TrueType字体数控雕刻

为了提高TrueType字体数控雕刻的美观程度,从图像细化和轮廓提取两方面对已有的文字矢量化方法进行了改进。根据TrueType字体无级缩放的特点,用数学方法对矢量化数据点进行调整,然后把结果编制成数控代码,输入雕刻机进行加工。以雕刻效率和美观程度为指标,阐明了两种方法的优缺点和适用范围。改进后的方法基本满足了用户对文字雕刻的综合要求。

车辆制动器参数化数据库设计

在基于Internet/Intranet的车辆制动器优化设计过程中,负责结构、优化、稳健和工艺等的设计部门之间需要共享零部件的结构参数,并研究一种共享零部件结构参数的方法。基于Unigraphics(UG)环境,把结构参数(参数化尺寸)、属性参数、工艺参数和标准数据等存储在数据库中,通过数据库服务器实现数据共享,各设计部门可以根据权限读取和修改数据,设计结果实时地通过零部件模型和数据库之间的双向驱动反映出来。利用数据库技术、UG二次开发技术和ODBC技术实现了这一方法,为制动器设计提供了一个快速稳定的网络环境,在实际应用中基本满足了各部门之间合作的需要。

海量数据多边形布尔运算的区域分割算法

研究了一种大数据量的2维多边形,称为海量数据多边形,其边界由直线段和圆弧段组成,顶点很多,形状复杂。本文设计并实现了海量数据多边形之间的布尔运算算法。首先用区域划分的方法快速求解出两多边形的交点,然后判断各交点的出点、入点性质,最后沿着多边形的边界跟踪,并根据并、交、差的不同要求切换跟踪路线,直到形成封闭的回路。运算结果仍为2维多边形。该算法从实用的角度出发,避开繁琐的数学推理,易于程序实现,在实际应用中显著提高了布尔运算的效率。

一种任意复杂程度二维多边形的求交算法

对于由直线段和圆弧段组成的大数据量二维多边形,作者提出一种多边形之间求交点的算法。该算法通过区域划分,把一个大规模的求交点运算分解为多个小规模的求交点运算,计算每个区域内的交点,然后对交点集进行整理,去除重复交点。该算法从实用的角度出发,避开繁琐的数学推理,便于理解,便于编程实现。算法明显地提高了求交点的效率,缩短了运算时间,并在实际应用中取得良好的效果。

工程制图习题集教学改革的研究

立足于工程制图习题集教学改革的需求和现状,以实用性为原则,设计和开发了比较通用的基于Internet的工程制图习题集网络化作业系统。通过教学可行性分析,确定了系统的设计策略,实现了以Web技术和数据库技术为支持的系统开发方法,完成了人员管理、习题集管理、学生作业流程、教师批阅流程以及师生交流等功能。系统为B/S工作模式,力求导航清晰,使用简单,适合工程制图的教学进程,在实际教学中着重培养学生的计算机绘图能力。

一种标牌文字智能排版的数学模型

针对标牌文字数控雕刻的自动化加工需要,基于非线性规划理论,建立了圆形区域内标牌文字智能排版数学模型.以圆形标牌为典型模版,雕刻文字、行数和圆形区域几何参数等作为输入,以雕刻面积最大为优化目标,以雕刻可操作性和清晰度要求为约束条件,自动计算出各行起点位置、字高和行间距等参数,实现标牌文字在圆形区域内的智能排版,得到排版后的字符笔划点位坐标,为数控雕刻提供完备的数据.最后建立了自动化雕刻系统,并进行试验验证.结果表明,模型能进行智能排版,取得清晰美观的雕刻效果,并且具有扩展性,为标牌文字排版提供一种新的方法.

汽车电磁制动器CAD平台的研究与开发

建立汽车电磁制动器CAD平台,给出平台的框架结构及工作模式,详细介绍组成平台的各个功能模块,给出根据整车参数确定制动器所需最大、最小制动力矩的算法。以制动效能为优化目标,提出制动器结构参数的确定思路和步骤。从稳健设计的角度,给出对制动器结构参数进行稳健优化的方法,以及进行电磁制动器关键部件电磁体设计的算法流程。讨论制动器仿真分析模块及虚拟装配模块的功能。平台通过数据库来保存设计信息,并建立模型库与数据库的双向关联。最后讨论了平台与相关软件的集成方法。

激光冲击LY2铝合金的薄膜性能

脉冲激光冲击LY2铝合金,在试样表面形成约1.7mm的薄膜,研究了薄膜与基体接合处横截面的微观形貌以及激光冲击搭接率和激光冲击次数对薄膜层残余应力的影响。研究结果表明:激光冲击的光斑搭接率对试样横截面的残余应力影响显著;在薄膜层最大残余应力存在于试样的表层或者近表层,深度方向的残余应力值和残余压应力值变化率均与表层深度成反比;多次冲击能够获得较大的残余应力值,但对于激光冲击LY2铝合金薄膜深度影响较小。

零件形状特征的提取与智能识别

基于实体建模环境 ,自动识别构成复杂零件的基本体特征 ,过滤零件的次要结构、工艺结构等特征 ;利用零件建模过程中先主后次的原则和习惯 ,自动建立因素集和权重集 ,利用所提出的结构方向、最佳方向二要素和建立的知识库等 ,自动识别并提取零件的形状特征 。

随机工程曲线的分形插值方法研究

以随机工程曲线的处理为目的，以地形曲线等为例，详细介绍了一种数值插值方法———分形插值法分形插值根据迭代函数系和自仿射理论建立而成，此方法利用（曲线上）有限的插值点，通过选取适当的压缩算子（文中称为垂直尺度因子），可以很精确地构造出原随机曲线，反过来说，也可以把曲线数据压缩到有限的几个点上，是一种有效的数据压缩方法通过计算机编程，具体说明了分形插值的实现过程，其中包括根据分形曲线的自仿射特性而推导出来的计算垂直尺度因子的几何法由于现实中的工程曲线只具有部分自仿射结构或不具有明显的自仿射结构，笔者又在整体线性分形插值的基础上推导出分段线性分形插值，并对两者进行了比较。

零件形状特征自动提取技术的研究

在三维实体造型环境下,基于零件构造的布尔运算和参数化设计的过程,提取构成零件的每一个基本体,利用知识库(即规则库)和模糊综合评判的方法,模拟人的形象思维和设计习惯,识别出构成零件的主体结构。按照最佳方向二要素原则自动识别和提取出零件的形状特征,从而自动生成符合工程要求的主视图,为在三维设计中自动生成符合工程要求的二维图打下良好的基础。

卷曲纸张展平装置及柔性设计

随着彩印和包装行业生产模式的自动化、数字化、智能化和互联化快速发展,尤其是纸盒(酒盒)的贴纸包装规模化生产,无人值守式的全自动贴纸包装工艺和装备正逐步取代人员和劳动密集的人工贴纸包装工艺,这对各种贴纸包装自动化装备的研发提出了明确的需求。纸盒贴纸包装是一项费时而又精细的工作,工序琐碎复杂,且要求外表美观,尤其是贴纸边角的细小折叠结构,更是包装质量高低的直观体现。常见的纸盒贴纸包装示意图如图1所示。在纸盒(酒盒)贴纸包装过程中,纸张卷曲是常见现象。