—18.58 m J1/2·m-3/2。【结论】以水、丙三醇和二碘甲烷为检测液,ZDY法不适用计算辣椒叶片表观表面自由能;HM法、OWRK法、OCG法可用来计算辣椒叶片表观表面自由能,其中HM法和OWRK法应注重选择检测液组合的极性问题。同时,3种辣椒叶面表面自由能的非极性分量的比率均高于极性分量的比率。     

木塑复合材料铣削加工表面粗糙度及其预测模型的研究

在木塑复合材料（WPC）的加工过程中,加工精度低、切削表面质量差等问题时有发生,而切削力和切削温度对刀具的寿命和加工表面质量有着非常重要的影响。采用硬质合金单齿柄铣刀对木塑复合材料进行铣削试验,研究主轴转速、进给速度、切削深度等切削参数对切削力、切削温度、加工表面粗糙度的影响。在试验数据的基础上,采用BP神经网络建立了WPC加工表面粗糙度的预测模型。结果表明,随着主轴转速增大,WPC的切削力减小,切削温度增大,表面粗糙度减小;随着进给速度增大,WPC的切削力增大,切削温度减小,表面粗糙度增大;随着铣削深度增加,WPC的切削力增大,切削温度增大,表面粗糙度逐渐增大。建立的预测模型具有较高的精度,能够用于WPC铣削加工表面粗糙度的预测,为提高WPC加工表面质量、刀具使用寿命提供了理论和实践指导。     

耙齿式残膜回收机收膜机构参数优化与试验

针对耙齿式残膜回收机收膜率低下及漏膜严重的问题,运用Box-Benhnken的中心组合试验方法对残膜回收机收膜机构的工作参数进行试验研究,以耙齿曲率半径、耙齿入土角度、耙齿间距为影响因素,以拾膜率、漏膜率为试验指标进行3因素3水平的响应面试验。建立响应面数学模型,分析各影响因素对作业质量的影响,同时对影响因素进行综合优化。试验结果表明:拾膜率影响显著顺序依次为耙齿曲率半径、耙齿入土角度、耙齿间距;漏膜率影响显著顺序依次为耙齿入土角度、耙齿间距、耙齿曲率半径;最优工作参数组合为,耙齿曲率半径195mm、耙齿入土角度60°、耙齿间距110mm,对应的收膜率和漏膜率分别为94.7%、0.75%,且各性能指标和理论优化值相对误差均小于5%。研究结果可为耙齿式残膜回收机收膜机构的结构完善设计和作业参数优化提供依据。     

渐开线螺旋面展开图的计算机辅助设计

本文阐述了渐开线螺旋面的形成方法,对渐开线螺旋面展开图的计算方法进行了解析分析。提供了渐开线螺旋面展开图的参数化绘图的方法。利用这种方法可以由计算机快速、准确地绘制其展开图。     

机械CAD中的通用3D自由曲面造型技术

利用曲面网格的边界曲线直接定义３Ｄ曲面，既能保证曲面的光滑过渡，即Ｃ＾１连续，又可避免通过确定扭矢来达到控制曲面的复杂计算。本文的方法不依赖于任何ＣＡＤ支撑环境中的曲面造型机制，具有极好的通用性，文中给出了应用实例。     

涂层面电阻率的测试方法

在给出有限长管道沿线电位、电流分布方程的基础上，提出了涂层面电阻率测试方法，即衰减因子法和极化电位电流密度法。在对长管道的涂层面进行电阻率测量时，可将管道分成若干段，通过极化电位和电流密度对涂层电阻率进行计算。讨论了阴极极化电位与管道保护电位的关系，分析了管道电流测试误差大的影响因素。     

基于UG的犁体曲面的设计与制造

该文分析了犁体曲面设计制造的现状,提出并实现了一种基于UG软件来设计制造犁体曲面的办法。首先以翻土型犁体为例,计算出犁体曲面设计的主要参数,然后在UG的建模环境下通过由曲线构面的方式创建了犁体曲面,最后在UG的加工环境下通过型腔铣和固定轴曲面铣完成了对犁体曲面的粗精加工。实践表明,该方法是更高效地、高质量地设计加工犁体曲面的方法。该研究对其它农业机械的设计制造有良好的借鉴意义。     

果树三维外形轮廓的仿真与重建

根据检测到的果树二维图像,建立了果树三维外形轮廓和喷头定位曲面.利用拍摄到的1个或有限个二维图像,经坐标变换得到近似的果树外形轮廓,以及与果树外形轮廓相对应的喷头定位曲面.通过具体的仿真算例,表明对于比较对称的果树,由1幅图像就可得到其精确的外形轮廓,而由多幅图像建立果树外形轮廓的方法则适用于不对称的果树.