面向均质实体的产品轮廓反求工程

提出了一个新型的产品无损测量轮廓反求逆向工程系统,应用轮廓数字化单元体素体分层测量方法,以液体作为测量介质,运用阿基米德定律、杠杆原理和重力矩理论,并利用光学系统采集图像,通过计算机图像处理技术获取边缘轮廓,结合重力矩方程、重心方程进行推算,求出空间各单元体素体的空间坐标,利用相应的CAD软件处理系统进行三维模型的重建。研究了面向均质实体的产品轮廓反求系统的原理、组成和系统软件与硬件的设计。

基于均质实体的切片轮廓非接触三维测量方法

本文设计了一种基于均质实体的片层轮廓测量方法,阐述了该方法的测量原理,由阿基米德定律和杠杆原理,利用电子天平逐层测算被测实体浸入液面不同深度时所受浮力,通过计算机计算相应每片层的重力矩、重心等信息,推算出各层面上微小实体单元在三维坐标系中的位置,进而重构出被测实体的片层轮廓。经过实验验证,其结果证明了该方法是切实可行的。

基于静力平衡原理的三维均质实体测量方法

提出一种基于静力平衡原理的三维均质实体无损测量方法,测量方法根据杠杆平衡系统中力的变化间接实现无损分层测量,以杠杆平衡系统中力与力矩平衡和其与实体重量的关系为基础,通过按一定方向越过支点微小位移,测量杠杆平衡系统中实体每个不同位置的受力变化大小,求解被测实体各片层的质量和相应片层的重心坐标值,建立各片层质量和所含微小单元体的方程组及重心坐标方程组。然后通过智能计算求解方程组,获得各单元体的质量和空间坐标值,进而对获得的点云数据进行图像重构。重点论述了基于静力平衡原理的三维均质实体无损测量方法的测量原理、组成和其数学模型的建立及其求解分析。

IGES文件在非均质实体保存与读取中的应用

非均质实体是一种具有多种优良性能的新型构件,但由于其数据处理和记录方式与常规均质实体具有本质区别,导致了非均质实体建模软件与其它常规CAD/CAM软件之间的数据传输与数据交换十分困难,严重影响着非均质实体建模软件的通用性.针对这一问题,基于IGES文件,提出了一种能够保存非均质实体模型的几何信息和材质信息的方法,解决了非均质实体的保存与读取以及数据共享问题,实现了不同平台间的非均质材料实体的数据交换.

基于材料特征表达的非均质实体模型建模

为表达生物材料的非均质性,提出基于材料特征的非均质实体模型。材料特征作为设计意图的高层抽象,用以表达实体某一特定子区域的材料分布。材料特征通过材料组分分布函数来表达,讨论了材料组分分布函数的定义、形式和定义域。提出材料特征的三层模型,并对材料特征进行了分类,讨论了特征对应的函数表达式和定义域等要素。借助开放源码的图形核心VTK(V isua lization T oo lK it)实现了一个原型建模系统,系统继承了特征建模的优点,使设计者可以根据设计规则、功能需求直观地设计实体内部的材料梯度。