一种断层CT图像轮廓线生成曲面的三角化算法

本文针对断层图像 ( CT)轮廓线生成 3D曲面这一技术 ,提出一种简单快速的三角划分算法 .该算法首先用链码曲线拐角检测法给定轮廓线进行划分 ,生成顶点链码 ,然后对相邻的两个顶点链码进行梯度方向上的拟合 ,再使用启发式优化逼近曲面方法生成三角形网格的三维曲面 .

面向复杂装配体模型的两级并行曲面网格生成

针对实际工程应用中的大规模数值模拟需求,面向复杂几何装配体模型,提出一种适配高性能计算机分布式共享存储体系的两级并行曲面网格生成方法。首先提取几何模型的关键特征,基于关键特征构建网格尺寸场并预估出每个几何实体内的网格规模大小;然后基于模型几何实体的相邻关系和预估的网格规模建立模型实体间的邻接关系图,通过图剖分算法将几何模型分解为不同的子模型,将子模型分配到不同的进程内;最后在各进程内按照“点-线-面”的顺序依次并行生成点网格、线网格和面网格。在曲面网格并行生成中采取进程和线程混合的并行方式,不同子模型之间采用消息传递接口并行,同一个子模型的不同几何曲面之间采用OpenMP并行。通过三峡大坝模型对该方法进行验证,结果表明,通过分析算法的并行效率、通信最小化和负载平衡,该方法可以在数千处理器核上获得40%的并行效率,不同进程间的通信量较少,且可以获得良好的负载平衡。

用包络理论生成空间分度凸轮的啮合曲面

提出一种用包络理论生成空间分度凸轮啮合曲面方程的新方法 ,利用这种方法可以方便简洁地求出空间凸轮的啮合廓面。还通过一个简单的推导证明此结果和用共轭曲面理论的结果是一致的。

几何自适应参数曲面网格生成

为满足有限元分析的需要,针对参数曲面提出一种几何自适应的网格生成方法.通过黎曼度量控制下的曲面约束Delaunay三角化获得曲面中轴,将其用于自动识别曲面邻近特征,并通过曲率计算自动识别曲率特征;根据邻近特征和曲率特征,融合传统网格尺寸控制技术控制边界曲线离散,并创建密度场;结合映射法和前沿推进技术对组合参数曲面生成几何自适应的网格.实验结果表明,该方法能够处理复杂的几何外形,生成的网格具有很好的自适应效果和质量.

基于最小二乘法的曲面生成算法研究

针对不均匀截面线族曲面生成问题，本文提出了一种基于最小二乘法的曲面生成算法。这种算法在插值的思想上融合了逼近的思想，因此解决了困截面线旅不均匀而使曲面参数线族不合理并导致曲面光顺性不好的问题。该算法已在自行设计的面向数控的曲面造型系统中实现．

基于黎曼度量的复杂参数曲面有限元网格生成方法

给出了三维空间的黎曼度量和曲面自身的黎曼度量相结合的三维复杂参数曲面自适应网格生成的改进波前推进算法.详细阐述了曲面参数域上任意一点的黎曼度量的计算和插值方法;采用可细化的栅格作为背景网格,在降低了程序实现的难度的同时提高了网格生成的速度;提出按层推进和按最短边推进相结合的方法,在保证边界网格质量的同时,提高曲面内部网格的质量.三维自适应黎曼度量的引入,提高了算法剖分复杂曲面的自适应性.算例表明,该算法对复杂曲面能够生成高质量的网格,而且整个算法具有很好的时间特性和可靠性.

汽车覆盖件模面设计中补充曲面的生成方法

研究了基于复杂曲线的NURBS曲面生成技术,提出了应用于模面参数化设计过程中补孔曲面、外轮廓线光顺曲面和工艺补充面等补充曲面的生成算法,开发了相应的参数化设计模块。通过生成某汽车前翼子板、车门框等实际覆盖件的各种补充曲面,验证了算法的有效性。

面向STL模型的几何自适应曲面网格生成

采用保特征的模型分解方法将STL模型分割为多个子域,并为每个子域构建参考平面,将一类基于映射思想的前沿推进曲面网格生成算法应用于子域网格生成。在子域上构建G1连续的三角Bernstein-Bézier曲面,利用曲面的方向导矢计算子域的黎曼度量,在黎曼空间生成参数平面网格,以消除映射畸变。考虑曲面曲率和邻近特征计算边界采样点尺寸,利用采样点的Delaunay三角化为背景网格建立几何自适应尺寸场,通过尺寸场光滑化确保不同尺寸网格之间的合理过渡。数值试验表明,算法能针对复杂的STL模型生成高质量的自适应网格。

基于自适应神经网络的自由曲面分形生成

通过把自适应线性神经元 (adaline)网络与自由曲面的生成原理相结合 ,提出了一种生成分形曲面的新方法 .给出了对自由曲面分形的各种分形方法的数学模型 ,详细介绍了如何通过设置神经网络可调参数的数值来控制和调整分形曲面形状的方法 ,实现了在控制神经网络可调参数的情况下 ,改变确定自由曲面各型值点的线性组合关系 ,生成可预测、可控制和可调整的分形曲面 .

空间曲面的非结构网格生成

介绍一种空间曲面的 Delaunay三角形网格生成技术。采用参数表示法将空间曲面变换为平面参数域 ,引入相关的度量矩阵后将平面参数域进行三角剖分 ,最后得到空间曲面的三角剖分。空间曲面的边界点作为已知点被给定 ,内点采用一类自动生成的方法计算 ,例如按边插点法 ,Voronoi边插点法等。该方法可以很好地控制曲面网格的质量 ,使用方便 ,可以直接用于物理问题数值模拟中的曲面网格生成 ,也可以用于三维非结构网格生成中提供边界面三角剖分。

基于STL模型的快速曲面网格生成

引入参考平面,将曲面网格生成问题降维为二维平面网格生成问题,实现了一种新的STL模型曲面网格生成算法。新算法采用特征保持的模型分解过程,放宽了子域的限制条件。基于局部性假设降低了将平面网格点反映射到曲面上算法的复杂度,保证了程序的高效率。改进了拉普拉斯光顺算法,提高了曲面网格质量。实验表明,该算法速度快,网格质量满足有限元分析需求。

面向数控加工的曲面生成算法研究

针对数控加工中曲面设计的特点,提出了一种插值与逼近相结合的曲面设计算法.该算法已在自行设计的面向数控的曲面造型系统中实现.实践证明。

圆锥滚子无心超精导辊螺旋曲面生成的数学原理

根据圆锥滚子无心超精磨削工艺的要求,应用空间几何元素(点、线)的定轴螺旋运动及二元函数的条件极值等数学原理,推导出圆锥滚子外圆无心超精磨削导辊旋转曲面方程.

基于X-样条的真实感曲面生成方法

X -样条具有局部控制性 ,每个控制顶点带有可修控曲线形状的参数 ,既能逼近控制顶点 ,又能插值控制顶点 (由参数的正负控制 ) .其参数的选取具有直观性 ,造型灵活修控方便 .从X -样条入手 ,介绍了X -样条曲面的算法原理 ,以及以VisualC ++6 .0为工具 ,实现基于X -样条的曲面造型系统的消隐处理方法及其表面光照的处理过程 ,并给出了应用实例 .

NURBS曲面生成算法及仿真研究

讨论了一种生成NURBS曲面的算法,用C语言实现了该算法,并利用MATLAB进行仿真对该算法进行验证。在算法中讨论了曲面及其等距面生成方法以及曲面生成技术中相关的一些技术,如曲线段间参数过渡、曲面生成模式、曲面生成的实时性、改变曲面的形状等。仿真结果证明了算法的有效性。

一类差分方程边值问题及分形曲面的生成

研究一类二元三阶差分方程边值问题的解，证明了解的存在性、唯一性及稳定性，并给出了解的表达式．由其解的表达式，得到分形曲面生成和插值的一种新方法．

板材激光成形的全工艺曲面模拟生成方法

为快速模拟板材激光热成形全工艺变形过程,分析了板材激光成形的基本特征与加工特性,提出曲面几何学的方法与局部成形数据相互结合的曲面生成算法——几何参数法.该算法和数学模型通过VB程序实现,进行各种复杂曲面的成形模拟.模拟计算结果表明,所提出方法用于整个激光成形过程的模拟是可行的,且大大减少了模拟时间,为加工现场工艺实时辅助打下基础.

基于球填充法的STL模型曲面自适应网格生成方法

为满足有限元分析的需要,针对STL模型提出一种基于球填充法的自适应网格生成方法.首先识别STL模型的线曲率、面曲率和区域形状特征;其次采用八叉树做背景网格来建立尺寸场信息;最后,利用球填充算法在STL曲面生成自适应网格.文中方法不需要点面投影、前沿判交等复杂计算,能高效地生成STL曲面自适应网格.数值实验结果表明,该方法比NetGen速度更快,产生的自适应网格质量更优.

车身曲面生成及覆盖件成形分析实例

车身室设计的难点之一是曲面设计和分块,要求保证曲面的光顺性和连续性。难点之二是车身基本由覆盖件组成,车身曲面还必须同驾驶室的结构设计、覆盖件制造工艺相结合,因此覆盖件冲压工艺的制定和大型冲压模具的设计与制造是驾驶室研发中重要的一部分。本文将以汽车下护板为例进行介绍。