基于平面共轭对数的弧齿锥齿轮齿面设计研究

为了提高弧齿锥齿轮建模模拟在承载工作的情况下所得出数据的准确性,在球面渐开线弧齿锥齿轮齿面成形设计原理的基础上,引入平面共轭对数对球面渐开线弧齿锥齿轮齿面形成理论进行进一步的研究与改进,建立与法向截面圆弧齿形点位相接触的弧齿锥齿轮数学模型,并利用修改后的齿面设计理论进行弧齿锥齿轮工作齿面、齿顶根曲线及齿根过渡曲面的齿面精确数学建模,使大小轮之间的共轭曲面啮合精度得到提升,从而提高弧齿锥齿轮在循环啮合过程当中的接触强度与稳定性,并对原先球面渐开线理论中所具有的对弧齿锥齿轮传动时的轴角可分性进行分析,进行存在轴角误差时对该设计下齿轮的传动误差的影响。

某异形空间曲面耐候钢砖幕墙结构体系设计

不同族的正(余)弦函数曲线沿高度和长度方向共同放样,可形成复杂的空间曲面。将0°、45°、90°和135°放置的耐候钢砖沿异形空间曲面进行模块化排布,可形成复杂的耐候钢砖幕墙。针对此耐候钢砖幕墙,提出了由内置异形钢框架、面外支撑和空心钢砖所组成的稳定幕墙体系,并对此幕墙体系的力学性能进行了精细化的有限元模拟分析。分析结果表明,该幕墙体系整体受力性能好,结构传力途径明确,可满足结构承载和正常使用要求,是一种能满足建筑的空间视觉与美观要求的幕墙结构体系。

综合利用位场及其垂直梯度的快速样条曲化平方法

如何准确地求取位场观测异常ΔT及其垂直梯度沿地形切线方向的导数是综合利用ΔT及其垂直梯度进行曲化平的关键。为此本文提出应用三次样条函数及其求导的方法进行曲化平。该法的基本思路是：选择双三次样条曲线函数代替样条曲面函数，即对测线方向和基线方向分别用三次样条函数进行拟合；再利用样条函数求导求得观测场的垂向二阶和三阶导数；最后利用泰勒级数计算出某一平面上的近似场值，达到曲化平的目的。模型计算表明，该法理论正确、精度较高、运算速度较快、能充分发挥梯度测量的效果。

基于参数曲面表达的帆形船体外板展开方法

本文提出了一种基于参数曲面表达的帆形船体板曲面的平面展开方法。该展开方法以三角网格平面逼近船体曲面和3D网格点摊平后出现开裂角为基础,展开过程可分为三个阶段:定义初始导向单元条,初始展开形状确定和展开形状优化。本文所提出的展开方法符合帆形船体板水火弯板变形特点,可以提供水火弯板成形收缩量,并已在实际的船体板曲面展开中得到验证,计算结果与船厂计算的收缩量数据基本相同。

利用密切平面的自由曲面求交算法

提出了一种利用密切平面对两自由曲面进行追踪求交的算法。通过引入初始交点的密切平面来追踪相邻交点。从而将一个复杂的空间三维问题简化为平面二维问题,提高了运算速度;同时,由于密切平面对曲线的最贴近性,确保了计算的高精度。该算法以交线弧长为追踪步长,得到的交点序列可控性强,分布更为均匀,使得对交线的其他操作更为便利。算例表明,在相同精度下,该算法的计算速度大为提高,且交点序列的空间分布更为均匀合理。

4次带参Bézier可展曲面的设计

为了方便解决工程中可展曲面位置与形状难以调节和控制的问题,提出了2种带形状参数的Bézier可展曲面设计新方法.基于3D射影空间中点和平面间的对偶性,利用一种带形状参数的4次λ-Bézier调配函数生成了具有4次λ-Bézier基的控制平面,并由该平面进行包络和脊线可展曲面的设计,同时给出了在4次λ-Bézier基函数下2种可展曲面的参数表示形式.该方法生成的可展曲面不仅具有良好的形状可调性,而且保留了Bézier曲面的许多特性,特别当参数λ取值为0时,所生成的可展曲面即为3次Bézier可展曲面.最后,对所设计的可展曲面进行了形状与性质分析,并给出了可展曲面间G2光滑拼接的条件.实例结果表明,所提方法不仅直接、简单有效,而且易于控制可展曲面的形状,从而为可展曲面的设计提供了一种有效的新途径.

干旱地区高盐度水面蒸发试验研究

通过新疆昌吉地下水均衡试验场中的不同矿化度EФ20蒸发器水面蒸发试验研究,得出高盐度水面蒸发的一般规律。通过数据对比分析,表明在外部环境条件相同时,高盐度水面蒸发量与矿化度之间呈显著负相关关系,即矿化度越高,水面蒸发越微弱,反之则蒸发越强烈,这主要是由于水体中的盐分子对水分子的吸引力作用造成的。根据实测数据拟合出水面蒸发量与矿化度之间的函数关系,并计算出高盐度水面蒸发折算系数。

一维光子晶体结构参数对禁带带隙的影响研究

采用平面波法(PWM)计算一维光子晶体的带隙结构。分别就构造一维光子晶体结构的高低折射膜层的介电常数及填充比(高折射膜层的厚度与晶体周期长度的比值)对禁带带隙宽度的影响作出分析。通过最小二乘曲线和曲面拟合得到带宽与介电常数或带宽与填充比的函数关系图,以确定最佳的禁带带宽,从而设计一维光子晶体的周期结构。对高低折射膜层为G aA s/空气组成的一维光子晶体,介电常数比约为13/1,当填充比为0.16时,计算得禁带带宽为0.2564×2πc/Λ,禁带的中心频率为0.3478×2πc/Λ,与实验数据吻合。

常用曲面的变尺寸三角形网格划分

针对常用的旋转面(包括圆锥面、圆柱面、圆台面、球面、圆环面等)、柱状平扫面的特点,在参数平面内采用统一的数据结构表示,将曲面网格划分问题归结为对参数平面的平面网格划分问题。在对参数平面进行网格划分时,根据网格尺寸要求生成适当的内部结点,然后用Delaunay三角化方法生成变尺寸光滑过渡的高质量三角形,满足有限元高精度分析计算的需要。

基于场曲的物像间曲直面的换算及其应用

从点源圆孔衍射的成像原理出发,经过适当推理得到仅有场曲像点的光强和位置的计算式,进而分析探讨了基于场曲的物像间曲直面的换算原理与方法及其应用。该方法有利于光学设计中对场曲进行像差平衡与校正、光学加工中对场曲的检测与修正、数码成像时做场曲的电子校正以及虚拟测量中的曲直面换算等。

不同基准面上的速度场及时深转换

速度场及时深转换基准面的选取与速度分析基准面、静校正基准面密切相关。鉴于目前常用的两步法静校正来讲,速度建场和时深转换时,有2个面可供选择:一是速度谱分析面,即CMP面;一是统一的固定水平基准面,即最终成果剖面的零时间起始面。选取不同的基准面进行速度场研究及时深转换,所得最终构造图精度不同。笔者分别在这2个不同基准面上进行了速度场及时深转换研究,并提出使用在一个排列长度范围内,对检波点高程和炮点高程进行统计平均的方法,作为对应时间域CMP面的深度域时深转换面。对比研究表明,在此面上进行速度场研究和时深转换,在不加任何井资料约束前提下,所得平均速度场比常用的在统一水平基准面求取的平均速度场精度高,时深转换后所得最终构造图的对井误差,小于在统一水平基准面上进行的时深转换结果。

基于DIC-边缘检测的大尺度测量技术研究

为研究和完善大尺寸测量技术,提出了将数字图像相关方法与边缘检测相结合的大尺度测量技术.首先,在待测结构表面待测点上粘贴预制散斑图,将结构分为若干段;然后,通过数字图像相关方法计算相邻测点间像素距离;再通过边缘检测计算边界部分像素距离;最终将像素距离转换为实际结构尺寸.本文还对大型机械进行测量,实验结果表明该方法可以实现大尺寸结构测量,也为大尺寸测量技术提供了一种新的思路.

挡土墙填土曲线破裂面主动土压力分析

简要分析主动土压力状态时挡墙填土曲线破裂面与直线破裂面两种假定的合理性比较，并按旋轮线曲线确定了重力式斜挡土墙在砂性或粘性填土情况下的土压力分布形式及合力作用点位置的计算公式。采用数值解法通过示例对比了曲线破裂面和直线破裂面两种计算结果。

L^＊a^＊b^＊到CMY转换方程的研究

如果想要颜色信息在输入设备和输出设备之间进行正确的传递,则必须进行RGB到CMYK的转换,而L*a*b*到CMY的转换是其转换的基础。主要利用平面理论研究方程转换。通过数据回归和数据拟合得到L*a*b*到CMY的转化方程,这对色彩管理软件的开发有一定的借鉴意义。

基于三坐标测量机的曲面零件逆向设计研究

逆向工程也称反求工程,是对现有三维实物(样品或模型),利用三维数字化测量设备准确、快速测得轮廓的几何数据,并加以建构、编辑、修改生成通用输出格式的曲面数字化模型,从而生成三维CAD实体数模、数控加工程序或快速原型制造所需的模型截面轮廓数据。介绍了逆向设计,以波轮零件为例,分析了曲面零件特征,说明了应用三维CAD软件建立零件模型过程和方法,论述了基于三坐标测量机的曲面零件的逆向设计和验证过程。

一种用于曲面快速测量的激光片光源的研究

与快速成形技术有关的自由曲面快速反求工程中 ,测绘曲面所用的被称为光刀或片光的细长光条的质量是至关重要的。介绍一种应用柱面反射镜单向扩展光束形成激光片光的方法 ,并根据常用 He— Ne激光为高斯光束的特性 ,应用长焦距透镜压缩其发散角 ,使激光片光具有很大焦深。激光光强的高斯分布使光刀宽度的中心具有极大值 ,使得片光的质量具有优良的特性 ,非常容易实现 ,并有利于摄像机采集。介绍了这种片光源的工作原理、片光的性能及采取的技术措施。

基于逆向工程的个性化人工关节三维CAD数模的建立

通过螺旋CT扫描人体股骨关节,得到二维断层图像数据,利用数据处理软件将二维图片转换成三维点云数据,继而依据点云数据,采用计算机三维重构技术,构建了股骨的三维CAD数字模型。

基于微平面法的空间曲面在线检测的研究

空间曲面的数控机床在线检测技术的研究必将丰富和完善数控机床在线检测技术、发挥良好的经济和社会效益。为提高空间曲面检测精度和检测效率,针对空间曲面测量的主要关键技术进行深入研究。首先研究了计算机辅助数控机床在线检测系统的组成和工作原理,为空间曲面在线检测的研究奠定理论基础;提出了采用微平面法进行空间曲面的在线检测,以提高了检测精度和检测效率;进行了相关试验来验证空间曲面的微平面检测方法的可行性。

曲面与曲线分别关于点、平面的对称曲面和对称曲线

研究了三维空间内点、曲面和曲线分别关于点、平面的对称性问题,从而给出了求点、曲面和曲线分别关于点、平面的对称点的坐标、对称曲面和对称曲线方程的方法。

基于Visual Studio的总体最小二乘高程拟合研究及实现

GPS水准主要根据测区内若干基准点上的高程异常构建曲面来逼近似大地水准面,由GPS测出基准点的大地高即可求出该点的正常高。本文主要研究一片小区域且较为平坦,应用最小二乘和总体最小二乘对平面拟合法、二次曲面拟合法和三次曲面拟合法进行探讨,并在Visual Studio平台上用Cshape语言实现高程拟合的过程。结果显示,三次曲面拟合法的总体最小二乘相比于其他方法效果最好。