用平面六边形割角的细分曲面生成方法

平面六边形是一种更契合自然并具有独特优点的多边形,找到一种方便实用的平面六边形细分格式是细分曲面研究领域中的基础工作之一。本文提出了一种平面六边形细分方法,对任意初始凸多面体网格,只用平面六边形进行割角细分,可以使得细分曲面光滑、保凸、具有插值性质,且细分过程中新增的面片都是平面六边形.我们将该方法简称为平面蜂窝细分.论文给出了平面蜂窝细分的拟线性四点格式几何规则及其细分矩阵,其几何意义直观,相应的算法简单、可行且数值稳定.论文分析了细分曲面的收敛性和光滑性,给出了C光滑性条件及其证明.为了提高细分曲面的光滑性,传统的方法是使边数不同的多边形面片按等比例收缩,该方法对于平面蜂窝细分没有预期效果并且无法处理三角形特殊面;论文给出了一种新方法,获得的割角参数使得细分曲面更加光滑,且可以统一处理三角形、四边形等特殊面,从而避免特殊点/面带来的局限性.论文还提出了平面蜂窝细分方法的一种推广和一种自然边界处理方法,并讨论了平直边界和退化情形下尖锐特征生成的方式,可用于细分任意可定向初始网格.文中给出了一些细分曲面的例子,并与经典的细分方法进行了比较,验证了新方法的有效性和具有的优点.

截割角和截割线速度对镐型截齿截割性能的影响

为深入研究截割角和截割线速度对截镐型齿截割性能的影响,运用PFC^(3D)离散元软件建立镐型截齿与煤壁模型,将切削厚度恒定为10 mm,截割距离为20 mm,对不同截割角与截割线速度进行直线截割仿真,对煤壁内部的微破坏、截齿载荷以及截割比能耗进行分析。结果表明,截割线速度越大,对煤体的剪切破坏越明显,截割角影响煤壁微破坏程度与裂纹扩展方向;随着截割线速度的增大,截割阻力均值与截割比能耗均呈先减小后增大的趋势;截割角为40°时截割阻力均值明显较大,但截割比能耗较小,与50°接近;截割角为55°时截割阻力均值较小,但截割比能耗明显较大,截割效率低。综合考虑,截割线速度应取3~4 m/s,截割角应取45°~50°为宜。

用割角多边形产生Bernstein-Bézier曲线的更小包围域

基于Bézier曲线的控制多边形，介绍了割角多边形的概念．割角多边形的顶点可以由控制多边形的顶点快速递推得到，其几何意义是对控制多边形进行一系列的中点割角过程．进而提出了利用割角多边形来逼近Bern—stein-Bézier多项式曲线的新方法．当Bernstein-Bézier多项式曲线的次数为4～8时，分别导出了利用割角多边形逼近多项式曲线的精确界，此界值比利用控制多边形和拟控制多边形逼近Bernstein-Bézier多项式曲线所得的界值大为减小，极大地缩小了曲线的包围域，显著提高了逼近精度，节省了计算时间．

插值细分法与割角细分法在几何构图中的比较

随着细分法这种由离散到离散的几何图形设计方法被广泛应用,了解细分方法的特点更有利于对细分法的应用。分析插值细分法与割角细分法两种细分方法的基本思想、细分规则、所得细分曲线与初始特征多边形的关系,得出两种细分方法所得的细分曲线特征。并给出两种细分方法在应用时的建议。

论区间B样条曲线的升阶与割角的关系

为了解决区间B样条曲线的升阶理论问题,提出区间控制多边形概念,利用双次B样条基函数证明了区间B样条曲线具有升阶性质;并阐明了区间B样条曲线的升阶就是对其控制多边形的割角过程.最后证明了当升阶次数趋于无穷时,区间B样条曲线的控制多边形收敛到该曲线.

三次一致切矢非均匀割角曲线

研究了三次一致切矢非均匀割角 (UNC)曲线的性质 ,形状因子的作用 ,拼接方法 ,并按此法给出了用于逼近给定控制多边形的方法 .

基于双阶样条的代数双曲B样条升阶及割角算法

考虑代数双曲B样条曲线的升阶问题,从理论上证明了曲线的升阶可以理解为控制顶点的割角过程.为了实现代数双曲B样条曲线的升阶,文中构造了一组基函数——双阶代数双曲B样条基函数,这组基函数并不具有统一的阶数,而具有"双阶"性质.代数双曲B样条基函数与双阶样条基函数之间的变换公式可以导出曲线升阶的割角算法.

割角法生成曲线的连续性和光滑性

本文讨论了一般割角参数下由割角法[1]所产生的折多边形簇的收敛性问题,并给出了极限曲线连续、一阶几何连续的一般条件。作为特例严格证明了[1]的结果。

镐型截齿最佳截割角仿真分析及工程计算

利用镐型截齿直线运动的仿真计算模型得到了不同锥角镐型截齿的最佳截割角,其计算结果与相关文献实验结果一致;继而在进一步分析计算结果的基础上提出了一种不同锥角镐型截齿最佳截割角的工程计算方法,通过力学分析在理论上验证了工程计算结果的正确性。实际工作中,利用工程计算方法计算不同锥角镐型截齿的最佳截割角,对截齿安装具有很大的应用价值。

锯割角度可调的全自动带锯机

Knuth公百330NC带有自动的工件进给机构，其锯割角度可以按照90°、60°和45°进行调整。锯导轨控制。可以了锯割性能，延长了锯条蚓吏用寿命。锯割速度可以无级调速。据生产厂家介绍：动力强劲的驱动装置保证了很高的切削加工性能和锯割精度，稳定的锯割导轨保证了很高的倾斜锯割精度。

固定截割方向掘进机截割臂摆角垂直跳动规律

基于系统动力学Lagrange方程,推导建立了掘进机截割臂摆角跳动动力学模型,然后根据其求解的输入问题,提出了一种截割头载荷计算方法,并通过仿真计算分析得到截割头载荷与截割臂驱动油缸压力及截割臂摆角之间的关系。建立了Simulink仿真模型,在截割臂垂直摆动和水平摆动两种截割工况下,分别选取5种截割臂摆角进行仿真求解分析,得到固定截割方向截割摆角垂直跳动规律:截割臂垂直摆动截割时,随截割头载荷的增大,其水平摆角跳动量先减小后增大,最大值可达到5.3°,最小值为0.5°;随截割臂垂直摆角的增大,其水平摆角跳动量先增大后减小,约在20°时达到最大值。截割臂水平摆动截割时,其垂直摆角跳动量先减小后增大,最大值可达到5.4°,最小值为0.3°;随截割臂水平摆角的增大,其垂直摆角跳动量基本呈线性减小。掘进机截割臂摆角跳动规律可为截割臂自动控制及截割头空间位置纠偏提供借鉴。

悬臂式掘进机截割臂摆角跳动消除的控制方法

悬臂式掘进机在截割煤岩的过程中易出现截割臂摆角跳动现象,严重降低截割臂稳定性及巷道掘进效率,提出了消除截割臂摆角跳动的控制方法。采用PID控制理论,设计了PID控制器,建立了截割臂系统的传递函数,运用Simulink方法建立了截割臂摆角跳动的消除控制仿真模型,以不同信号源作为激励,分析了控制系统的响应,以及反馈调节增益关键参数对控制系统性能的影响,求得反馈调节增益最优取值。结果表明:对于不同激励,尤其是一些强冲击激励,控制系统都能得到稳定的输出,控制精度可达98%以上,响应速度为0.2 s左右;反馈调节增益的取值越大,系统的控制精度越高,响应速度也越快,但其最优取值约为100,取值过大则会造成系统震荡,导致整个控制系统失效。该研究为掘进机的智能化控制提供了一定的参考。

镐型截齿截割煤岩过程的截割力研究

为探究镐型截齿截割煤岩过程中截割力的变化及其影响因素,以Evans镐型截齿直线截割力模型为基础,提出了镐型截齿旋转截割力模型;利用滚筒采煤机镐型截齿截割煤岩轨迹表达式,推导了镐型截齿截割过程中,截割角及截割厚度变化的表达式;在截割参数范围内,计算出镐型截齿截割角在截割过程中最大变化可达±4°;根据镐型截齿旋转截割力模型,在截割厚度一定的条件下,计算并分析截割力与截割角及半锥角的关系,得出当镐型截齿半锥角为36°时,截割力在截割过程中最大截割厚度前后能够保持平稳变化;将截割角及截割厚度变化计入截割过程中计算截割力,发现影响截割厚度主要因素的牵引速度对截割力影响最大,而角速度与截割半径对截割力的影响依次减小。所得公式与结论可为镐型截齿及采煤机的设计提供理论参考。

掘进机截齿截割煤岩的离散元仿真方法

为了研究截齿截割煤岩的动态破坏过程,提出采用离散元法进行截齿截割煤岩的仿真分析.根据截割头结构建立了相应的离散元模型,采用二维圆盘颗粒建立了煤岩的离散元模型,通过接触和连接力学模型计算截割过程中的作用力.在此基础上,通过VC++6.0编写了离散元仿真计算程序,借助MFC建立友好的人机交互界面,实现了截齿截割煤岩工作过程的离散元仿真.通过对截割角为45°条件下的截齿截割煤岩进行仿真,结果初步证明了采用离散元法的可行性,为截齿截割过程分析和截齿的优化设计提供了一种新的研究手段.

多管相贯的数学模型及其在自动切割中的应用

利用空间解析几何理论推导出了多管相贯接头中相贯线的数学方程,并利用简便快捷的数值方法,计算出各个管子的实际相贯线。根据切割需要,给出了用参数方程表示的各相贯线上的点坐标、二面角、切割角以及切割轨迹线的表达式。这为等坡口或变坡口的管接头的自动切割和焊接建立了数学基础。

向日葵茎秆切割能耗实验研究

针对向日葵在收获切割过程中的力学变化较为复杂,现存葵花茎秆收割装置存在切割不完整、效率低和能耗高等问题,拟采用摆切式切割试验台对葵花茎秆切割能耗进行实验,研究切割速度、滑切角、割刀刃角对切割能耗的影响以及不同条件下切割能耗的变化规律。实验结果表明:①切割速度在2~3.8m/s范围内时,切割能耗逐步减小,并慢慢减缓;②滑切角在20°~45°范围内时,切割能耗先增大后减小,且滑切角度为30°时的切割能耗为最大;③当割刀刃角在30°~50°范围内时,切割能耗先减小后增大,且割刀刃角为45°时切割能耗最小;④3个影响因素对切割能耗影响的主次顺序为:切割速度>滑切角>割刀刃角。实验可为茎秆收割、开展机械化收获关键部件研究、进一步改进机具性能、开发低能耗的收获机械、提高葵花茎秆收割效率提供一定依据。

用旋转气流控制切割断面的钢板高速高精度等离子切割

过去 ,在钢板的切割加工中 ,与气割和激光切割相比问题较多的等离子切割 ,其切割质量已有明显提高。现在已能达到接近激光切割的质量 ,并且进一步提高了等离子切割的高速切断性能。文章介绍了等离子切割的这一新技术。

Said-Bézier型广义Ball基的全正性

参数曲线的保形性与生成它的基函数的规范化全正性有关.利用割角算法证明了一族SaidB啨zier型广义Ball基是规范化全正的,同时给出反例说明另一族WangSaid型广义Ball基不是规范化全正的.

调速泵结构配置协调分解优化算法及实现

建立多级调速泵结构配置连续非线性规划和整数非线性规划二阶段模型.非线性整数规划子问题采用外逼近算法求解.针对连续非线性规划主问题,提出基于割角法的可行域协调分解优化算法,证明割角法陷阱问题并建立判断准则排除已知的陷阱区域,在此基础上构建系列松弛问题得到原优化问题渐进收紧的下界估计,并最终收敛到原优化问题全局最优解.三级调速泵结构配置实例验证了算法的有效性,并给出与其他算法的比较结果.