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。     

犁体CAD通用数学模型的研究

通过对Ｂ样条理论的研究,创建了新的通用犁体曲面和样板曲线数学模型及其参数造型,该模型库自动化程度高,数据处理便捷,无需分片描述,曲线曲面（包括犁体曲面,样板曲线,翻土曲线）整体即可可达到二阶参数（Ｃ＾２）连续,具有较高的光顺性利用该模型库结合三维图形,实体造型和图像模拟技术开发的ＣＡＤＴ使犁体曲面的优化,设计过程自始至终都十分直观,透明和方便,有效提高了设计质量和效率。     

利用VC和Pro/Toolkit环境研究犁体曲面参数化设计

通过Pro/E提供的软件开发工具包,结合VC开发出一种犁体曲面三维参数化设计体系.该体系能生成较理想的犁体曲面的三维结构模型,同时进行了相应的分析,提高了设计效率,为后续犁体曲面的开发奠定了良好的基础.     

基于机器视觉和结构光的犁体样板曲线测量

以犁胫为试验对象,采用结构光和双目立体视觉,在实验室条件下,搭建了热态犁体锻件样板曲线三维重构和测量系统,提出了非高斯分布激光条纹边缘的形态学检测方法和亚像素中心的提取算法;在对原始图像立体校正基础上,研究了对激光条纹进行二次校正和高精度匹配的方案和算法,提高了左右图像立体匹配和三维重构的精度和速度,并在Halcon平台上,实现了犁体结构光样板曲线的光刀中心提取、重构、拟合和数学描述,解决了犁体样板曲线尤其是热态锻件犁体样板曲线测量难的问题.在Intel(R)Core(TM)i7-5500U CPU@2.40 GHz处理器上运行,测量精度1.88 mm,耗时316 ms.试验证明,以结构光和双目立体视觉为手段对犁体样板曲线进行测量,避免了热态锻件辐射光的影响及其他干扰影响,具有一定精度和可行性,可以提高犁体设计、制造、检验的效率和方便性,为犁体轮廓的检验、测绘、描述、制造和设计提供了新的途径.     

高速犁体曲面的研究现状与分析

分析了国内外高速犁体曲面的研究现状,总结了高速犁体曲面设计的主要成形方法,指出了基于土垡运动原理的参数化设计是目前高速犁体曲面的主要设计方法。结合现代化的三维计算机辅助设计方法,研究犁体曲面的参数化设计,提出现阶段高速犁体曲面的设计方向。     

水平直元线犁体曲面的三维参数化设计

介绍了水平直元线三维参数化设计犁体曲面的方法,并利用其设计了相关的犁体曲面.与犁体曲面平面作图的方法相比较,该方法克服了犁体曲面平面作图设计的缺陷和不足,缩短了犁体曲面的设计周期,降低了设计费用,提高了设计质量,效果较好,为后续犁体曲面开发奠定了良好的基础.     

铧式犁犁体曲面设计研究现状与分析

分析了铧式犁犁体曲面设计国内外现状以及犁体曲面的成形方法,结合现代设计方法的特点,研究分析了CAD技术应用于犁体曲面的优越性,提出CAD技术用于犁体曲面设计的必然性。CAD技术可以较好地表现犁体曲面的三维结构图,能使曲面的设计更好地表现犁体曲面的视觉效果,使设计更趋优化,同时缩短了产品的开发周期,降低了产品的设计成本。     

犁体在犁耕过程中的功率消耗——计算机数值模拟

本文通过理论分析,建立了计算犁体在犁耕过程中的功率消耗简化模型。在土壤沿犁面运动形成稳定流场的基础上,可计算出犁体的功率消耗。通过对各种不同几何参数犁体的计算结果比较,可进行优化犁体曲面几何参数的设计。本文还给出在高速型犁体上的数值实例。     

通过研究犁体曲面的设计方法论曲面的实体建模

通过分析犁体曲面的设计方法,使用三维参数化建立水平直元线型犁体曲面的数学模型。在Pro／E中构造曲面的实体模型,弥补了平面作图设计中的缺陷和不足,较好地分析了曲面的质量,为后继犁体曲面的动力学仿真分析奠定了良好的基础。     

通过研究犁体曲面的设计方法论曲面的实体建模

通过分析犁体曲面的设计方法,使用三维参数化建立水平直元线型犁体曲面的数学模型。在Pro/E中构造曲面的实体模型,弥补了平面作图设计中的缺陷和不足,较好地分析了曲面的质量,为后继犁体曲面的动力学仿真分析奠定了良好的基础。     

基于MDT的双翼翻土防漏耕犁的犁体曲面展开

介绍一种基于MDT的犁壁曲面双样板曲线近似展开法，在MDT平台上直接用直线投影法求样板曲线，并直接将正视图投影到三维犁曲面上求各元线实长，减少了计算工作量，具有快捷方便的优点，该方法已用于双翼翻土防漏耕犁的设计，效果良好。     

垂直换向悬挂翻转五铧犁的虚拟设计

虚拟设计是设计者在虚拟环境中运用交互手段在计算机内建立产品模型,并进行模拟仿真。为此,结合铧式犁传统的平面设计,就垂直换向悬挂翻转五铧犁进行了虚拟设计,从而使设计人员能够从理论认识到感性认识对铧式犁进行设计、分析和评价,为后期开发系列化铧式犁提供了数字化设计平台。     

双翼翻土防漏耕犁的参数设计

分析了中间传动反转旋耕埋茬机防漏耕犁的设计要求,论述了双翼翻土防漏耕犁的参数设计。本文特别阐述了采用高度压缩法确定双翼翻土防耕犁的元线角度变化规律的方法和优点。试验表明,所设计的双翼翻土防漏耕犁有良好的工作性能,解决了中间传动反转埋茬机的中间漏耕和Ｙｏｎｇ土问题。所建立的参数设计数学模型为该犁体ＣＡＤ的３Ｄ设计准备了先决条件。     

设施农业就地翻土犁结构设计与仿真

针对铧式犁使土垡侧移而无法适应设施农业耕作需求的难题,设计一款新式犁体.基于铧式犁的设计方法水平直元法和翻土曲线族法,提出一种翻土曲元法.通过对犁体导曲线、翻土曲元线的设计,由翻土元线中点穿透于导曲线且翻土元线角度按照规律变化后得到一种翻垡后土垡无侧移且无犁沟的就地翻土犁体曲面,利用Solidworks建立就地翻土犁数...     

农作物生长模拟三维场景整合平台设计

提出了基于组件和插件的农作物生长三维场景整合平台。该平台提供了一系列3D几何与计算组件,包括曲面、高度场、地形等3D对象,场景组织、绘制引擎、碰撞检测、动画生成等计算组件,以及光照、摄像机的虚拟对象;基于统一定义的插件接口,能够将由不同研究团队开发的植物生长可视化模拟模型嵌入到平台中,从而为农林植物生长模拟模型的整合、重用和互操作提供一个灵活的工具。平台提供了图形化的交互式设计界面,用户能够快速地构建一个复杂的三维农业生产场景,并进行交互式的农作物生长模拟。实验结果表明,平台的交互设计和三维场景绘制能够达到实时的速度,在600万多边形规模的场景中,场景绘制的刷新率达到18帧/s,能够满足实时交互的需要。     

基于Web3D的交互式虚拟水稻主茎可视化研究

在已建立的水稻主茎结构器官数学模型的基础上,采用Java3D和Web开发技术实现了水稻主茎的三维Web显示和交互控制,构建了基于Web的水稻主茎器官模型三维可视化研究平台,使得虚拟水稻作物的研究得以在IE浏览器上进行,也为其他作物的虚拟研究提出了一个新的研究思路.     

基于Pro/E和ANSYS的旋耕机圆锥齿轮有限元分析

利用Pro/ENGINEER WildFire3.0强大的三维实体造型功能,对LY型旋耕机传动箱主动轴上的锥齿轮建立复杂的直齿圆锥齿轮齿廓三维模型。同机配置ANSYS—Pro/E接口,将齿轮模型导入ANSYS中,形成相应的三维有限元模型;对齿根应力进行有限元分析,得出了齿根弯曲应力等值分布图和齿轮应变图,由此为直齿圆锥齿轮的精确设计提供了可靠的理论依据和可行的方法,提高了设计质量和效率。     

油菜直播机开沟犁体曲面优化与试验

为减小油菜直播机开畦沟系统牵引阻力并分析机组不同作业速度对牵引阻力影响的规律,开展了开畦沟犁体曲面参数与作业速度的试验研究。建立了EDEM离散元土壤仿真模型,以犁体牵引阻力为试验指标分别开展以铧刃起土角、导曲线开度、直元线起始角、直元线最大角及作业速度为试验因素的试验;构建了犁体曲面优化模型,并开展了犁体曲面的3D打印及试制加工。仿真试验结果表明:在试验范围内,牵引阻力随铧刃起土角增大而减小,分别随导曲线开度、直元线起始角、直元线最大角增大而增大,随作业速度的增大而急剧增大,作业速度从1.0 m/s增加到2.0 m/s,牵引阻力及功耗分别为前者的1.98倍及3.97倍;仿真优化结果表明:当犁体在一定工作参数条件下,铧刃起土角为15°,导曲线开度为190 mm,直元线起始角为35°,直元线最大角为40°时,犁体牵引阻力最小为241.11 N,比优化前减少11.26%。为考察优化犁体实际田间作业效果,对犁体进行3D打印及试制加工并与原有犁体进行田间对比试验,结果表明优化犁体作业的畦沟沟底大块土垡少,残留土壤质量减少62.87%,沟底干净,T型沟明显。     

网络驱动的协同设计三维几何模型共享技术

为解决网络驱动的协同设计三维几何模型共享技术的实现问题,提出一种基于特征流的混合式3D几何模型共享机制,提出了基于多粒度的产品几何模型数据结构描述方法和面向模型局部操作的"游历-查询"特征的历史记录来重构模型的特征建模方法。建立了网络驱动的、基于CORBA/JAVA中间插件的3D几何模型特征信息同步传输和共享平台,CORBA/JAVA平台支持多用户、分布数据管理、消息传输、网络通讯以及可扩展性,通过该平台实现了三维模型的实时传输和共享。