CAD／CAM中自由曲面造型技术的发展和问题

本文叙述可望在近期内进入ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的４种曲面造型方法，即散列数据插值曲面、Ｇｒｅｇｏｒｙ的曲面构造方法（Ｇｒｅｇｏｒｙ曲面片）、自由变形技术（ＦＦＤ）和用偏微分方程方法构造曲面（ＰＤＥ）。扼要说明各种方法的理论、优点与缺点，及为推广至实际应用需做的工作。

CAD/CAM技术的发展及其在模具领域的应用

1 CAD/CAM技术发展历史 自40年代计算机问世以来,CAD/CAM技术发展到今天已经历了40个春秋。1.1 50年代 50年代可认为是技术上的准备时期,该期间的重要进展包括:计算机与图形显示器的联接、数控机床的诞生。

基于SOA的中小制造企业应用集成系统研究

制造企业内部及企业之间应用的集成问题已成为当前制造业信息化的关键。面向中小制造企业信息化,提出并设计实现了基于面向服务体系架构(Service-Oriented Architectures,SOA)的中小制造企业应用集成系统。在该系统中,制造企业内与企业间的应用通过集成系统所提供的各种服务可跨越防火墙而集成在一起,并可通过该系统中企业应用集成(Enterprise Application Integration,EAI)平台以及工作流系统的协调来互相调用,以实现一个完整的业务目标。

STL模型的分层邻接排序快速切片算法

为提高STL模型切片效率,节省系统资源,提出STL模型分层邻接排序快速切片算法.采用邻接插入法建立三角形邻接关系,根据三角形各点坐标在切片方向上投影的最大值和最小值反求与此三角形相交的切片平面,并通过分析相邻2个三角形公共边与切片平面的位置关系,按邻接顺序建立交点链表.与已有的基于STL全模型拓扑信息提取的切片算法以及分组矩阵切片算法相比,文中算法不进行整体拓扑信息的提取和三角形的分组排序,而是将三角形顺序关系融合于交点链表中,从而达到节省系统资源、提高切片效率的目的.最后通过对壳体实体切片实例的分析,验证了该算法的可行性和高效性.

基于小波的准均匀B样条曲线曲面变分造型

变分造型是自由曲线曲面交互设计中常用的技术之一 .在传统的变分造型技术中 ,一般将此类问题转化为对控制顶点的优化求解问题 .但当基函数数量较多时 ,B样条的局部性常会导致待求解系统的性态不好、求解效率降低 .对此 ,文中应用小波方法解决准均匀 B样条曲线曲面变分造型中的优化求解问题 .由于小波基具有多分辨特性 。

飞机装配型架标准件模型化技术

针对飞机装配型架标准件的结构特点 ,在分析目前标准件管理技术及其局限性的基础上 ,提出了飞机装配型架标准件模型化技术。具体内容包括 :( 1 )综述当前常用的标准件管理技术及其特点 ;( 2 )提出并建立型架标准件的信息模型、结构与形状模型和语义模型 ;( 3)介绍型架标准件语义模型的解释机制等。与其它标准件管理技术相比 ,标准件模型化技术的特点是数据模型化、程序通用化以及标准件库扩充与维护方便等。本项技术还可推广应用于典型型架及其元件的管理 。

数控加工中等高线刀具轨迹的生成

针对高质量的等高线高速加工要求 ,设计并实现了数控加工中、根据刀位面及其Zmap模型计算等高线刀具轨迹的原理和算法 .该算法充分考虑了刀位面Zmap模型的特点 ,能确保刀具轨迹始终处于顺铣状态 ,从而保证了良好的加工工艺性 .算法稳定性好 ,计算速度快 ,并已在商品化软件CAXA

实现平面上散乱数据点三角剖分的算法

本文针对传统剖分方法的不足，基于轨迹生成和边界裁剪等技术，提出了实现包含若干内孔的复杂多边形区域内散乱数据点自动三角剖分的新方法，并给出用此法进行三角剖分若干实例。

均匀B样条曲线曲面的小波表示

小波基为曲线曲面带来了更为灵活的表达方式。均匀B样条曲线曲面在经过小波分解以后所得到的小波在定义域边界与内部可以采用统一的表达式，在进行小波重构时仅需作乘法运算，计算效率高。本文试图从几何概念出发由浅入深地论述基于小波的均匀三次B样条曲线曲面多分辨表示的原理及其实现。

陶瓷纤维梯度增强活塞的梯度方程研究

功能梯度材料零件具有单质材料零件无法比拟的理化性能优势,然而由于材料分布复杂以及对功能梯度材料本身性能研究不充分,使性能分析存在很多困难。论文应用复合材料热性能理论,采用有限元分析软件ADINA,分析陶瓷纤维梯度增强活塞(材料梯度方程的参数不同)的温度分布和应力分布,结果表明陶瓷纤维梯度层可以明显改变活塞温度分布,缓和由于热膨胀系数不匹配,在陶瓷纤维增强层与活塞本体交界处产生的应力。根据计算结果拟合出温度峰值、整体应力峰值和层间应力峰值与方程系数之间的曲线,并加以验证。

一种虚拟人作业行为的自主优化模型

人体自适应行为仿真是实现人机工程学评估的前提条件.针对已有技术存在的不足,提出了一种基于多Agent合作式博弈的虚拟人作业行为自主优化模型.该模型将工作环境中人体自适应行为定义为一个多目标优化问题,提出了人体工作状态空间和人体行为元素的概念,以实现人体行为的离散化.设计了人体行为仿真算法以求解上述模型.算法采用梯度上升的策略来搜索满足模糊多目标Nash谈判条件的人体作业姿态的Pareto最优解.仿真实验表明,该方法可以在缺少相关数据的情况下推导出舒适的人体工作姿态,在工程领域中表现出较好的适用性.

基于小波的B样条曲线多分辨表示及编辑

多分辨表示方法为曲线提供了更为灵活的表达方式 ,使得我们可以在不同分辨率下对曲线进行编辑 .小波技术是实现曲线多分辨表示的一种新颖方法 ,已有许多论文从理论上论述了这项技术 .文中从几何概念出发 ,由浅入深地论述了基于小波的准均匀三次 B样条曲线多分辨表示的原理及其实现 ,并通过实例描述了

数控加工G代码程序的仿真检查

提出了一种新的检查方法 ,可以实现对G代码程序的计算机仿真检查 ,在屏幕上显示刀具轨迹 。

设计约束管理与目标方案修改

从目标方案的修改需求入手，剖析面向对象（ＯｂｊｅｃｔＯｒｉｅｎｔｅｄ，ＯＯ）的知识表达模型，提出用基于两个层次的约束网络模型作为ＯＯ模型的补充，描述了对象间的约束关系及对象内部属性间的约束关系。结合工程实际，提出了简明因果关系图的生成方法，建立了变量敏度关系图，使属性间约束关系的描述定性化及定量化。

基于B样条曲面的图象变形技术

Ｍｏｒｐｈｉｎｇ（变形）为图象处理领域比较引人注目的方法之一。本文利用Ｂ样条曲面方法构造Ｍｏｒｐｈｉｎｇ中的映射关系，使得变形过程更容易控制，也更灵活。文中详述了Ｍｏｒｐｈｉｎｇ的一般原理，建立了基于Ｂ样条曲面的映射关系，给出了算法的具体过程，并讨论了实际工作中遇到的一些问题。

基于SOA的中小制造企业业务流程的集成

分析了传统的企业应用集成中存在的不足以及利用业务流程集成迭代解决这些问题的措施,提出并实现了一种基于面向服务体系架构(SOA)的中小制造企业业务流程集成架构,它支持企业内、外应用以及企业门户的业务流程集成,并充分利用了SOA和XML通信的最新技术.实践证明,该业务流程集成架构具有简单、实用、成本低和易推广等特点.

功能梯度材料活塞三维有限元分析

应用复合材料热性能理论,采用有限元分析软件ADINA中的ADINA-T模块和结构分析模块对一种新型活塞———陶瓷纤维梯度增强活塞的温度分布和应力分布进行了计算分析。结果表明,使用陶瓷纤维梯度层可以明显改变活塞温度分布,缓和由于热膨胀系数不匹配在陶瓷纤维增强层与活塞本体交界处产生的应力。

参数三次B样条曲线的一种整体光顺方法

本文在能量法的基础上，提出了一种新的目标函数，给出了参数三次Ｂ样条曲线的一种新的整体光顺方法。利用这种方法得到的曲线不仅具有较小的应变能，而且曲率变化比较均匀，具有很好的光顺效果。该方法能推广到对曲央的光顺。

飞机装配型架标准接头定位器自动选取算法

在现代飞机结构中 ,整体结构件的应用导致了飞机装配型架结构中大量使用接头和工艺孔定位器 .这些定位器一般由工作头和标准接头定位器两部分构成 .为了缩短型架研制周期 ,在型架设计中开始推广应用CAD技术 ,包括开发型架专用设计系统 .因此 ,研究接头定位器的自动设计 ,对进一步简化型架设计过程、提高设计效率具有重要的意义 .标准接头定位器的自动选取是实现接头定位器自动设计的技术关键 ,就此提出了标准接头定位器自动选取的专门算法 ,其中包括提出并建立可定位域概念及其数据表示格式 .该算法已应用于自行研制的飞机装配型架CAD系统中相关模块的开发 。

应用构形空间理论处理自由曲面加工的干涉问题

文中简述了自由曲面数控加工编程中干涉检查的各种方法 .利用构形空间概念 ,提出一种自由曲面加工的干涉检查算法 .该算法先得到刀位面和保护面的离散三角片表示 ,然后根据三角片的上包络求刀位轨迹 ,从而避免干涉 .算法适合于用球头刀、圆角刀和平底端刀的任意加工方式的三轴铣削 ,且实用、稳定。