基于熔融沉积成型技术的骨骼成型优化方法*

目前,FDM(熔融沉积成型)三维打印系统在医疗领域的应用日益广泛,为了满足医学领域中人工骨骼制造的多样性、准确性、快速性等多方面的需求,提出了一套骨骼成型优化的方案。首先,针对模型在进行分段等层厚分层算法处理后表面光滑度较低的问题,提出了应用于不同层厚分界处的光顺处理算法;其次,为了保证骨骼模型局部特征区域的成型质量,提出了基于周长与法矢量的自适应层扫描速度算法。选择了胫骨模型作为实验对象,结果表明提出的算法使得骨骼模型的成型质量得到了改善,对模型的成型效率也产生了较大提升,从而验证了算法的有效性。     

基于图像的曲面光顺算法

针对目前曲面光顺算法存在的问题,提出了一种由平滑曲面在平行光照射下图像达到光顺的思想而形成的曲面光顺算法。该算法直接平滑曲面在平行光照射下的图像,然后通过光度立体技术反求出光顺后的曲面。由于能直接平滑曲面在平行光照射下的图像,使得光顺后的曲面在基于光照模型的曲面光顺准则下具有很的好光顺性质。应用实例显示,该算法能在保持原曲面形态的基础上达到很好的光顺效果。     

基于偏微分方程的隐式曲面光顺方法

提出隐式曲面的光顺问题．针对该问题，给出刻画隐式曲面光顺程度的能量模型，并将能量解释为关于隐函数的泛函．基于变分原理，构造出隐函数关于时间的偏微分方程。通过求解该方程得到隐函数序列，使得光顺能量逐渐变小，从而达到光顺隐式曲面的目的．另外．针对光顺问题提出的其它约束条件，如尽可能保持面积不变，保持原有的形状特征等，对模型进行修正．最后，给出方程的实用解法及实验结果。并作简单讨论．实验结果表明该方法通用、灵活、有效，而且程序易于实现．     

导流罩和声障板对声纳尾部声场影响的数值模拟

针对某舰壳声纳导流罩及不同声障板,运用有限元分析计算软件和声学分析软件,对其模型罩建立了在内部声源定向发射时辐射声场的计算模型,计算模拟了某频率下声场指向性和声衰减特性,计算结果与消声水池的试验结果吻合良好,研究成果对舰船声兼容性的设计有重要的参考意义.     

叶片破损区域边界的自动提取算法研究

为了提高叶片的维修效率,提出一种叶片破损区域边界的自动提取算法．该算法主要包括两部分：区域分割和边界重构．在区域分割算法中,通过曲率估算、种子栅格选取和区域生长等步骤将破损区域的数据点从原始点云中分离出来;在边界重构算法中,通过多边形细分和离散光顺算法重构破损区域边界．应用实例表明,文中算法效率高、稳定性好,能够从散乱的点云数据中直接获取高质量的区域边界信息。     

基于多旋翼无人机的正交式风压矢量分解测风法

针对多旋翼无人机平台上的测风设备会受到旋翼扰流干扰的问题,基于伯努利方程提出了一种适用于多旋翼无人机的利用正交式风压矢量分解反演风速风向的算法,并通过设计感压腔的布局与结构进一步降低了旋翼扰流的影响。利用Space claim和Meshing软件建立测风模型,通过Fluent软件改变流场内气流的速度与方向,对该测风法在不同流场中进行了仿真研究。在实际测量中,当风速高于2 m/s时正交式风压矢量分解测风法的测风速误差均保持在10%以内,证明了该法可以有效降低旋翼扰流对测风的干扰,实现高精度测风。     

汽车覆盖件修边线展开及优化

采用二次开发工具UG/OPEN开发了无缝集成于UG NX平台的三维翻边成形性分析及修边线展开系统TUW（Trimline Unfolding Wizard）。针对UG NX曲面转换缺陷,研究了修边线噪音检测和光顺处理问题,重点分析了由于UG NX曲面转换缺陷造成的网格剖分边界失真问题,提出了修边线分段、降噪、非必要控制点过滤等方法,优化了修边线控制节点。采用局部能量法进行B样条曲线拟合,改善了修边线的光顺性。实际应用表明,光顺处理后的修边线可以达到数控加工要求,通过与实验结果比较也验证了TUW展开的修边线精度能够满足实际工艺要求。     

有效载荷整流罩降噪性能的数值分析和优化设计研究

通过基于SAE的数值分析软件对大型运载火箭有效载荷整流罩的降噪性能进行了分析,结合已经获得的大量试验数据,确定了影响有效载荷整流罩降噪性能的关键参数,并对关键参数进行了优化设计,为有效载荷整流罩结构形式和材料的选择及降噪方案的确定奠定了理论基础和数值依据.     

Automatic surface modelling of a ship hull

When defining a ship hull surface, the main objective is to obtain a faired surface or surfaces that contain some specific points of the hull, that have been selected in the design process and give the ship its hydrodynamic, stability and other properties. So, the hull surface should be a compromise between fairness and precision, and this is not and easy task. In this paper, authors present a thorough procedure for automatic modelling with a fair NURBS surface, having lists of points on the stations of the vessel as initial data. The construction of spline curves, and their application in the definition of ship lines is reviewed. Approximation of spline curves fitting the data on the stations is made, with special emphasis on the choice of parametrization, which is relevant to increase the accuracy of the splines. NURBS surfaces modelling the hull of the vessel are constructed and the fairing process adapted to maintain certain ship characteristics is described.     

轿车车身覆盖件中逆向工程的应用

以轿车车身曲面重建为研究对象,运用曲面重构理论对车身进行外形分析,应用Pro/Engineer逆向工程技术获取该轿车覆盖件的点云。通过对覆盖件点云进行处理和汽车车身覆盖件的曲面重构,得到高质量的车身覆盖件曲面三维模型,并对重建的车身曲面进行光顺性分析。