三维自由曲面测量中的图像拼接

在大尺度工件的三维面形测量领域中提出了一种新的图像拼接法,该方法首先分区域测量得到两个或多个视场,通过在相邻子区域引入空间非共线3点,分别求解摄像机旋转和平移矩阵,将这些视场统一到同一个坐标系下,实现分片数据拼接。采用光栅非接触测量方法对马鞍型曲面测量,结果表明,该方法速度快、精度高、可操作性强。     

基于双目视觉技术的曲面测量方法

介绍了一种基于视觉技术的非接触式曲面测量方法,该方法根据双目立体成像原理,以数学形态学及计算机图形图像学为理论基础,利用数字图像处理技术,采用常规设备实现曲面的测量.通过对已知曲面(圆柱表面)进行测量以及误差分析,得出该测量方法的精度为0.30mm,验证了此方法的可行性.     

数控螺旋锥齿轮磨齿机机床加工误差补偿

根据螺旋锥齿轮齿面的数学模型，对轮齿曲面进行了离散化处理。运用矢量运算的方法，给出了齿面离散点径矢及其法矢的计算方法。基于螺旋锥齿轮切齿计算得到的比例修正参数以及砂轮可任意修形的特点，建立了一种基于比例修正参数和砂轮参数，对机床加工误差进行补偿的方法，运用最优化算法可得到各种比例修正参数的修正倍数以及砂轮参数的改变量。通过实际的磨齿加工、齿形误差的测量以及机床调整参数的补偿，验证了机床加工误差补偿方法的正确性。     

数控螺旋锥齿轮磨齿机机床加工误差补偿

根据螺旋锥齿轮齿面的数学模型,对轮齿曲面进行了离散化处理.运用矢量运算的方法,给出了齿面离散点径矢及其法矢的计算方法.基于螺旋锥齿轮切齿计算得到的比例修正参数以及砂轮可任意修形的特点,建立了一种基于比例修正参数和砂轮参数,对机床加工误差进行补偿的方法,运用最优化算法可得到各种比例修正参数的修正倍数以及砂轮参数的改变量.通过实际的磨齿加工、齿形误差的测量以及机床调整参数的补偿,验证了机床加工误差补偿方法的正确性.     

螺旋离心泵的规则与非规则叶轮曲面方程

完善了螺旋离心泵叶轮的曲面方程,使其与三维网格的自动生成和三维流场的数值模拟相适应;其于对泵内流动与油流试验结果的分析,提出和建立了非规则叶轮曲面方程。作为实例,针对规则叶轮流道生成了三维非均匀网络。     

水电站金属蜗壳的几何计算与应用

采用球族包络面的方法推导出蜗壳曲面方程，将方程应用于计算蜗壳的外形曲线、剖面形状、表面面积及展开，并与工程实例的相应值进行比较和分析。     

基于误差分离技术的球形工件在线检测方法

由于工件球度的在线检测比较困难,而且当前的测量系统大部分是离线检测。如果能在加工过程中对工件进行检测,根据检测结果及时修正加工参数,将降低生产成本、提高产品质量、加快生产速度。针对当前现状,提出了一种基于工件圆度的测量方法,通过测量工件的圆度间接得到工件球度,准确度较高。介绍了基于单片机的在线测量系统的构成和测试原理,并采用误差分离技术提高测量精度,系统结构简单、成本低、精度高。     

水电站金属蜗壳的几何计算与应用

采用球族包络面的方法推导出蜗壳曲面方程，将方程应用于计算蜗壳的外形曲线，剖面形状，表面面及开，并与工程实例的相应值进行比较和分析。     

数控车削系统刀尖半径补偿模型

分析了数控车削系统刀尖半径补偿模型存在的缺陷,提出应综合考虑刀尖实际形状及其大小、刀尖磨损、刀具与工件接触等,用一个一般化的刀尖模型替代目前理想化的圆弧模型。在新的模型中,用刀尖补偿需求半径来表达切削过程中应给予数控系统的半径补偿值,实现精确补偿。由于包括了刀尖磨损、刀尖与工件的接触位置情况,其数值不能通过直接测量获取,故采用了一种借助于数控机床运行特点的测量方法,在测量结果中包含了各种误差源的补偿量。该模型和相应测量法的使用,有效提高了锥面、曲面的精加工精度和加工效率。     

由植酸钠制取肌醇的水解反应动力学方程

通过理论分析建立了由植酸钠制取肌醇的水解反应动力学模型,根据实验数据用三维曲面拟合法对水解动力学进行了研究,得出了水解反应的动力学方程,反应为一级不可逆反应,反应的活化能为8.5×104J/mol。用理论计算得出的反应动力学方程对实验过程中使用的反应器参数进行了计算,将计算结果与实际使用的反应器参数进行比较可知,计算所得反应时间与实际反应时间的相对误差仅为0.86%,表明此研究成果可以应用在生产实践中。     

基于螺旋理论的球面并联机构动力学解析模型

提出了一种应用螺旋理论建立球面五杆并联机构动力学解析模型的方法。应用螺旋理论导出了球面五杆机构的一、二阶影响系数。基于凯恩方程和数值一符号方法，把机构的广义坐标以及构件的惯性参数和几何参数处理为符号量，将动力学模型矩阵的推导问题转化为特定条件下运用运动学和动力学公式求解驱动力的问题，建立了球面五杆并联机构的动力学解析模型。给出了动力学模型矩阵元素的解析代码生成和仿真计算实例，并讨论了球面机构的构件尺寸参数和惯性参数对机构驱动力矩的影响。     

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。     

乏信息动态测量误差灰自助预报

综合灰色系统理论和自助法的理论知识,提出一种实现乏信息测量误差预报方法.首先对动态测量数据中各误差源影响进行标定,计算各误差源对测量结果的误差传递系数,并对各误差源数据序列进行自助法抽样,通过灰自助融合建模获得误差源标定预测值;然后按照误差合成的方法实现动态测量误差的灰自助预报;具体实例表明,该方法得到的预报结果与实验测量结果非常吻合,验证了灰自助预报方法的有效性.     

螺旋角对单螺杆泵泄漏影响的数值计算

为了探究不同泵结构参数对单螺杆泵泄漏的影响,以1/2型线全金属单螺杆泵为例构建几何模型,基于PumpLinx软件进行瞬态数值计算,并结合外特性试验验证其可靠性,对不同总螺旋角下单螺杆泵的流量变化规律及流场分布展开研究.研究结果表明:单位螺旋角恒定条件下,时均流量随着总螺旋角的增加、单位压差的减小而增大;瞬时流量极小值随着总螺旋角的增加而减小,极大值基本保持一致,接近理论流量17.9 m³/h.斜向泄漏缝隙两侧压力随定子转子啮合位置变化,特定位置压力差随着总螺旋角的增大而减小;特定啮合区监测点的瞬态泄漏流速极大值随着总螺旋角的增大而减小,其极大值最小为4.3 m/s.相关研究成果对于单螺杆泵的泄漏分析具有一定的借鉴意义与参考价值.     

果园秸秆覆盖机宽幅覆土装置设计与试验

针对果园机械化土壤-秸秆分层覆盖中大幅宽、均匀薄层覆土要求,设计了与果园秸秆覆盖机配套的覆土装置,主要由取土螺旋、抛土轮、集土箱和覆土螺旋组成。取土螺旋取土幅宽1.5m,为秸秆层铺设提供平整地基,保证了秸秆层覆盖平整和薄土层均匀度;取土螺旋两侧的抛土轮向后抛送土壤到集土箱,避免了碎石等异物导致的装置卡死问题。经离散元仿真优化,确定取土螺旋采用末段双螺旋结构,抛土轮叶片数量为10,叶片偏角为10°,提高了覆土均匀性并降低了作业功耗。田间试验表明,装置覆土宽度为1.5m,覆土厚度为20.8~31.7mm;建立了覆土厚度标准差回归模型,其决定系数为0.9342,模型误差为1.8%;以覆土厚度标准差为响应值,确定的最优作业参数组合为：抛土轮转速300r/min、抛土角40°、取土深度20mm。该组合下覆土厚度22.9mm,覆土厚度标准差3.7mm,满足大幅宽、均匀薄层覆土要求。本研究实现了果园土壤-秸秆分层覆盖农艺的机械化作业,为旱区果园管理提供了新方法和新装备。     

螺旋输送机螺距优化及效率研究

从螺旋输送机叶片制法开始对螺旋输送机进行合理简化,得到效率最优时螺距计算的理论模型。从摩擦学理论出发,推导出螺旋输送机的效率优化公式。选用适当的数学手段,计算出常用的螺旋输送机在效率优化后的螺距,对螺旋输送机螺距优化前后的效率进行了比较。对螺旋输送机效率最优时的螺距进行数据处理,用最小二乘法拟合出效率最优时螺距计算的通用计算公式。     

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。     

曲面局部光顺的补丁曲面检测线方法

反射线法和高亮线法是评价车身曲面质量的常用方法,提出基于补丁曲面质量检测线(反射线或高亮线)局部光顺NURBS曲面算法.利用曲面不光顺区域光顺的补丁曲面质量检测线替换原曲面质量检测线中位于补丁曲面的部分;利用修改后的曲面质量检测线及曲面不光顺区域的边界条件建立曲面局部光顺的线性方程组.根据曲面不光顺区域控制点影响曲面不光顺区域的程度对各控制点的位移量进行平滑处理.通过实例验证了算法的有效性.     

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.     

基于LabVIEW的涡旋盘型线测试系统

介绍了基于虚拟仪器的渐开线涡旋型线测试系统,分析了该系统的机构原理,系统误差及误差纠正方法。该系统是利用直线运动与旋转运动的合成运动形成标准的圆渐开线轨迹,与待测零件型线轨迹进行比较的方法,进行测量型线轮廓度的误差;通过运用角编码器及丝杠误差的软件修正,可以较好的消除系统误差。将虚拟仪器技术应用到涡旋型线测试系统中,能...