NURBS曲面造型中曲线曲面分割问题研究

提出一种基于ＮＵＲＢＳ齐次坐标表示来计算曲线曲面分割问题的方法，把ＮＵＲＢＳ问题转化为四维空间里非有理Ｂ样条问题，就可利用Ｂ样条分割算法来解决，其几何意义明确，求解过程简便易行，便于在ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中实现。

意象驱动的产品形态基因网络模型构建与应用

为提升产品形态创新设计的效率和成功率,立足于用户感性需求,引入复杂网络概念,借鉴生物信息学中蛋白质互作网络构建的理论和方法,针对性地构建意象相关的产品形态基因网络;以无标度网络拓扑分析理论为基础理解产品形态基因网络的组织结构和动态性,识别并预测产品形态基因网络中的意象靶基因与优选基因组合,作为析出知识供设计师规划设计活动。以汽车侧轮廓的设计为例,基于形状文法理论开发了智能优化设计引擎,利用析出知识简化编码信息、优化求解顺序,有效验证了意象驱动的产品形态基因网络对设计的辅助作用。

复杂形状刀具设计的三维可视化

根据复杂形状刀具的设计要求 ,建立了复杂形状刀具的数学模型 ,并以此为基础 。

基于混合离散变量复合形法的弧齿锥齿轮优化设计

以齿数Z1,模数m,齿厚系数ψR作为设计变量,建立弧齿锥齿轮的物理模型,以体积最小、传递功率最大为目标,以齿轮的强度要求等作为约束条件的优化设计模型。由于齿数和模数是非均匀的离散设计变量,齿厚系数是连续变量,因此,借鉴了连续变量和非均匀离散变量的处理方法———一种混合离散复合形法,并引用离散变量搜索优化方法。在混合离散复合形法基础上,探讨了解决有约束非线性混合离散变量的优化设计问题。经实例计算结果表明,混合离散复合形法可用于具有实际应用价值的弧齿锥齿轮优化问题。

面向3D打印的复杂产品设计综述

3D打印能够在不牺牲产品性能的情况下打印出复杂的产品。相对于传统的制造技术,3D打印为设计者提供了宽阔的设计空间。设计者可以设计具有复杂形状、复杂功能和复杂材料的产品。复杂产品设计目标在于根据3D打印的特点,通过综合产品形状、大小、层次结构以及材质组成实现产品性能的最优化。从设计复杂度角度,将面向3D打印的复杂产品设计分为三类:材料复杂型设计、形状复杂型设计和功能复杂型设计,并对其进行综述和总结。最后对目前的热点问题进行了探讨,并预测了未来的一些发展趋势。

有重力墩拱坝的优化设计研究

复杂工程地质条件的拱坝常设置重力墩结构,针对拱坝及其重力墩的体型对整体工程安全性和经济性的影响,以坝体-重力墩混凝土方量为目标函数,将《混凝土拱坝设计规范》要求的限制倒悬度、主应力、中心角等作为约束条件,基于ANSYS有限元分析软件的计算模块和优化设计模块进行二次开发,并采用复合形法作为拱坝优化设计的基本算法对拱坝进行优化。结果表明,拱坝体型优化后混凝土体积比初拟体型体积减小12.00%,具有一定的工程实际意义。

行星齿轮减速器的优化设计

以NGW行星齿轮减速器为物理模型,建立了以齿数za、模数m、齿宽b、太阳轮变位系数xa和内齿圈变位系数xb为设计变量,以体积最小为目标,以齿轮的强度要求等作为约束条件的优化设计模型。由于设计变量中的齿数、模数是非均匀的离散变量,齿宽和变位系数为连续变量,提出了连续变量及非均匀离散变量的均匀离散化处理方法,并借鉴离散变量的搜索优化法,在连续变量的复合形法基础上,探讨了一种求解有约束非线性混合离散变量的优化设计问题的方法——混合离散复合形法。结果表明,不仅获得了满意的综合效果,而且所得的结果符合实际要求,是一种具有工程实用价值的设计方法。

冷连轧机板形板厚综合解耦控制系统

带钢冷连轧过程中,板形板厚控制存在着很强的耦合关系,相互影响对方的调节效果,甚至引起系统不稳定。对轧制过程中影响板形板厚的各种因素进行了系统的理论分析,建立了板形板厚耦合模型,并在对其进行解耦设计的基础上建立了板形板厚综合解耦控制系统。采用Matlab/Simulink工具进行仿真分析,在8辊5机架全连续冷连轧机组的实际应用表明,综合解耦控制系统可有效提高板形板厚的控制精度。

基于混合离散复合形法的工程优化设计

针对工程中大量存在的设计变量为离散型和连续型的混合离散变量优化设计问题,提出了连续变量及非均匀离散变量的均匀离散化处理方法,并借鉴离散变量的搜索优化法,在连续变量的复合形法基础上,探讨了一种求解有约束非线性混合离散变量的优化设计问题的方法———混合离散复合形法。算例表明,混合离散复合形法可用于工程结构优化设计中,其结果不需圆整,解题可靠性和效率大大提高。

三维技术下的建筑精确设计——以长沙冰雪世界项目为例

随着新技术不断发展,建筑的设计表现可谓达到了空前的水平,其所带来的新的设计思维模式及设计理念,为建筑的美学控制、技术研发与建造手段等方面提供了前所未有的美好愿景。本文以长沙冰雪世界项目为例,探索多平台协同下三维精确设计。建立了建筑构件的项目数据库,实现复杂建筑形体的虚拟表达,使装配式建筑理念成功作用于复杂形体建筑。

牛头刨床六杆机构的优化设计

针对牛头刨床中的 Ｉ Ｉ级六杆机构进行了多项分析与设计；确定了机构最大压力角为最小值的机构设计方案；利用矢量方程解析法对机构进行了运动分析；根据刨削加工对刨头工作速度的要求，建立了以刨头的工作速度平稳性为目标函数的优化设计数学模型，采用复合形法对其进行了优化设计．实例计算的结果表明，经过优化设计的 Ｉ Ｉ级六杆机构，刨头在工作行程中的速度平稳性得到了明显改善，为提高牛头刨床中 Ｉ Ｉ 级六杆机构的工作质量提供了有效的设计方法。

复合形法的改进及其在弧形闸门主框架优化中的应用

本文针对弧形闸门主框架结构优化问题，吸收结构优化中准则法和单形法的优点，对原始复合形法作了适当的改进，使其适用于结构优化中的多维非线性优化问题。

简单参数化形状语法规则与曲面涌现出的复杂性——以Lightsview景观装置设计为例

形状语法作为图形的可视化生成语法,其运算可生成出新的图形,这些情况被认为是形状语法的涌现行为。文章运用一个景观装置设计阐述参数化形状语法与简单曲面的相互作用如何衍生出复杂与多样化的系列设计,并对其内在机制进行了提炼与分析。

刀刃点跟踪CNC磨削法及其在圆锥球头立铣刀上的应用

结合刀具磨削的特殊性和计算机数值计算的优点．提出了一种适合于复杂形状刀具CNC磨削的数学模型──刀刃点跟踪CNC磨削法。该方法由于充分利用了刀具加工的特殊性．并且将空间解析几何、优化设计及数值计算等方法有机地结合在一起进行求解，不仅求解速度快，而且求解精度高。通过在计算机上的计算及磨削过程仿真表明，该数学模型可生成高精度的刀位（CL）数据．并可有效地应用于实际加工中。

复杂曲面件模具设计的计算机辅助系统开发

针对复杂曲面件及其模具设计,开发计算机辅助系统,借助该系统可使设计工作直观、方便、快捷。系统以UG为平台,综合运用UG/Open开发工具、Visual C++以及数据库知识而建立。经实践证明,系统运行良好,可以顺利完成该类零件及模具设计工作。

非连续谱雷达信号设计综述

非连续谱雷达信号是一种特殊的认知雷达信号,其频谱由多个离散的频带组成,且能够随着外界干扰的变化自适应地调整离散频带的分布结构。因此,这种信号适用于干扰密布、频谱拥堵的工作场景。非连续谱信号设计主要研究两个问题:一是如何根据干扰环境选取最优的非连续频谱结构以满足雷达抗干扰和分辨性能要求;二是如何根据最优的非连续频谱求解出时域发射信号。非连续谱雷达信号的一个典型应用是高频雷达的抗同频干扰,随着电子对抗的升级以及多电子设备共存引起的频谱拥堵问题,非连续谱信号在雷达抗干扰、电磁频谱兼容等方面日益受到重视。该文对非连续谱信号设计准则与约束、工作频带选取与塑形以及时域信号波形合成等3个方面的研究进行了归纳与总结,以促进非连续谱信号的研究与应用。

基于复合形算子的基础支护桩优化设计智能算法研究

本文通过遗传算法和传统复合形搜索法相结合,基于对遗传算法算子计算结构的调整,并将遗传算法与神经网络相结合,提出并研究了一种新的优化设计方法,协同求解复杂工程中的优化问题。并针对悬臂式支护桩的优化设计的数学模型,采用该算法进行了优化设计分析;计算结果表明,该算法可克服遗传算法最终进化至最优解较慢和人工神经网络易陷入局部解的缺陷,具有较好的全局性和收敛速度。

复杂断面高层建筑的风致响应及其振动控制研究

复杂断面高层建筑在强风作用下,往往会产生较为明显的扭转响应,从而导致高层建筑顶部角点处的加速度值大大超过规范规定的限值.以弧形、平行四边形以及等边L形等3种断面的高层建筑为研究对象,计算了复杂断面高层建筑顶部角点处的风致加速度响应,进行了多个调频质量阻尼器(MTMD)减振系统的设计和优化研究.结果表明,在不使用MTMD进行风振控制时,3种断面高层建筑顶部角点处的加速度响应均超过限值,在合理布置MTMD并进行优化设计后,角点处的加速度响应可以得到有效抑制并取得较好的减振效果.

复杂体型钢结构抗震设计关键技术研究

结合复杂体型钢结构—黄骅市中捷友谊园区世博长廊的设计,针对其独特建筑造型及复杂结构布置的特点,对复杂钢结构设计中异形楼板混凝土裂缝的控制、复杂的梁柱节点设计及复杂钢结构抗震性能计算等关键技术问题,进行了相关设计分析与结构计算,并给出了合理有效的处理措施及建议,可为类似工程设计提供参考。

基于SolidWorks的换气扇三维几何造型设计

在分析换气扇形状特征的基础上,采用三维机械设计软件SolidWorks 2010对换气扇进行了三维实体造型设计,并实现了其中各零件的设计。提高了设计效率,优化了产品结构,节约了成本。