基于中轴线的曲面网格质量优化

网格质量对数值模拟的精度和效率有着重要影响,为了提升曲面网格质量,提出一种基于中轴线的曲面网格质量优化算法,由几何特征保持和节点光顺操作组成。采用法向张量投票理论对网格节点进行分类,保证了原始网格的几何特征。节点光顺操作通过不断的调整节点位置来提升网格质量,直到网格质量的变化量小于给定的阈值。针对光滑节点,采用二分法求解邻域多边形中轴上的最优中心点,并将该最优中心点投影回三维网格上,折痕点的最优位置则通过二次多项式插值法求得。应用实例表明,该方法在保证网格几何特征的基础上,较为明显地提升了曲面网格的质量。     

基于样条函数的磁滞回线光顺处理研究

针对脉冲法在测量铁磁性材料应力状态时,磁滞回线存在奇异点的问题,提出了一种基于样条函数的磁滞回线光顺处理的方法。首先,通过分析脉冲法测量磁特性装置的组成和原理,建立了磁滞回线光顺处理的样条插值理论模型;然后,以LabVIEW软件为平台,编写了光顺处理程序模块,并嵌入了上位机后台程序;最后,对不同铁磁性材料的工件进行了对比试验,根据采集的数据,在上位机中绘制了相应的磁滞回线。试验及分析结果表明,经过样条插值处理后,该研发装置获得的磁滞回线可以在正、反向放电间隔区平滑过渡,实现了磁滞回线的光顺处理,从而为进一步研究铁磁性材料的磁特性参数奠定基础。     

光顺的有理三次Bezier合成插值曲线

给出了对有理三次Ｂｅｚｉｅｒ合成插值线进行光顺处理的新方法,通过最优化计算,得到了光顺的有理Ｂｅｚｉｅｒ曲线的权因子,采用曲线的弹性能量积分以及样条结点处理率偏差来度量曲线的光顺性,并采用非线性优化方法计算出光顺曲线的权因子。     

基于拉格朗日乘数法对曲线点云数据的光顺处理

为了避免采用多项式曲线拟合点云数据效果不佳以及采用分段曲线拟合方法在分段处不满足函数连续性和可导性的缺陷,提出了基于拉格朗日乘数法对曲线点云数据光顺处理的算法,并对该算法进行了建模、求解及实际算例验证.实例结果表明:光顺后的曲线及曲线一阶导数在全域下均连续,且光顺后的值与初始值最大偏离误差值不超过±0.1 mm,偏移幅度小于0.5%.因此,该算法拟合精度高,满足点云数据光顺处理的要求,为逆向工程中的点云数据曲线光顺处理提供了一种有效的数学算法.     

双变量EMD分析的平面离散曲线光顺方法

曲线的光顺在计算机辅助设计及其相关制造业中都有着重要作用.通过把平面离散曲线当作非平稳信号来处理,提出了一种双变量经验模式分解(EMD)的平面数字曲线光顺方法.方法首先将平面数字曲线的各个变量分离,参数化为两个一维信号;然后运用一维EMD方法对一维化的信号进行滤波处理,去除高频噪声;最后对两个处理好的信号进行合成,得到...     

五次PH曲线的Hermite插值

应用复分析和曲线积分方法研究了满足Hermite插值的五次PH曲线的构造,导出了其相应的Bézier表示.所得五次PH插值曲线不但具有连续的单位切矢和有向曲率,而且其弧长函数是原参数的多项式函数,具有精确的有理Offset代数表示和优美的几何解释,可灵活处理拐点.     

一种基于法矢修正的散乱点云数据平滑处理算法

在分析现有滤波方法局限性的基础上,提出了一种基于测量点法矢修正的散乱点云数据平滑处理方法,通过对特征区域和非特征区域采用不同的法矢修正方法,使光顺后的点云不但达到了非常光滑的效果,而且保持了点云的形状和特征。大量实例验证了该算法的可行性。     

基于双边过滤的网格光顺法

在逆向工程和计算机图形学中,由于扫描的数据存在噪点,为了便于后期处理,在使用前要对其进行光顺处理.通过对网格双边过滤法的研究,提出了改进的方法.通过网格顶点及其邻域点拟合一张曲面,对每一个邻域点构造一条抛物线,利用该抛物线计算出新的距离,得到新的光顺公式.经过软件测试,新的光顺公式能够更好的对网格进行光顺,同时保留网格图形的特征.实验结果证明,使用拟合的曲面来局部逼近已有的未知曲面能比使用平面逼近已有的未知曲面得到更好的保特征效果.     

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。