基于非均匀B样条小波的NURBS曲面光顺

将非均匀B样条小波分解方法用于曲面光顺。通过整体光顺度量确定曲面整体光顺的方向,进而通过曲面整体小波分解实现曲面的整体光顺;通过曲面在节点对处的局部光顺度量,确定要光顺的节点及方向,然后用最小区域算法实现曲面的局部光顺;给出了一种由用户交互指定光顺区域的区域光顺方法;用细节部分的再次分解控制曲面的光顺误差;通过施加约束解决光顺前后曲面边界位置和切矢不变的问题;对于计算的稳定性及可能出现的奇异情况给出了论述。这些光顺算法在浙江大学开发的反求工程CAD软件RE-SOFT中的实际应用效果表明,基于非均匀B样条小波分解的NURBS曲面光顺算法能够有效地去除曲面上的坏点,改善曲面的品质。

基于图的网格分割

为了简化模型反求过程，提出了一种基于图的网格分割算法，分别以网格中的顶点和三角面片作为图中的元素，生成2种未定向加权全连通图的表达．对于由顶点生成的图把网格顶点的几何信息转化为颜色信息，对曲率计算引入的噪声采用中值滤波和均值滤波的方法滤除，并利用顶点之间颜色的差别作为图中连接相邻元素的边的权．对于由三角面片生成的图，利用相邻面片的二面角作为图中相邻元素的边的权；然后利用一个不相交集合的森林分割图，进而实现网格的分割．结果表明，这种分割方法可以快速、有效地实现网格的分割．

基于离散模型的曲面光顺性分析算法

在曲面均匀三角化的基础上对曲面品质分析算法进行了改进。对裁剪曲面的均匀三角化算法进行了改进,利用格子生长法实现了裁剪曲面三角化,提高了曲面三角化的效率。在此基础上改进了曲面光顺性分析中反射线和高亮线场量值计算和曲面分析中等值线的构造方法,使得场量值的几何意义更加直观,对于多条平行直线光源的场量值计算更加高效。在反求工程软件RE-SOFT中的使用表明,该算法快速、稳定,绘制的等值线可以反映曲面的品质。

风电机组新型传动控制系统设计

研究了一种新型无级调速传动系统,行星轮系与导叶可调式液力变矩器耦合形成了该无级调速传动系统。运用流体力学能头理论建立风电机组新型传动系统的非线性动态数学模型。本系统采用自适应模糊PID控制器,此控制器是基于模糊理论和PID控制原理建立的,并应用MATLAB/SIMULINK建立系统仿真模型,与常规PID控制器进行仿真结果的对比。结果表明:其控制效果强于常规PID,其具有更高的控制精度,更小的超调量。仿真结果表明:该控制器能够实现传动系统的无级调速,并具有好的稳定性和可靠性,传动效率较高。

基于几何图像的三角网格分割

对反求工程中三角网格数据的分割算法进行研究,提出一种基于几何图像的三角网格分割方法。在网格参数化的基础上,改进几何图像的生成方法。结合形态学方法,用去除逼近项小波重建方法和梯度图像方法两种方法分割法矢图像,基于阈值法分割曲率图像,把几何图像的分割结果映射回到原始网格。实例表明基于几何图像的三角网格分割方法对没有复杂自由曲面的网格数据可以取得较好的分割效果。

基于图的网格分割

为了简化模型的反求过程,提出了一种基于图的网格分割算法,分别以网格中的顶点和三角面片作为图中的元素,生成两种未定向加权全连通图的表达.对于由顶点生成的图,把网格顶点的几何信息转化为颜色信息,对曲率计算引入的噪声采用中值滤波和均值滤波的方法滤除,并利用顶点之间颜色的差别作为图中连接相邻元素的边的权.对于由三角面片生成的图,利用相邻面片的二面角作为图中相邻元素的边的权,然后利用一个不相交集合的森林分割图来实现网格的分割.结果表明,这种分割方法可以快速、有效地实现网格的分割.

基于改进SIFT算法的双目视觉距离测量

针对视觉传感器距离测量中所使用的图像特征匹配算法精度不高、计算量大、实时性差等问题,提出了一种改进尺度不变特征变换(SIFT)图像特征匹配算法,并应用于双目测距系统当中。改进SIFT算法基于简化尺度构造空间,以曼哈顿距离作为最邻近特征点查询中的相似性度量,提高了算法效率。初次匹配之后与随机采样一致算法(RANSAC)结合,剔除误匹配点;基于精度较高的二次匹配点,提取匹配点像素信息进行距离计算,通过测距试验验证算法的可行性。实验结果表明:提出的方法获取目标距离达到较高精度,满足观测设备要求。

基于ICT切片的实物原型表面重构算法研究

目的 针对层析 (ICT)切片图像给出基于 ICT切片的三维实体表面重建的算法 .方法 首先进行切片图像的边界提取、特征识别 ,并采用数字曲线的新概念 ,放样出物体表面 .结果 根据这一算法 ,可由已采集到的 ICT切片数据来重建出三维物体的表面 .结论 本文对

基于多目标遗传算法的燃油泵叶轮优化设计

针对某型号燃油泵,采用CFD方法对其内部流场进行研究。运用SST k-ω计算模型和多重参考系技术,引入多目标遗传算法作为优化算法,并结合自适应权重方法,以出口流量和容积效率作为优化目标,对燃油泵叶轮的结构参数进行优化,解决了在优化迭代过程中单个优化目标出现负优化的现象。在设定的工况下,对比改进的优化方法的出口流量和容积效率,得知优化后的出口流量提升了3.90%,容积效率提高了0.53%。此种研究方法为汽车燃油泵的结构优化设计提供了较为合适的参考解决方案。

基于多尺度分析的截面线特征点自动提取及B样条曲线拟合

针对多尺度特征并存截面数据的曲线拟合,提出一种尺度分析与去除细节小波重建相结合实现截面线去噪和特征点自动识别方法,并在此基础上实现截面线的拟合。首先根据截面线局部形状尺度因子,将截面线分成平滑段和波动段,针对不同尺度的特征段在相应的尺度下分别对各段用去除细节小波重建去除噪声,然后对去噪后的局部特征段根据截面线曲率、曲率线找出截面线上的显著点和拐点,构造插值于这些特征点的B样条曲线,就可以实现对原曲线的拟合。实验结果表明,所构造的曲线既能剔除噪声,又能更好地保留原截面线的特征。

漂浮特性对风力发电机振动影响

在前期研究工作的基础上,将浮式基础波浪载荷计算和系泊系统计算考虑到所已建立的风力发电机分析模型中,形成漂浮式风力发电机动力学分析模型,进行在风浪下漂浮式风力发电机的动力学分析及振动计算。研究表明:漂浮特性对风力发电机的振动影响很大,同样条件下漂浮式风力发电机振动情况相对固定式风力发电机幅值变化较大(平均值一样),这意味着漂浮式风机的疲劳寿命会有较大下降。因此,针对固定风机的设计方法对漂浮式风机要有所修正及完善。

一种新型轮腿式机器人设计与分析

设计了一种结构简单、承载能力强、越障性能好的新型轮腿式机器人——rolling-wolf。该机器人采用滚珠丝杠驱动轮腿运动,有效改善了以往轮腿式机器人的力学性能,提高了系统的承载能力以及轮腿机构的稳定性。首先将所设计的rolling-wolf和普通关节式轮腿机器人的力学特性进行了对比分析,分析结果表明rolling-wolf轮腿机构在力学特性上具有优越性。然后建立了rolling-wolf的运动学模型,并使用MATLAB对三种不同结构的rolling-wolf的轮腿运动包络域进行了求解。最后,根据对不同结构的rolling-wolf运动特性分析结果,选择了具有最佳运动特性的轮腿机构,完成了机器人整体结构设计。

修正的平均风速和最大风速法在风速分布估计中的应用

为解决平均风速和最大风速法在风速分布估计中误差较大、精度不高的问题,在现有的平均风速和最大风速法的基础上,将其估计的时间段划为若干小段,采用平均风速和最大风速法对每小段进行估计后,对每小段中的平均风速和形状参数用正交多项式作最小二乘曲线拟合,得到了更具代表意义的Weibull分布形状参数,从而得出了高精度的风速分布。实验结果表明,该方法涉及的参数量少,运算速度快,有利于提高风电场风能评估效率。

断层数据三维重构技术的研究进展

基于断层数据的三维重构已经成为国内外的研究热点,并成为工业快速反求工程的一个新的研究方向。本文总结国内外关于断层数据三维重构技术,以综述的形式对各种方法进行阐述,比较出各自的优缺点。吸取医学CT领域的重构技术的经验,寻求解决面向制造的而不仅仅是面向可视化的基于断层数据的三维重构技术。该项研究对新产品的快速设计制造具有重要理论和应用意义。

风电机组新型传动系统协同控制仿真研究与分析

文中所设计的控制系统是以行星齿轮和导叶可调式液力变矩器为主要构件的新型风电液力传动系统为控制对象,实现输出恒速、恒功率的要求。在设计中,利用ADAMS控制模块和MATLAB接口进行协同控制仿真,通过应用ADAMS的机械系统动力学仿真分析功能,结合MATLAB的控制模块,实现对新型风电传动系统的控制仿真与分析,论证了系统的可行性。

稳态偏航状态的风力机风轮气动力研究

根据水平轴风力机的特征参数建立了偏航致动盘的涡流柱面模型,用稳态偏航状态下的叶素动量理论计算出周向诱导流动因数。以Pitt-Peters模型为收敛条件,考虑了风轮的偏航角参数,建立计算水平轴风力机轴向诱导流动因数的计算模型,并用C++语言在VC环境下进行仿真计算,解决了气动设计和性能计算的关键问题,并通过实例验证了仿真过程的可行性。

风力机叶片翼型气动特性模型

基于面元理论建立风力机叶片翼型的空气动力学模型,输入给定攻角,计算翼型空气动力学参数的升力系数Cl,并进一步考虑流体的粘性作用,应用边界层理论计算出翼型在给定雷诺数下的阻力系数Cd。对所建立的气动特性模型使用风机专用翼型坐标数据进行了计算,结果与国际上广泛使用的XFOIL计算结果和所获得的实验数据进行比较分析,验证了计算模型的正确性和有效性。

基于数学形态学与拓扑规则的三角网格修补算法

针对散乱点云数据在三角剖分过程中产生的拓扑缺陷,提出一种基于数学形态学运算和拓扑规则的网格拓扑修补算法。通过交互的方式选择需要修改的区域,使用自适应分层栅格的缺陷识别技术提取有拓扑缺陷的网格的顶点,从而确定待修复区域的边界,然后利用数学形态学的开启运算和闭合运算去除该修复区域的拓扑缺陷,并利用基于柄体理论的拓扑运算法则对该区域进行局部拓扑修改,生成二维流形的三角网格。应用实例表明,由于不需要对整个点云数据重新进行三角剖分,简化数据处理的过程,该算法具有运算速度快、结果准确性好的优点,并能较好地消除网格中的拓扑缺陷,有效地提高三角网格的显示精度,最终得到具有几何一致性和网格单元拓扑一致性的三角网格模型。

基于非均匀B样条小波分解的NURBS曲线光顺

利用非均匀B样条小波的正交性、局部性和振动性,研究基于非均匀B样条小波分解的有理曲线的光顺算法.第一步,通过不同的节点选取方法,实现非均匀有理B样本(non-uniformrationalBspline,NURBS)曲线的小波分解;第二步,通过曲线逼近实现NURBS曲线的整体光顺和局部光顺.通过施加约束解决曲线光顺前后端点位置和切矢不变的问题.该算法在反求工程CAD软件RE-SOFT中的实际应用效果表明,基于非均匀B样条小波分解的NURBS曲线光顺算法能够有效地去除曲线上的坏点,改善曲线的品质.

基于截面轮廓的NURBS曲面重建

提出了一种基于变截面轮廓线族重建NURBS曲面的方法。用自动跟踪法反求出轮廓线组的脊线,并用脊线自动调整各轮廓线的起始点位置。然后插值各个轮廓线,构造封闭的样条曲线,以特征点处的节点为分段点实现多条样条曲线的分段相容,并蒙皮构造封闭的B样条曲面。对于有特征点的轮廓线,通过设置特征点的重数及在曲线构造和曲面蒙皮中的相应处理,可以在曲面上保留轮廓线中的特征。