囿于控制多边形的NURBS拐点分析与控制

从变形的观点出发,首先研究了一般平面参数曲线变形过程中产生拐点的充分必要条件以及判定拐点的一个泛函方程。在此基础上,给出了研究非凸控制多边形NURBS曲线拐点的方法,特别研究了正则单拐、双拐多边形NURBS曲线拐点的分布问题,得到了分析与控制相应曲线拐点的条件和判据。本文的结果可应用于调节与控制曲线形状的算法设计,也可指导CAD造型工程师的交互设计。     

基于权值的NURBS曲线形状修改

针对基于控制顶点的NURBS曲线形状修改的不足,讨论了如何通过修改控制顶点的权值进行NURBS曲线的形状修改问题。NURBS曲线可以看作是高一维空间非有理B样条曲线的中心投影,该B样条的控制顶点为原NURBS曲线的带权控制顶点,并且这样的B样条曲线有无数多条。根据这个性质,以实例的方式通过特定自由参数确定B样条曲线,实现了基于权值的NURBS曲线形状修改。该方法不仅能够较好地确定新的带权控制顶点,还解决了修改后曲线在给定点的切矢问题,具有更好的灵活性。     

螺旋桨桨叶计算机实体造型方法研究

提出了一种螺旋桨桨叶造型的新方法———采用UG软件对螺旋桨桨叶进行精确实体缝合造型法,充分利用Matlab与UG的接口技术,对桨叶截面曲线的形成进行了优化,提高了造型精度,得到了光顺的螺旋桨桨叶的三维实体模型,为螺旋桨的性能优化及数控精加工创造了条件.     

三维造型库的设计与实现

分布式虚拟环境中的三维造型和纹理资源通常都是分散存储的,此种存储方式占用空间大,管理困难.提出了在分布式虚拟环境中建立造型库,集中管理造型资源的方法.设计和开发了造型库管理软件.解决了三维造型的分散式管理体制所引发的存储资源浪费、造型一致性冲突、造型管理困难等诸多弊端.     

空间自由管道点云重建方法

为实现管道的特殊功能、满足其安装要求,管道的中心扫掠路径常设计成空间自由曲线,而采用平行截面切片的方法仅能反求重建由点云定义的平面自由曲线走向的管道,无法重建空间自由管道,为此提出一种考虑光顺要求、将拉格朗日乘数法与NURBS模型相结合的空间自由管道点云重建方法:先对管道点云进行曲率分析,再用区域生长法提取其特征线并加...     

基于压缩感知的曲线SAR孔径优化和目标三维特征提取

基于压缩感知理论研究了曲线合成孔径雷达的曲线孔径优化和目标三维特征提取。在建立曲线合成孔径雷达回波信号稀疏表示模型的基础上,基于压缩感知采样矩阵设计的不相关原则,给出了曲线孔径优化设计的评价准则,并利用基于全局优化的基追踪方法实现了目标三维特征提取。仿真结果验证了孔径优化评价准则的正确性和基追踪方法在目标特征提取处理中的有效性。     

平面 NURBS 曲线的椭圆弧自适应逼近

给出了用椭圆弧及双椭圆弧自适应逼近平面NURBS曲线的算法。算法所得到的椭圆样条能够G1连续 ,双椭圆样条还能够保形。与现行的圆弧逼近算法相比 ,本算法不需要求解非线性方程组 ,而是由给定的插补误差自动计算参数增量 ,得到椭圆曲线的特征点 ,还可以将误差控制在预期的范围之内 ;与现行的直线插补方法相比 ,不需要额外的时间和空间 ,也适用于CNC环境。本算法在腔体加工、二维轮廓加工等方面有特别的实用价值。     

三维航迹的B样条曲线拟合算法

利用B样条曲线的几何性质,解决了飞行器三维航迹拟合中的边界条件等约束问题.并且通过求解分析B样条曲线的曲率与飞行器按规划三维航迹飞行的需用过载之间的数学关系,推导给出了所规划三维航迹的可飞性过载判断准则.最后,通过具体算例对某型飞机按拟合三维航迹飞行的需用过载进行实时仿真并判断该拟合三维航迹的可飞性.     

基因遗传算法在三维数据场造型中的应用

将基因遗传算法应用于三维数据场的造型研究之中,提出了遗传三角剖分算法.针对三维三角剖分的特殊性,提出了虚拟交叉算子和三角变异算子,能够确保在遗传进化过程中,解群中的每一个串始终代表一个合法的三角剖分.     

基于摄影图像的战场信息获取技术研究

利用图像信息获取战场三维几何数据.以装甲车为实例,提出适用的平面二次曲线获取方法,可以克服模糊背景的干扰,得到完整的轮廓曲线,并在此基础上求解了空间曲线三维数据.研究结果表明通过对摄影图像的标定、建模,可以获得战场环境中关注目标的三维几何数据,并且投影矩阵值和提取轮廓准确性对误差影响较大.     

自由曲面慢刀伺服车削及刀具参数确定方法

自由曲面光学元件具有优越的光学性能,在现代光学系统中得到越来越广泛的应用。慢刀伺服是单点金刚石车削自由曲面的新技术。由于自由曲面面形的复杂性以及慢刀伺服车削技术的特殊性,刀具与工件的相对位置关系也更加复杂,必须对刀具与工件表面的相对几何关系深入研究,从而确定合适的刀具参数。从原理上对慢刀伺服车削技术的特殊性进行了分析。分别基于过轴心截面曲线特性和基于NURBS曲面整体特性研究了刀具参数确定方法。以正弦阵列表面工件为例,验证了这两种分析方法。     

紧固件自动拆装过程仿真的设计方法研究

介绍了一种在AUTOCAD环境下,用参数化造型法,实现紧固件拆装过程自动仿真的设计方法.该方法把维修工具及紧固件的设计、工具维修性力学分析,以及维修过程的图形仿真合成在一起.工具及紧固件可以在给定点自动实现三维造型,并可连续进行过程仿真;当施加在紧固件上的外力超过其规定的受力范围时,将以图形方式自动显示,帮助操作者对维修操作过程进行判断.     

引战配合三维计算机图形仿真的新技术

介绍了一种研制高质量引战配合三维计算机图形仿真软件的新技术。在目前广泛流行的３２ 位Ｗｉｎｄｏｗ ｓ 操作平台 （Ｗｉｎｄｏｗ ｓ ９５ 和Ｗｉｎｄｏｗ ｓＮＴ） 上利用Ｏｐ ｅｎＧＬ开发了多用途导弹反武装直升机引战配合三维图形仿真软件３Ｄ－ ＭＵＭ。运行结果表明： 该软件具有导弹和目标几何造型逼真、形象生动、使用方便灵活、运行速度高等优点     

压缩感知曲线SAR孔径优化和目标三维特征提取

在建立曲线合成孔径雷达回波信号稀疏表示模型的基础上,基于压缩感知采样矩阵设计的不相关原则,给出了曲线孔径优化设计的评价准则,并利用基于全局优化的基追踪方法实现了目标三维特征提取。仿真结果验证了孔径优化评价准则的正确性和基追踪方法在目标特征提取处理中的有效性。     

机器人作业过程的动态图形仿真

本文阐述了机器人作业运动过程的计算机动态图形仿真的基本原理和实现方法,介绍了机器人本体及其环境物的三维几何造型、图形示教编程技术以及动画制作技术,并指出了在研制机器人的运动仿真系统时应考虑的几个问题。最后给出了Adapt Ⅱ机器人搬运作业过程的图形仿真实例。     

像增强器三维噪声测试技术

以微光像增强器为实验研究对象,分析了微光像增强器的噪声来源,提出了微光像增强器噪声特性的三维测试分析技术,建立了同时考虑时间域和空间域噪声的微光像增强器噪声测试理论模型,并用三维曲线描绘出空间域和时间域噪声的分布情况。     

某型油料装备升降机公理化设计与方案评价

公理化设计理论为油料装备设计提供了一种新的科学性指导思想。基于公理化设计理论,对某型油料装备升降机进行了设计,并结合正态云模型,使用模糊信息公理对2种不同设计方案进行了评价。通过分析用户需求,给出升降机相应的功能需求和设计参数以及升降机＂之＂字形映射设计过程。使用三维造型软件进行造型和运动仿真,验证了升降机设计的可行性。基于公理化设计理论对油料装备升降机进行了设计和方案选择,验证了该设计方法的有效性。     

三维表面裂纹扩展轨迹与数值仿真研究

针对三维表面裂纹扩展形态和轨迹难以预测的特点,基于ANSYS有限元分析软件,利用三维裂纹扩展仿真方法,开发三维裂纹扩展程序,研究典型的三维表面单裂纹与三维非等大共面表面双裂纹扩展轨迹,实现了任意三维多裂纹扩展轨迹的数值模拟。主要研究内容与结论如下：针对三维表面单裂纹模型,当初始裂纹形状c/a>1时,最深处的应力强度因子值大于自由表面处应力强度因子值,随着裂纹的不断扩展,前缘会渐渐趋于稳定的圆形。而对于三维非等大共面表面双裂纹,较大的裂纹扩展速率大于较小的裂纹。开始时2条裂纹均沿光滑的样条曲线扩展,后来受到另一条裂纹的影响,在彼此接近处,由于应力放大作用,此部位的应力强度因子变大,扩展速率也会高于裂纹前缘其他部位。     

加工复杂曲面的三阶切触原理

本文把微分几何中曲线与曲面之间的“切触”概念应用于复杂曲面的数控加工,提出用圆柱铣刀或圆锥盘铣刀的外圆在五坐标联动中加工三维自由曲面的最佳切触条件。     

温压战斗部爆炸冲击波对地下目标毁伤建模

针对温压战斗部对地下目标的冲击波毁伤问题,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立三维模型,模拟出炸药起爆以及冲击波在地下密闭空间中传播的全过程,得到了与实际密闭空间中温压炸药爆炸冲击波特性较为吻合的冲击波超压曲线,通过LS-DYNA自带的积分运算功能求得了相应的比冲量曲线,为下一步毁伤分析提供了数据基础.