拖拉机复杂部件模具成型曲面参数化设计--基于UG和Pro/E

基于UG和Pro/E开发软件,采用成型曲面参数化设计方法,以拖拉机车顶板为例,对拖拉机复杂部件进行设计和仿真。从仿真和加工制造结果来看:基于上述方法加工制造的拖拉机复杂部件精度较高,可行性强,对后期拖拉机的零部件造型设计具有指导意义。

网格曲面参数化映射的变形补偿及其在曲面加工中的应用

针对基于网格曲面参数化的轨迹规划中存在映射变形进而影响轨迹规划精度的问题,在分析网格曲面参数化映射变形场的基础上,提出了引入映射变形补偿的计算方法,包括补偿角度变形的方向映射、补偿拉伸变形的长度映射、针对不同三角片具有不同映射变形量的大跨度映射变形处理策略.在实例分析中,对参数化结果的映射变形进行了量化评估,并生成了复杂网格曲面上的等距线环形轨迹与实际的摆线抛光轨迹,验证了所提方法能够有效地补偿映射变形,保证轨迹规划的精确性,从而能够充分发挥网格曲面参数化的降维优势.

汽车曲面参数化造型优化仿真研究

对汽车曲面参数化造型进行优化,可提高汽车外观造型优化设计的质量。由于汽车造型曲面参数有多种,如有一个参数发生变化,汽车曲面造型容易发生变化。采用传统的方法对汽车曲面参数化造型设计时,主要通过建立车身曲面数学模型实现的,忽略了曲面参数之间的关联,导致设计误差大的问题。提出采用B样条理论的汽车曲面参数化造型设计方法。首先建立汽车车身曲面数学模型,依据给定的车身曲面型值点和边界条件反求出汽车车身曲面的特征网格点矩阵,其次,计算出汽车车身曲面的所有特征网格顶点,最后利用自由变形技术,将汽车曲面参数三维模型的六面体空间分配到固定的网格参数坐标,通过调整控制点促使模型产生变形效果,有效的实现汽车曲面参数化造型优化设计。仿真结果表明,改进的汽车曲面参数化造型设计方法有效的提升了汽车造型设计的效率。

曲面参数二次模拟结合积分奇异降阶的矩量法数值计算

该文研究了曲面参数二次模拟结合积分奇异降阶的数值方法,用于矩量法计算将目标体用参数二次曲面模拟,通过奇异降阶法把积分奇异性从O(1/R^2)降至O(1/R)。相比其它一些数值方法,该方法不但简化了自阻抗元素的计算复杂性,而且增加了计算的稳定性和精确性。该方法计算了某些目标体的雷达散射截面(RCS)。其结果与其它方法所得结果相比较十分一致。

三水源新安江模型的函数曲面参数率定方法

目前常规的以误差平方和为目标函数的参数估计方法存在着诸如给非线性函数增加不相关的局部优值等问题,采用函数曲面参数率定方法展开样本函数的泰勒级数,给定参数初值,通过最小二乘估计新的参数向量。以三水源新安江模型为例,将该方法应用于理想模型及邵武、东张两个实际模型的日模参数优选中。理想模型的研究结果表明,该方法随率定参数个数的增多,迭代次数有所增加;实际模型的研究结果表明,由该方法率定的参数在率定期及检验期算出的结果相对误差普遍较小。

马斯京根模型函数曲面参数率定方法

目前绝多数以误差平方和函数为参数估计的信息来源的参数估计方法存在诸多问题。介绍了一种在参数函数曲面上寻找最优参数的方法:函数曲面参数率定方法。并将该方法用于马斯京根模型的参数估计中。文中选用了几个例子进行参数率定,分析和比较的结果表明该方法比常规的方法精度高,而且该方法不受参数初值的影响,率定结果稳定,是一种有效的全局优值参数估计方法,也可用于其他非线性模型的参数估计。

新安江模型函数曲面参数率定方法在水吉流域的应用

对新安江模型进行了简要介绍,对函数曲面参数率定方法的基本原理和率定过程进行了详细阐述。在水吉流域,运用函数曲面参数率定方法对新安江模型的5个敏感参数进行率定,在实际应用中检验方法有效性。结果显示,在理想模型和实际模型中,该方法都能稳定率定得到优值。所以,该方法是一种很有效的新安江模型参数率定方法。

可拉伸的ARAP++曲面参数化算法

为了能够得到有效的三角网格参数化结果,基于ARAP方法提出了一种可拉伸的曲面参数化方法。该方法可针对高曲率的三角网格进行处理,消除重叠,从而得到可拉伸的平面和球面参数化结果。它建立在平面ARAP++方法的局部优化和全局求解的框架下,通过调整Jacobian矩阵奇异值的拉伸算子,来控制参数化的角度面积和拉伸扭曲。利用数值实验将该方法与其它方法的3种扭曲度量和运行时间进行对比,将平面和球面参数化方法都应用到模型的纹理映射中。研究结果表明,该算法可以通过平面上的Jacobian矩阵直接推广到球面参数化,便捷高效,应用灵活,可取得很好的视觉效果。

基于曲面参数化的喷涂轨迹规划

为解决工业机器人喷涂作业时传统人工示教方法耗时长、易出错和过于依赖人工的局限性,提出一种曲面喷涂轨迹规划方法。该方法将待加工曲面参数化到平面,在平面上生成偏置曲线,再将偏置曲线逆映射到三维曲面;根据网格模型测地线方法求出的偏置曲线长度和喷枪的喷涂张角信息,在偏置曲线上等比例生成等值线;以最小二乘B样条拟合曲线来平滑数据,并采用粒子群优化算法优化喷涂速度、喷枪高度、膜厚三者之间的关系,进而确定曲面喷涂轨迹。结果表明:该方法简单、实用,能够保证曲面喷涂轨迹的精确性、可行性。

高速列车外形曲面参数化设计的方法

简要介绍了曲面造型的方法，并在研究国内外高速列车气动外形风洞试验模型的基础上，提炼出高速列车气动外形曲面的控制参数，并分析了根据这些参数进行参数化设计高速列车气动外形曲面的方法。

3D参数曲面平面拓扑导板辅助Castor支架体外开窗治疗主动脉弓部溃疡1例

患者,男性,66岁,因“头晕2 d”于2022年3月2日入院。患者既往有高血压病史10余年,脑梗死病史3年余,症状性癫痫病史2年余;入院时胸部CT示主动脉弓局部向外突起,进一步完善全主动脉CT血管造影,显示主动脉弓穿透性溃疡形成,全主动脉及双侧髂动脉粥样硬化改变(图1A)。患者胸主动脉溃疡形成明确,溃疡宽度3.6 cm,深度1.5 cm,有手术指征。术前完善头颅磁共振成像等检查明确脑缺血灶为陈旧性病灶,排除相关手术禁忌证后拟行手术治疗。

基于全叶片曲面参数化方法的涡轮气动优化

为进一步挖掘涡轮性能潜力,实现气动优化参数化降维,减少优化耗时,基于全叶片贝塞尔曲面参数化方法、多岛遗传算法和CFD求解器构建了涡轮三维优化平台。通过建立涡轮叶片吸压力面展开曲面和贝塞尔曲面的参数化映射,全叶片贝塞尔曲面参数化方法实现了叶片吸力面和压力面的同时变形控制,减少了优化控制变量,具有型面光顺性和构造便捷性。对TTM跨音涡轮开展全局气动优化设计研究,结果表明:优化历时约70 h,涡轮设计点绝热效率提升0.48个百分点,流量增加0.97%,膨胀比下降0.32%,验证了曲面参数化优化方法对涡轮气动优化问题的有效性、工程实用性和降维特性。

参数曲面理想人造点云生成算法

人造点云广泛用于科学研究、机器学习、动画制作和教学等领域。介绍一种参数曲面人造3D点云生成算法,该算法能根据曲面参数方程及指定的参数范围和噪音强度生成点云,使之沿曲面方向服从同等密度分布,曲面法向服从同一标准差的蓝噪音模式化分布(如正态分布),从而模拟理想3D数字化设备的拍摄结果。算法设计基于参数速度调节、曲率补偿、蓝噪音采样等技术,参数速度调节使得点云不因参数速度变化造成密度差异,曲率补偿技术使得生成的点云在曲面尖锐部位也能获得比较均匀的法向噪音效果。实验结果显示生成的点云呈现密度、厚度、噪音均无明显差别的“均匀”视觉效果和量化指标,并且各向同性。该算法作为3D数字化设备的低成本虚拟替代物,可应用于曲面重建测试和机器学习等领域。

3D参数曲面平面拓扑导板指导医师改制支架急诊全腔内修复巨大弓部主动脉瘤1例

患者,男性,69岁,因“突发剧烈胸痛10 h”于2021年3月24日入院。患者无胸闷气急、咳嗽咳痰、呼吸困难、声音嘶哑、吞咽困难、头痛头晕、黑矇晕厥等症状,既往无高血压、糖尿病、冠心病病史,无吸烟、饮酒史。入院后CTA提示弓部主动脉瘤,最大直径约7.3 cm(图1A),初步诊断为胸主动脉瘤,考虑动脉瘤先兆破裂。

基于贝塞尔曲面参数化方法的1.5级高负荷轴流压气机气动优化

基于贝塞尔曲面参数化控制理论发展了一套高效的轴流压气机全局优化设计方法,通过在优化循环中改变转、静子叶片吸力面几何形状来得到优化解,具有优化变量少、物理直观性强及曲面光滑等优点。以某1.5级高负荷轴流压气机为研究对象,在Isight平台上集成了贝塞尔曲面参数化程序、CFD求解器及多岛遗传算法来对其进行气动性能优化。结果表明:在总压比变化不超过±0.5%、流量不降低的约束条件下,优化后压气机设计点流量增大0.938%,等熵效率提高0.486%,综合裕度拓宽1.361%,验证了全局优化方法的有效性。

复杂参数曲面高精度刀具轨迹规划算法

在对等残余高度刀具轨迹规划算法加工参数曲面研究的基础上,提出带有误差补偿值的复杂参数曲面高精度刀具轨迹规划算法——高精度刀轨误差补偿算法。通过分析刀触点及与之相应的相邻路径上的粗、精刀位对应点间的关系,引入误差补偿值以提高精对应刀位点的求解精度,得到经过合理简化的误差补偿值表达式,并得出粗、精对应刀位点与理论刀位点的距离误差表达式。高精度刀轨误差补偿算法可以在满足插补运算实时性要求的前提下,使相邻轨迹上与刀触点相对应的刀位点的参数值计算精度得到极大提高,进而提高复杂参数曲面的加工刀具轨迹精度。以使用平底铣刀为例进行仿真加工,结果表明高精度刀轨误差补偿算法适合进行对复杂参数曲面的高精度加工。

参数曲面与平面的精确求交及其应用

提出了一种参数曲面与平面的精确求交新方法。此方法基于平面的半空间性质，通过参数域平面内的二向线性插值，将求交问题转化为一系列简单的离散、判断、比较和排序等运算，能较好地解决常规求交算法中曲面片内的交线不连续和交线丢失问题。由于该算法简便可靠、计算精度高，在自由曲面数控加工编程中具有广泛的应用场合，对提高航空、航天和汽车等领域的自由曲面数控加工精度具有重要的现实意义。

用参数样条插值挖补方法进行大规模散乱数据曲面造型

利用矩形域中带连续边界条件的多元散乱数据最优插值方法,结合张量积型参数样条插值,从挖补的思想得到启发,提出一种适合大规模散乱数据曲面造型的参数样条插值挖补方法.用该方法构造的参数曲面内部Cm,n连续,挖补的矩形边界分别为Cm-1,0和C0,n-1连续.最后就常见的m=n=2时的双三次样条给出一些数值例子,说明该算法简单易行,效果良好.

一种参数曲面与隐式曲面的求交算法

提出一种新的参数曲面与隐式曲面的求交算法，即把参数曲面的表达式代入到隐式曲面的方程中去，得到关于两参数的方程，可把求解这个方程的问题视为在二维标量场抽取参数曲面的参数域的等值线．该等值线在参数曲面上的映射，便是参数曲面与隐式曲面的交线．