NURB 曲面在 CAD 曲面造型中的应用和实践

介绍了ＣＡＤ领域中目前应用最广的ＮＵＲＢＳ张量积参数曲面，给出了几种典型曲面的张量方程以及在ＡｕｔｏＣＡＤＲ１２．０中的产生方法。

球面渐开线齿形的螺旋锥齿轮NURBS设计

为避免传统设计和加工的近似球面渐开线齿形螺旋锥齿轮存在的缺陷,提出了一种新型螺旋锥齿轮设计方案.从齿面精确组成和形状特征出发,将球面渐开线理论应用于齿面基本曲线的方程表达式求导中,实现了齿面曲线的分段参数化.然后,对组成齿面的各区域分别求取齿面离散点数据,并采用三次均匀B样条曲面方法进行初步的拟合与拼接.为了进一步提高齿面精度,借助NURBS方法对拼接后的齿面进行了统一的NURBS精确拟合,并给出了齿面统一参数化的优化方法.最后的算例表明了相关方法的精确性和可行性,为螺旋锥齿轮的数字化设计与NURBS加工提供了新的思路与途径.

机械工程设计中的近似NURBS曲面蒙皮技术

本文提出一种减少NURBS曲面蒙皮控制点的算法。首先给出了输入曲线和减少控制点后的曲面间距的误差估计,然后基于此估计值,利用冗余误差,在纵向蒙皮时进一步减少曲面的控制点。实验结果证明了这种算法的有效性。

基于NURBS的船体曲面重构

面向船舶CAD、静力学计算、CAM和CFD等应用,文章以建立一个具有工程应用价值的船体曲面重构系统为宗旨,采用一种改进的蒙皮法,求解船体曲面造型的NURBS曲线、曲面的反算问题.其中,利用广义站改进了船体曲面的首尾控制网格;利用节点删除优化了相容性处理后的节点数目,为船体曲面的计算机重构提供了一种良好的方案.这对船体曲面面元的自动划分,CAM船体表面板格划分和CFD结构化计算网格的生成有着重要意义.

基于插值的NURBS蒙皮技术

NURBS蒙皮方法是一种良好的交互式曲面设计方法。本文研究了基于NURBS曲面插值的蒙皮技术,提出了解决蒙皮构造中特殊情况的方法,并给出了蒙皮造型的实例。

Study of 3D Mannequin and Garment Modeling in Garment CAD

On the base of studying the modeling technique of man-nequin and garment curved surface with non-uniform rational B-spline(NURBS),several methods of mannequin data pickup on 2D screen are proposed.A garment style creating method,which gets the key points for garment style modeling by drawing panel contour aroundthe mannequin on the screen and calculating the offset value between the body and the garment,is presented.Then 3D garment styles can be easily modeled with the key points and interactively modified.

NURBS方法在覆盖件模具型面几何建模中的应用

分析NURBS方法进行曲面设计的特点 ,并将之应用到汽车覆盖件模具工作型面的三维设计过程中 .同时以汽车顶盖模具型面设计为例 ,具体说明采用NURBS方法进行曲面设计的设计过程及其优缺点 ,并深入探讨了汽车覆盖件原始数据点的光顺处理及NURBS曲线曲面的插值拟合等内容 .

一种精度可控的CAD网格模型及轻量化算法的研究

针对现有三维CAD系统中,CAD网格模型显示精度固定,难以动态调整以及细分后网格数量过多等瓶颈问题,在原始模型基础上,结合CAD模型中边、面等几何与拓扑信息,提出了一种精度可控的三维CAD网格模型。根据该模型的结构特点,采用曲面内部插值与边界曲线插值相结合的轻量化分类细分算法来实现模型精度调整,并有效控制细分后的网格数量,可满足三维CAD系统对模型精度可控、减少网格数量的需要。

服装CAD中三维人体数据处理与曲面拟合

讨论了三维人体数据的处理过程,介绍了NURBS曲面的拟合理论和NURBS用于三维人体曲面拟合的具体实施过程。

基于曲面迭代的离心泵数值叶片模型

针对传统的泵CAD软件存在的缺陷,依据泵的水力设计用Bezier曲线来拟合各轴面流线,依据轴面流线、叶片安放角沿流线的分布函数及叶片的型线方程得到叶片表面上离散点集,提出用一种基于盈亏修正思想的迭代非均匀B-spline曲面算法来拟合叶片型面;利用调节轴面流线的控制点及叶片安放角的分布规律来调节叶片表面的各型值点,从而达到调控叶片曲面的目的;建立数值叶片模型与泵的设计参数间的关系,实现叶片的参数化设计,摒弃繁琐的二维木模图。实例表明提出的数值叶片模型是合理的,具有重要的理论意义和工程应用价值。

用B样条曲面构建纱线三维模型的研究(Ⅰ):具有不同截面的三维纱线模型的构造

为了构建具有多种截面的三维纱线通用模型,探讨了用B样条曲线近似设计圆形、椭圆形、跑道形、凸透镜形、矩形和碗形等纱线截面的方法,在此基础上用B样条曲面装配多段纱线,构造出同一根纱线可以有多种不同截面类型的三维模型。

C-Bézier构造工程曲面

给出了用C-Bezier构造工程中常见的平移曲面、直纹曲面、旋转曲面、椭球曲面和扫掠曲面的新方法。试验表明,C-Bezier方法构造工程曲面算法简洁、高效。

C-B样条旋转曲面造型研究

论文提出利用C-B样条来构造工程中常见的旋转曲面。在介绍C-B样条曲线理论的基础上,讨论了圆及椭圆弧的C-B样条表示及用C-B样条构造旋转曲面体的建模方法。构造了形状可调,母线可以包含圆弧、椭圆弧等的旋转曲面。该方法结构简单,造型速度快,形状在一定范围内可调,表示圆弧、椭圆弧时,参数的几何意义明确。同时由于C-B样条和均匀B样条有相同的结构,该方法可以方便地应用于CAD/CAM建模系统。

非均匀有理B样条理论在自由曲面造型中的应用

探讨了应用非均匀有理B样条(NURBS)的曲线曲面理论理论进行复杂曲线曲面造型的基本方法,给出一个在UG软件中运用该理论进行复杂曲面建模的实例.实践结果表明:应用NURBS技术将大大提高利用计算机设计复杂曲线曲面模型的精度和效率.

一种基于曲面建模与多边形建模的混合人体建模方法

针对人体模型在服装行业的应用,提出了一种基于曲面建模与多边形建模的混合人体建模方法.该方法根据人体不同部位对于模型动态改变中的不同作用分为动态部位和静态部位.动态部位是指在系统中需要根据个体特征尺寸进行调整的部位;静态部位是指变动可以忽略的部位.动态部位采用基于切片的NURBS参数化曲面建模方法,可以满足这些部位根据个人特征尺寸进行调整;对于静态部位,采用多边形建模方法,能更快捷、方便地予以定性描述.实验证明该方法能高效地、快捷地实现人体模型的实时生成和实时调节.

基于航测数模的公路测设一体化系统

结合“航测数模技术在公路路线设计中的应用”课题研究成果，本文介绍了利用该方法进行公路路线设计的计算机辅助设计系统。着重讨论了航测数据处理、挑错、改错及原始数据质量控制的原理及软件编制；论述了散点数模的建立，地面线内插，以及对地物断裂线进行处理等技术问题。通过实际工程考核验证了该软件用于公路路线设计的可行性。

反求工程在液力变矩器叶轮建模中的应用研究

T30液力变速箱为轨道车辆液力变速箱,装载于JW-4型接触网作业车上。液力变速箱由液力传动部分和机械传动部分组成,液力传动部分主要部件为液力变矩器和液力偶合器。在液力变矩器的设计过程中运用反求工程技术能够得到精确的三维数字模型。运用光电非接触式三坐标扫描测量仪对叶轮进行扫描得到叶轮表面点云数据,并在此基础上运用NURBS曲面重构方法对叶片进行重构。为验证叶轮重构精度,对叶轮模型进行误差分析,分析结果表明重构的叶轮精度达到预期。