适用于裁剪NURBS曲面RCS预估的改进的物理光学法

分析了驻相法(SPM)计算裁剪非均匀有理B样条(NURBS)曲面上物理光学积分失效的原因;在此基础上综合驻相法和Gordon算法的优点,提出了SPM-Gordon算法来准确快速计算裁剪NURBS曲面上的物理光学积分.与完全采用高斯积分计算裁剪曲面上物理光学积分的传统方法相比,新算法避免了繁琐耗时的数值积分,计算速度快,所需内存少.数值结果表明,当裁剪曲面被裁去区域与有效域面积之比小于0.5时,在同等精度下,对于采用裁剪曲面建模的大多数目标,SPM-Gordon算法计算RCS所需的时间仅仅为传统方法的10%以下.

检索矩形结构化网格中裁剪单元的数值算法

裁剪等几何分析的首要任务就是检索出裁剪曲面中的裁剪单元,为此提出一种快速检索矩形结构化网格中裁剪单元的数值算法.首先将网格中每个单元的边界划分为12段区间;然后在剪裁曲线上选取适当的参数点,并将得到的离散曲线代替原剪裁曲线,对矩形结构化网格进行剪裁;根据离散剪裁曲线与单元边界交点位置的不同,将裁剪单元划分为 156 种不同的类型.该算法还可以根据不同情况来获取剪裁曲线上的点,当采用闭合逆时针矩形剪裁曲线对裁剪 NURBS 曲面参数网格进行剪裁时,该算法能够快速、有效地检索到裁剪单元,并得到剪裁曲线曲率变化大的点以及裁剪单元在物理空间中的像;悬臂梁的最优拓扑结构算例证明了该算法能够快速、有效地检索出任意矩形结构化网格中的裁剪单元.

自由曲面参数线加工算法

从工程实际应用出发 ,提出了一种适合裁剪NURBS曲面加工基于参数线的刀轨生成算法。在曲面的参数线上规划刀位轨迹 ,将曲面用三角片离散逼近 ,利用刀具曲面与三角片的几何相关性进行干涉检查及刀位修正。实践表明 ,算法速度快、稳定性好。

基于CAD模型的3D散乱数据点三角剖分方法

提出了一种针对空间大规模散乱数据点三角剖分的方法。该方法基于可用的CAD模型,采用"分而治之"的思想。对齐测量数据点与CAD模型、记录数据点及在CAD裁剪NURBS曲面实体上投影点。分别对每块实体的参数区域(u,v)相应点2D-Delaunay三角化、根据R2区域的连通结构反构造出3D三角网。进行冗余三角形删除和网格片缝合等优化处理。与其他方法不同的是,它不受测量数据的分布方式和物体曲面形状的拓扑结构限制。实际的算例结果表明,该方法高效且可靠实用。