基于经验模式分解的数字曲线光顺算法

将数字曲线视为离散几何信号，提出了一种基于经验模式分解（EMD）的数字曲线光顺算法。该算法对数字曲线进行一维参数化，将曲线展开成一维信号；采用EMD对展开信号进行多分辨率分解，得到不同尺度下的内蕴模式函数（IMF），去除高频的IMF，重构信号；将重构信号逆映射回二维，得到光顺后的曲线。实验结果表明，该算法可得到很好的曲线光顺效果。     

面向逆向工程的二维轮廓曲线重构方法研究

针对逆向工程中零件二维轮廓曲线的重构问题,在考虑异常数据及各项测量误差的基础上,提出了基于局部加权回归散点平滑(Locally Weighted Scatterplot Smoothing,LOWESS)法和移动平均平滑(Moving Average Smoothing,MAS)法的联合光顺策略.利用Akima插值算法对离散修复数据进行了拟合.以某汽车轮毂轮廓曲线修复为应用实例,运用基于稀疏模型的评判准则对重构轮廓曲线的光顺性进行了定量分析,不仅保证了曲线的重构精度,而且提高了其光顺性.研究结果表明所采用的曲线在线重构方法具有实用性与有效性.     

可去除自交且具有可调节光顺的非均匀有理B样条等距曲线生成方法

针对CAD/CAM中非均匀有理B样条(NURBS)等距曲线经常产生自交的问题,提出一种新的NURBS等距曲线生成方法。基于带权重的控制点生成NURBS曲线,给出一种具有回溯可调节光顺的NURBS等距曲线生成方法。通过裁剪对等距曲线进行回溯,去除等距曲线中自交的线段,并对曲线的自交点处进行光顺处理。光顺处理的NURBS等距曲线在给定轮廓偏差下,可以根据实际需求实现过渡范围的可调节。在Qt的开发环境下对该方法进行了验证,取得了较好的效果。     

基于三次Q-Bézier曲线的车灯造型设计

用一条三次Q-Bézier曲线描述了汽车车灯造型轮廓;提出首先由设计师在平面视图中绘制并编辑汽车车灯造型的二维三次Q-Bézierr曲线轮廓图,然后将其投影到汽车车身上,最后通过对曲面进行修剪获得车灯造型轮廓的方法。该方法基于三次Q-Bézier曲线生成及拼接原理,可以迅速从全局或局部调整车灯轮廓线条,获得光顺的曲线效果,从而快速获得多个车灯轮廓的造型方案。     

B样条曲线的局部自动光顺算法

针对工程上广泛应用的Ｂ样条曲线,给出了一种新的曲线局部自动光顺算法。该算法基于Ｂ样条曲线的曲率,提出两种光顺度的概念,并据此建立曲线的几何光顺准则,通过自动搜寻光顺点,重复删除与插入这些光顺点,便可使Ｂ样条曲线满足光顺性要求。     

基于Offset技术的汽车覆盖件边界光顺方法

针对模具型面设计过程中处理零件外边界凹入部分的工艺补充的问题,提出一种基于平面多段线Offset技术的零件边界光顺算法。在冲压方向上对零件外边界进行投影,基于滚柱法的原理,给出分段投影轮廓线的距离为R的Offset曲线并以圆弧相连。根据闭合的Offset曲线的自交点判断零件投影轮廓光顺区域,得到的光顺区域端点与空间零件外边界的真实光顺区域端点一一对应。结合零件外边界的几何信息,用NURBS曲线及蒙皮法在已判定的光顺区域构建光顺曲线及光顺曲面。采用Offset技术可以精确找出所有需要光顺的区域,可避免出现细小误差和修正问题,具有一定的鲁棒性。将算法集成到自主开发的冲压成形分析软件KMAS模具型面设计模块,并与Dynaform软件和Pam-Stamp软件的光顺结果相比较,试验表明该算法具有很好的有效性和可靠性。     

五轴线性刀路的转接光顺及轨迹生成算法

线性刀路是五轴加工中广泛采用的刀具路径形式。由于线性刀路的切向和曲率均不连续,容易引起机床振动,降低加工质量和加工效率。已有的方法仍然存在一些问题,同步参数化、误差控制以及实时性无法同时满足,在规划进给速度时没有考虑五轴机床的非线性运动学特性。为此,提出了一种新的路径光顺方法。该方法采用2条3次Bézier曲线对线性刀路进行转接光顺,提高几何连续性:一条Bézier曲线对刀尖点位置进行光顺;为了保证刀轴矢量单位化,用2个欧拉角表示刀轴矢量,从球面坐标系映射到平面笛卡尔坐标系,用另一条Bézier曲线对其光顺。接着,给出了基于转接光顺的轨迹生成算法。该算法考虑非线性运动学特性,结合前瞻技术和7段式S型速度规划方法,实时规划出满足伺服约束的平滑进给速度。仿真与试验结果表明:所提出的刀路光顺与轨迹生成算法能够规划出加速度连续的进给速度曲线,提高进给速度,生成的轨迹满足驱动约束,适用于实时环境。     

进化规划及在曲线光顺问题中的应用

曲线光顺是CAD CAM中重要的研究内容 ,利用进化规划算法对曲线光顺问题进行了研究 ,提出了一种利用进化规划直接对离散型值点进行光顺处理的方法。实际计算表明 ,提出的方法计算方便 ,收敛快 ,效率高     

基于遗传算法的闭合NURBS曲线光顺及在叶片造型中的应用

针对闭合NURBS曲线在型值点不均匀情况下曲线不光顺问题,提出一种基于遗传算法的闭合NURBS曲线的光顺方法,解决了在插值NURBS曲线过程中出现的反曲率导致不光顺的问题。最后以涡轮叶片的叶身截面线为例,验证了光顺方法的有效性和实用性。     

曲线光顺性定量分析的光顺因子法

目前产品的光顺效果评定大都基于定性分析。针对现有评定方法主观性强,计算效率低下等缺陷,提出一种定量评定光顺效果的方法。该方法先将曲线平移变换以消除坐标的影响,然后进行小波光顺,基于小波光顺前后曲线的尺度,定义修正系数α,修正小波光顺后的细节部分,由修正后的细节部分和尺度部分构建光顺性定量指标光顺因子λ,通过计算光顺因子λ实现定量评定光顺效果。工程实例表明,提出的定量分析方法可作为光顺效果评定的可靠工具。     

改进的链码特征识别方法及在抽油系统阻尼系数辨识中的应用

针对现有的Freeman八方向链码码间距过大、采样必须为方格采样、编码过程需要人工干预的不足,提出一种新的链码方法,并利用该方法将封闭曲线链码化。根据封闭曲线的周期性,将其参数方程展成傅里叶级数,导出傅里叶系数与曲线链码之间的关系式。利用傅里叶系数计算封闭曲线的形状特征,建立以形状特征为参数的欧氏距离。通过改变抽油系统仿真程序中的粘滞阻尼系数和库仑摩擦因数,获得不同形状的仿真地面功图曲线。建立实测与仿真地面功图曲线形状特征间的欧氏距离,以该距离为优化目标函数,寻优得到使目标函数值满足给定误差的仿真功图曲线,该功图对应的一组阻尼系数和摩擦因数即为相应抽油系统的粘滞阻尼系数和库仑摩擦因数。以4口实测油井为例进行系统阻尼系数的辨识研究,结果表明了所提方法的正确性和有效性。     

基于遗传优化算法的曲线光顺的研究

研究了在光栅矢量化后的光顺问题。在传统光顺算法的基础上，提出了以曲线曲率极值的均方差作为衡量曲线光顺的指标之一。在光顺计算中，引入了遗传优化算法，增加了计算的自动程度以及客观性。在优化中，提出了优于传统罚函数法的模糊罚函数法，将模糊集合理论和遗传算法有机地结合起来，以获得目标函数地全局解。计算结果表明，采用本方法，曲线获得了很好的光顺。     

基于四次带参Bézier曲线的汽车前脸造型设计

用一条四次带参Bézier曲线统一描述了汽车前脸各造型设计元素的轮廓;提出首先由设计师在平面视图中绘制并编辑汽车前脸造型的二维四次带参Bézierr曲线轮廓图,然后将其投影到车身曲面上,最后通过对曲面的修剪获得汽车前脸造型的方法。该方法基于四次带参Bézier曲线生成与拼接原理,可迅速于全局或局部调整汽车前脸轮廓线条,获得光顺的曲线效果,从而快速获得多种汽车前脸设计的造型方案。     

进化规划在曲线光顺问题中的应用

曲线光顺是CAD/CAM中重要的研究内容，利用进化规划算法对曲线光顺问题进行了研究，提出了一种利用进化规划直接对离散型值点进行光顺处理的方法。实际计算表明，提出的方法计算方便，收敛快，效率高。     

燃气轮机透平叶片截面形状重构技术研究

基于逆向工程,采用NURBS(非均匀有理B样条)理论对透平叶片截面数据点阵进行整体插值,实现对透平叶片截面形状的重构;然后采用NURBS小波分解的光顺算法,对重构的自由曲线进行整体光顺。实践表明,经过重构和小波光顺后,有效地构造出透平叶片截面线,并去除了曲线上的坏点,改善了截面线的品质,达到了预定目的。     

测量数据的B样条曲线逼近算法

根据遗传算法 ,提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法。为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性 ,采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点。     

B样条曲线的自动光顺算法--最小二乘能量法

在曲线光顺的传统能量法与最小二乘法的基础上,提出了一种新的B样条曲线光顺算法-最小二乘能量法。只需指定相关参数或权因子的值,该方法即能自动完成曲线光顺过程。经该方法光顺后的曲线不仅应变能较小,且曲率变化较均匀。同时通过迭代调整控制顶点位置,使光顺前后曲线达到一定的逼近性要求。     

测量数据的B样条曲线逼近算法

根据遗传算法,提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法.为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性,采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点.     

变位齿轮传动设计电子动态封闭图

本文介绍了计算机绘制电子动态封闭图的基本理论和具体方法。文中根据变位齿轮传动设计的限制条件和传动质量指标要求,建立封闭图曲线数学模型,并采用可视化编程,使封闭图在计算机屏幕上动态再现,点击坐标点,齿轮尺寸值还能实时显示,从而提高了变位系数选择的速度。     

曲线及曲面的光顺性研究

探讨了曲线、曲面的光顺准则和如何对曲线、曲面进行光顺处理和分析。