3D-Nurbs曲面建模法建立上颌前牙段及其牙周组织的有限元模型

目的:建立上颌前牙段及其牙周组织的高质量三维有限元模型。方法:应用薄层CT技术扫描得到的牙齿及牙周组织截面影像的DICOM数据,结合逆向工程软件Geomagic及CAD生成上颌前牙段及其牙周组织的iges曲面模型,利用Hypermesh划分网格并检查单元的质量,生成可分析的三维有限元实体模型。结果和结论:建立了上颌前牙段及其牙周组织(包括牙周膜、牙槽骨)的高质量三维有限元模型,包括640 396个单元,117 889个节点。这种新的建模方法简单易行,适合口腔牙体牙周等复杂组织的建模;所建模型相似性高,可供研究分析在各种不同正畸矫治力系统作用下,上颌前牙段单个牙齿或节段牙齿的生物力学规律。

准D-NURBS摆转曲面在曲面造型中的应用

提出了基于物理型面设计的准Ｄ－ＮＵＲＢＳ摆转曲面的概念。建立了用于表达具有对称性和拓扑变化的一大类物体的动态的、自由表面模型。这一新的模型是基于摆转ＮＵＲＢＳ曲面之上的，继承了其有用的截面设计特性。在基于物理的框架之内，具有曲面设计的几何特征。用弹性曲面的拉格朗日动力学推导出了准ＤＮＵＲＢＳ摆转曲面的运动方程。举出了一些准ＤＮＵＲＢＳ摆转曲面的应用实例，如曲面倒圆角与调和、曲面拟合及交互式造型等。

基于物理的准D-NURBS造型方法

该文提出了基于物理的推Ｄ－ＮＵＲＢＳ的概念。ＮＵＲＢＳ由于既能够表示自由形状，又能够表示标准解析形状（即初等曲线曲面）而成为商业造型系统的标准。但直到目前，ＮＵＲＢＳ仍被看成是纯几何的设计工具，它要求我们手工调整控制顶点和相应权值来设计满足要求的形状。准Ｄ－ＮＵＲＢＳ则基于物理定律，将物体的质量分布，阻尼，内部变形能和其它物理特性与普通ＮＵＲＢＳ基结合，这使得我们不仅可以使用手工调整控制顶点和相应权值的传统方法，也可以施加模拟的外力和局部与全局几何约束而使设计形状依时间动态变形的方法来设计出满足要求的形状，通过物理变形的方法得到要求的形状使得设计更加直观，高效。同时，基于物理的准Ｄ－ＮＵＲＢＳ模型还用于柔性物体的运动、变形仿真。

自由曲面设计及刀具路径生成技术的研究

提出了一种采用运动学中空间位移的方法 ,基于可变形NURBS(D -NURBS)自由曲线构造数控加工中刀具扫描体曲面的CAD模型 ,使原来的几何曲线曲面具有物理曲面的特性 ,这样就允许设计人员以自然的、可预测的方法运用许多基于力的工具进行交互式造型 ,直接设计型面 .所得曲面易满足所使用的特殊的数控加工机床的运动和动力学限制 ,同时得到了自由曲面数控加工的刀具路径设计的新方法 ,该方法将运动学、计算机辅助几何设计与CAD/CAM技术结合起来 ,为并行几何形状设计和制造提供了基础 .

卫星电缆柔性体参数化几何建模方法研究

针对卫星电缆属于柔性件的特点,提出以动态非均匀有理样条B曲线(Dynamic NURBS)建立基于物理特性的电缆几何模型和动力学模型.模型综合考虑了电缆刚度、质量分布、内部变形能等物理量,经仿真验证该模型能在虚拟环境中有效反映电缆的真实形态和运动状况并估算电缆长度,为卫星电缆的虚拟装配提供理论支持.

基于物理的准D—NURBS造型方法

准Ｄ－ＮＵＲＢＳ由于既能够表示自由形状，又能够表示樯准解析形状而成为商业造型系统的标准。准Ｄ－ＮＵＲＢＳ基于物理定律，将物体的质量分布，阻尼，内部变形能和其他物理特性与普通ＮＵＲＢＳ基结合，这不仅可以使用手工调整控制顶点和相应权值的传统就地民可以施加模拟的外力和局部与全局几何约束而使设计形状依时间动态变形的方法来设计出满足要求的形状。