基于四叉树法和波前法的曲面网格剖分算法

提出了一种基于四叉树法和波前法的有限元网格生成算法。该算法首先将裁剪曲线边界离散成多边形，然后使用四叉树法对待划分裁剪参数曲面按细分要求进行递归分解，最终生成规则的栅格点，最后利用波前法的原理生成三角形网格，通过合并处理生成三角形与四边形混合网格。     

四叉树法非结构网格剖分技术研究

针对有限元前置处理中二维复杂域四边形网格自动剖分问题,对四叉树网格剖分算法进行了研究。描述了四叉树网格的数据结构及其递归生成过程;提出基于计算机图形学的网格黑白性判断算法;给出两种边界网格处理的修正方法,并对这两种修正方法进行了比较;利用四叉树数据结构的特点实现对网格遍历、查找、插入等操作,并根据最近共同祖先法完成四叉树网格邻域的查询。结果表明:采用该方法可以实现有限元网格全自动剖分,网格生成只依赖于二维域的几何特征,对复杂边界的适应性强,生成的网格域内全部为四边形,只在域边界处出现少量三角形网格,具有较高的质量;网格生成、遍历、查找等数据操作效率高、时间短。     

基于四叉树的视点相关LOD地形仿真算法研究

针对大地形的实时显示问题,研究了基于四叉树的视点相关LOD地形算法,提出了基于最小二乘法的粗糙度求取算法,并在此基础上建立了有效的基于块的节点简化准则,通过该准则提出了消除T型裂缝、解决地形突起现象的方法,实现了精简网格而必要的细节没有损失.仿真实验证明该方法能够能够流畅连贯的实现大地形的实时绘制.     

基于多向波前法的岛屿孔洞修补

针对现有孔洞修补算法对复杂孔洞修补效果差的问题,提出了一种适用于岛屿类孔洞修补的新型多向波前法。首先检测孔洞边界与岛屿边界并对其进行预处理,以孔洞边界与岛屿边界为波前,插入顶点与三角面填充孔洞;然后对新增顶点与新增三角面进行合理性检验;最后根据法矢与曲率调整新增顶点,使其最大程度拟合原有曲面特征。实验结果验证了所提算法的可行性和有效性。     

图像的三角四叉树分解法

类似于传统的四叉树分割图像的思想,本文提出一种新颖的四三角叉树分解法,使得分解原则更适应图像的几何结构.为了消除三角边界重叠的影响,我们构造了一种三角基,使得在全局意义下对均值的估计是无偏的.通过仿真试验显示,该方法有很强的噪声适应能力,并能形成稀疏的图像表达结构.     

基于散乱点的全自动四边形网格剖分方法

提出一种基于散乱点的全自动三维非结构化四边形网格剖分方法。对散乱点进行自适应预处理，包括冗余点的自动删除和模型边界提取。使用改进节点计算和铺路面相交搜索处理的铺路算法，自动生成全四边形网格。该方法可有效地控制生成网格单元的尺寸和质量，网格模型满足有限元分析的要求。与常规的基于CAD几何信息的网格生成方法相比，该方法避免了繁琐的模型修补问题，可快速生成高质量的全四边形网格模型。算例证明了该方法的有效性和实用性。     

基于四叉树的ORB特征阶梯分布算法

针对传统ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)算法提取图像特征时存在的特征点数量不足且分布不均匀问题,提出了一种基于四叉树的ORB特征阶梯分布算法。通过四叉树算法分割出特征点疏密不同的区域,对每个区域采用逐步降低阈值的方法,实现FAST(Features from Accelerated Segment Test)角点自适应提取;同时依据分割区域设置逐次递减的分割深度和特征点提取比例,以减少运算时间和特征冗余,使特征点分布更均匀。采用覆盖均匀度对特征点的均匀性进行量化。试验结果表明,该算法比传统ORB算法单幅图片的特征点提取数量平均多10.45%,覆盖均匀度平均低20%,运行时间比Mur-Artal算法平均减少20.54%,有效地提高了提取特征点的数量和均匀性,提升了运算效率。     

复杂曲面的四边形网格生成算法

介绍了曲面网格化的铺砌法(Paving)，利用包络区域检测技术对网格生成过程中的冲突进行检测。将二维的铺砌方法应用于三维曲面的网格生成，本算法适用于复杂曲面的网格生成。     

存在约束条件的复杂曲面三角网格剖分方法

针对存在特征约束条件的复杂曲面三角剖分提出了一种新的算法，该算法首先将该类复杂曲面划分成平面参数域，产生较为均匀的参数域，进而对各子平面参数域进行平面参数域的三角剖分，然后将所得到的各子平面参数域映射为空间Beizier网格结点，形成粗网格三角剖分后进行各子曲面片间G^1连续的拼接运算，最后动用曲率标准和细分规则进行三角剖分质量的优化。该方法不但可以较好处理复杂曲面，而且能克服曲面网格产生裂缝。     

基于无网格局部Petrov-Galerkin法的曲面修复算法

针对三维残缺数据曲面重构的困难,提出残缺点云或有孔洞网格曲面数据修复的新算法,该方法通过拟合进行曲面重构,大大减小了边界节点误差的影响;同时采用基于板壳理论的无网格法,使孔洞曲面修复更光滑,尤其可以更真实地修补出锻压制造的薄板零件.首先应用移动最小二乘法插值对残缺点云进行边界提取,然后给出逐层节点布置算法,最后应用基于最小势能原理的无网格法进行曲面修复,并将通常无网格法中积分圆域改进为多边形域.编写相应程序,经简单二次曲面缺损网格修补验证算法的有效性,结果分析表明误差很小,曲面修复结果理想.为进一步证明算法实用性,对实际薄壳产品的孔洞进行算法应用,修补效果理想.     

基于多轴扫掠的六面体网格划分算法

提出了一种基于多轴扫掠的六面体网格划分算法,首先确定主轴体,并用扫掠法完成主轴体的六面体网格划分;然后修改连接面上移植区的网格节点,作为子轴体的源面网格;最后利用扫掠法来完成子轴体的六面体网格划分。该算法可扩展扫掠法的应用范围,降低扫掠法对实体拓扑结构的要求。网格划分结果表明,该算法稳定可靠,可生成质量较高的六面体网格。     

基于多轴扫掠的六面体网格划分算法

提出了一种基于多轴扫掠的六面体网格划分算法,首先确定主轴体,并用扫掠法完成主轴体的六面体网格划分;然后修改连接面上移植区的网格节点,作为子轴体的源面网格;最后利用扫掠法来完成子轴体的六面体网格划分。该算法可扩展扫掠法的应用范围,降低扫掠法对实体拓扑结构的要求。网格划分结果表明,该算法稳定可靠,可生成质量较高的六面体网格。     

基于特征约束的四边形网格划分算法

鉴于有限元分析的特殊需要,提出了一种基于特征约束的四边形网格划分方法。将特征约束分为点约束和线约束,分别采用不同的方法进行处理,然后利用改进的铺砌法进行网格划分,从而生成质量良好的四边形网格。     

基于特征约束的四边形网格划分算法

鉴于有限元分析的特殊需要，提出了一种基于特征约束的四边形网格划分方法。将特征约束分为点约束和线约束，分别采用不同的方法进行处理，然后利用改进的铺砌法进行网格划分。从而生成质量良好的四边形网格。     

基于映射法的六面体网格生成算法

六面体网格划分技术是三维有限元仿真软件处理的关键环节之一,等参映射法既可适应特殊的区域边界形状,又可控制所生成单元的形状和密度.对基于等参映射法的六面体网格划分原理进行了深入研究,并在此研究基础上对等参映射法的计算过程进行了细致的分析,利用VC++开发了该算法的相应程序,最后给出了2个等参映射法具体的应用实例,计算结果表明该程序的计算精度已经达到了工程要求.     

势能法计算剥落故障齿轮时变啮合刚度

剥落故障发生时,齿轮啮合刚度变化引起的振动响应特征是实现齿轮故障诊断的重要依据。针对剥落故障对轮齿时变啮合刚度的影响,提出将势能法应用于计算剥落故障齿轮时变啮合刚度的模型。分析了故障长宽厚参数对其时变啮合刚度的影响,得出沿轴向的宽度参数对啮合刚度下降影响最为明显,厚度参数影响最小;通过势能法中5要素对比,分析出赫兹刚度和基体柔性变形刚度是影响剥落故障时变啮合刚度的关键因素,为快速求解故障刚度提供新途径。     

Mesh Simplification Based on Super-Face and Genetic Algorithm in Reverse Engineering

Mesh simplification is one of the most important links in the context of reverse engineering. It is also an important consideration in computer graphics. This paper presents a novel and original method of triangular mesh reduction. A new concept of super-face is defined. In order to construct a super-face, a way to calculate the scattered point curvature is discussed. The growth of a seed point and the combination of different regions are also necessary for the construction of a super-face. When the hole left by the deletion of super-face is retriangulated a genetic algorithm is used that has been modified for our specific problem. Then the different weights to balance the optimisation of the new triangular mesh can be adjusted.     

基于背景网格技术的冲压成形仿真工具自动装配算法

通过对汽车覆盖件冲压成形仿真工具预装配方法的研究,指出建立正确的工具与板料位置自动装配算法需满足三个前提条件:一致的工具(凸模、凹模、压边圈等)法线方向、明确的工具属性和正确的工具整体初始法线方向,并提出一种基于背景网格投影的自动装配算法,即将板料和工具节点沿整体法线方向投影并分配到背景网格,通过工具、板料与背景网格的对应关系,计算出工具节点与板料单元的最小值,从而确定工具需要移动的位置,最终自动完成工具与板料位置关系的正确装配。本算法实现了冲压方向和冲压类型的完全解耦,提高了装配算法的效率和程序的适应能力,简化了用户操作步骤。通过大量复杂汽车覆盖件的实践检验,表明提出的基于背景网格的自动装配算法是行之有效的。     

基于隐式曲面的三角网格模型等距算法

针对三角网格模型，提出了一种基于隐式曲面的等距算法。该算法首先对三角网格模型进行拓扑重建，然后对顶点进行八叉树采样，由采样点及采样点的单位法矢点来构建隐式曲面，将隐式曲面等距，最后将原模型的顶点投影到等距曲面得到投影点，根据先前建立的拓扑关系，将投影点三角网格化得到等距后的三角网格模型。该算法在一定数值范围内避免了等距模型自交问题，而且等距模型三角网格均匀，质量高。