适用于多值曲面修复的空洞边界提取方法及应用

针对常用的空洞边界提取方法在噪声干扰和投影单值方面的缺点,提出一种能克服投影重叠问题而适用于多值曲面修复的空洞边界自动提取方法。首先求出散乱点云的k近邻域,利用推进式逐层求解法ALS将各近邻域点投影至平面;然后在平面内进行网格划分及提取边界网格,在此基础上应用最小凸包法提取边界线;最后,进行空洞边界与物体本身边界的识别。为了验证其有效性,将该方法应用于后续的空洞填充及曲面重构中,并选用采样点到所建曲面模型的最大距离和平均距离为定量评价指标进行精度分析及评价。试验结果表明,采用ALS以及最小凸包法能够保留特征和避免投影重叠,所提取的空洞边界精确,能够满足后续建模的需要。

三角网格模型中曲面修复技术的研究现状分析

在逆向工程中,曲面重构往往涉及到一些孔洞修补问题,这些缺陷会对所建曲面的质量产生很大的影响。介绍了曲面修复技术国内外的研究现状与进展,分析了曲面修复的方法、离散点的插入以及离散点集的三角剖分等技术,明确了该领域存在的有待进一步完善的关键技术问题,为后续研究提供了基础。

三维激光扫描系统中曲面空洞的识别与修复

为了解决三维激光扫描系统中重构曲面存在的空洞问题,提出了基于Floyd最短路径选择算法的空洞识别与修复方法。该方法对三维曲面中所有可能构成空洞的边界点进行逐个处理,采用树搜索算法获得与处理点直接或间接相连的边界点;将搜索到的边界点作为路径选择的节点,将连接节点的边界边作为路径选择的边并根据节点的搜索级别设置边的长度。当新搜索到的边界点与已搜索点发生重复时,首先,利用Floyd算法处理距离矩阵和路由矩阵找到空洞端点;然后,根据重复点与空洞端点生成空洞边集,最后,采用波前法对空洞边集进行处理。实验结果表明:本文所提方法能够准确识别连接有孤立边的空洞以及两个相邻空洞的特殊空洞结构,与传统方法相比,该方法具有更强的通用性和鲁棒性,空洞修复数量与两个传统方法相比分别提高了54.1%和21.3%。

曲面网格修复中的一种快速搜索方法

提出了一种应用于搜索曲面网格修复过程中缺陷网格的边搜索算法。为了提高算法的效率,采用了升高维数处理问题的方法,将三维空间中的边转换为六维空间中的点建立了单元边二叉树。同时将搜索分为全局和局部搜索两个部分,全局搜索中将三维空间中判断包围盒相交转换为六维空间中判断点在区域内。从而将时间复杂度降为O(nlogn)。并通过编程,用实例证明该算法可准确、快速搜索出缺陷网格单元。

冷作模具曲面激光熔覆修复工艺及路径研究

目的冷作模具在高压力和高冲击力作用下易磨损,传统的修复方式效率慢、自动化程度低,导致冷作模具报废率高,故采用激光熔覆技术对其进行修复,以获得具有优良使用性能的修复层。方法利用修复质量高、修复速度快的激光熔覆技术与空间自由度大、操作灵活的机器人技术相结合的方法获得熔覆层,基于组织观察、硬度分析和摩擦磨损实验观察检测熔覆层质量。结果熔覆最佳工艺参数为:功率1500 W,扫描速度2 mm/s,载气6 L/min,送粉器转速10 r/min,搭接率1/2。熔覆层硬度为350~430HV,远高于基体硬度。结论沿曲面短边方向由下往上做"之"字形扫描,熔覆效果最优。多道多层激光熔覆时,下一层的起点相对于上一层的起点偏移1.5 mm,得到的熔覆成形效果较好。微观组织分析表明,熔覆层与基体之间的界面冶金结合,熔覆层主要由致密的树枝晶组成。熔覆层的耐磨损性能明显优于基体。

复杂零件的曲面反求算法及3D打印修复方法研究

加工零件表面一旦破损、断裂,其零件将会丧失使用功能,甚至其使役性能或气动性能都会受到影响,特别是复杂曲面零件表面,很难修复。通过数据采集运算单元采集并运算得到完整零件的原始曲面模型数据以及不规则的待修复曲面模型数据;然后通过3D反求技术首先提取获得与待修复的复杂表面相一致的三维实体模型;最终通过3D打印设备打印零件缺损部分实体,以便能精确得到与被损伤零件表面相一致的复杂待修复表面。

模具CAD中复杂曲面的造型方法研究

论述了输入曲面的修复方法 ,分析了模具CAD中复杂曲面的造型问题 ,提出了有缝隙的曲面的修复办法 。

基于知识工程的车身覆盖件系统设计与研发

针对车身覆盖件研发过程中CAD模型创建困难的特点,提出基于知识工程的车身外覆盖件系统设计的思想。通过A级曲面修复算法,解决了艺术造型与工程开发之间的矛盾;基于断面的CAD造型,提升了车身覆盖件模型的精度;基于UDO技术,实现CAD模型的快速修改。此外,开发了DTS自动检查功能,实现了对车身覆盖件模型的间隙与平整度检查。基于知识工程的车身覆盖件系统的开发,可快速实现车身覆盖件模型的创建、优化、修改与验证。