基于NURBS建模的椭圆波束赋形天线设计

基于非均匀有理B样条曲面建模,提出一种低剖面椭圆波束赋形天线设计方法。利用馈源喇叭的辐射方向图和主反射面口面场分布函数,对φ=0°面的主副反射面曲线赋形,计算任意φ平面的主副反射面赋形曲线,利用非均匀有理B样条曲面建模技术对主副反射面建模并用全波仿真软件进行仿真优化。仿真结果表明,用该方法设计的椭圆波束天线在12.5 GHz和14.5 GHz时效率分别为67.82％和65.38％,第一副瓣电平均小于-14 dB,该天线实现了低剖面和高效率的优良性能。     

DXF文件中非均匀有理B样条曲线接口的研究

由于AutoCAD应用十分广泛,了解它的图形交换文件对于很多行业是很重要的,简要分析了DXF数据文件格式,深入研究了DXF文件中非均匀有理B样条曲线格式,并且给出了读取非均匀有理B样条的算法。     

基于NURBS曲线插值的激光光刀图像中心提取方法的研究

通过介绍激光扫描测量原理 ,说明准确地从光刀图像中提取光刀中心位置是影响测量精度的关键因素。提出了基于非均匀有理B样条 (NURBS)曲线插值的光刀中心提取方法。通过实验说明该方法重复提取的结果比较稳定 ,而且将误差控制在 0 1个像素以下 ,从而使重复测量的高度误差在 0 0 2mm以下     

基于NURBS建模技术的迭代MoM-PO方法分析电大尺寸平台天线方向图

本文采用基于非均匀有理B样条(NURBS,Non-Uniform Rational Bezier Spline)曲面建模技术的物理光学方法结合矩量法(Method of Moments-Physical Optics)分析位于电大尺寸平台附近天线的辐射方向图.文章推导了基于有理贝齐尔曲面的物理光学散射场计算公式.采用驻相法计算有理贝齐尔曲面上的物理光学感应电流积分.利用物理光学散射场迭代矩量法区域的电压矩阵.通过与传统平面片建模的物理光学方法的计算结果对比,说明本文方法的有效性和优点.     

MAYA细分建模——特点、方法与实践

建模是整个三维动画制作工程的起点,传统的三维建模方法主要有两种：Nurbs（曲线曲面非均匀有理B样条）建模和Polygon（多边形）建模。Nurbs适合制作外表光滑流畅的工业模型,模型复杂度较低（对于计算机而言）,但对于细节很多的物体则有些力不从心,在处理接缝和面面连接处时需要相当的技巧,导致其高端模型的建模过程非常复杂;     

任意形状电大散射体附近天线受扰方向图的快速分析

该文采用基于非均匀有理B样条曲面(NURBS)建模的物理光学方法结合矩量法(MoM-PO)分析任意形状电大散射体附近天线的受扰方向图。采用插值驻相点技术加快了方向图的计算速度。文章推导了基于有理贝齐尔曲面的物理光学散射场计算公式,采用驻相法(SPM)计算有理贝齐尔曲面上的物理光学感应电流积分从而得到物理光学散射场,并利用物理光学散射场迭代矩量法区域的电压矩阵。通过与传统平面片建模的物理光学方法的计算结果对比,说明该文方法的有效性和计算速度快的优点。     

虚拟现实技术下的工业产品设计CAD三维造型系统

为了将虚拟现实(VR)技术与传统CAD工业产品建模进行有效结合,设计一种基于虚拟现实技术的机械产品CAD三维造型系统,可以有效解决传统产品开发所面临的问题。采用非均匀有理B样条曲线构造实体几何模型,并对立体视觉模型的投影进行变换设计,从而在有限硬件条件下减少计算所需的时间。给出虚拟环境系统的具体软硬件参数。开发语言采用Visual C#,并采用工业级模拟开发软件Vega实现CAD数据转换。系统运行结果显示,设计系统能够有效实现机械产品零部件的辅助设计,节省了设计研发时间。     

激光熔覆再制造复杂轴类零件的轨迹规划

对于复杂轴类零件的激光熔覆再制造,实现轨迹规划及自动编程较为困难。针对这种情况,结合逆向工程与轴类零件再制造的特点,完成了基于非均匀有理B样条（NURBS）曲线的复杂轴类零件表面逆向。提出了面向激光熔覆再制造的NURBS曲线等弧长插补方法并设计了一种基于Romberg求积公式的牛顿迭代数值算法。开发了6自由度关节机器人的轨迹规划及辅助编程程序。对实验零件熔覆层金相组织、厚度、显微硬度进行了测试和分析。结果表明,熔覆层与基体形成冶金结合;熔覆层厚度均匀,在光束最大倾斜至水平夹角42时,熔覆层厚度比最厚处减少0。034 mm;显微硬度明显高于基材。证明了这是一种可靠的激光熔覆再制造方法。     

基于NURBS向量肌肉模型的人脸动画及实现

当前,动画及其实现技术受到业界广泛关注,而人脸动画如喜、怒、哀、乐的表达其真实感还不够好.以Waters肌肉模型为基础,提出NURBS弹性肌肉模型,该方法依据解剖学知识,用非均匀有理B样条曲线仿真肌肉.通过改变曲线控制点的权重,可以找到一个动作向量控制肌肉的运动,进而合成人脸的各种表情.控制点数量越多,肌肉就越好控制,那么就可以更加真实地仿真人脸表情.     

LUDWIG算法的改进与应用

Ludwig积分在雷达散射截面(RCS)计算中被广泛应用.传统的Ludwig积分针对基于三角形面元的模型剖分技术,因此主要用于平面片积分.三角形面片由于是平面片,因此无法对复杂模型准确建模.本文改进了Ludwig积分,并将其用于基于NURBS(非均匀有理B样条)技术的曲面积分.通过计算实例可以看出改进后的Ludwig积分形式适用于基于曲面建模技术的物理光学(PO)算法.     

基于NURBS建模计算形变目标RCS

采用非均匀有理B样条（NURBS）对目标进行建模,利用NURBS的局部特性模拟目标在复杂电磁环境中受到各种物理作用而产生的形变,再采用物理光学（PO）方法,在NURBS曲面上进行表面电流积分,计算出目标的RCS。NURBS建模方法可以更加精确地建立目标的几何模型;并在原模型的基础上,较方便地产生形变而不需要重新建模。文中分别计算了原模型和形变后模型的RCS,以研究形变对于目标散射特性的影响。原模型的RCS计算结果与参考文献一致,说明文中所研究方法的有效性。     

Analysis of Antenna Around NURBS Surface With Hybrid MoM-PO Technique

The hybrid method of moments and physical-optics (MoM-PO) approach is used to calculate the radiation pattern of antenna around arbitrarily shaped structure. The structure is modeled with Non-uniform rational B-spline (NURBS) surfaces. The hybrid MoM-PO approach is implemented by modifying the impedance matrix of the MoM region with PO. Formula for the scattered PO field is deduced for cases of antenna located around NURBS surface. The stationary phase method (SPM) is applied for the integral of the induced current in the PO region. Results obtained from this method and from MoM-PO approach based on triangle facet model agree well while the former is more efficient in execution time     

Application of physical optics to the RCS computation of bodiesmodeled with NURBS surfaces

The paper presents a method for the computation of the monostatic radar cross section (RCS) of electrically large conducting objects modeled by nonuniform rational B-spline (NURBS) surfaces using the physical optic (PO) technique. The NURBS surfaces are expanded in terms of rational Bezier patches by applying the Cox-De Boor transform algorithm. This transformation is justified because Bezier patches are numerically more stable than NURBS surfaces. The PO integral is evaluated over the parametric space of the Bezier surfaces using asymptotic integration. The scattering field contribution of each Bezier patch is expressed in terms of its geometric parameters. Excellent agreement with PO predictions is obtained. The method is quite efficient because it makes use of a small number of patches to model complex bodies, so it requires very little memory and computing time     

Combining the Higher Order Method of Moments With Geometric Modeling by NURBS Surfaces

This paper introduces the nonuniform rational B-spline (NURBS) surfaces to improve the geometric modeling of the higher order method of moments (MoM). The electric field integral equation (EFIE) is discretized by the hierarchical higher order basis functions and converted to a matrix equation. Then the elements of the impedance matrix are efficiently evaluated by a new set of formulas. The bistatic radar cross sections (RCS) obtained by this new technique are compared with those obtained by the commonly used higher order MoM. The example of a cylinder and a missile shows excellent accuracy of the NURBS surfaces and that of the resultant RCS. Moreover, this new technique can fully exploit the flexibility of the higher order basis functions when the surface is highly curved, whereas the commonly used higher order MoM can not.      

多频段环焦型椭圆波束天线优化设计

针对小口径低剖面天线的多频段、低旁瓣和高效率的需求,提出一种基于切割赋形环焦天线和非均匀有理B样条（non-uniform rational B-spline,NURBS）曲面的环焦型椭圆波束天线的综合优化设计方法.该方法首先采用样条函数将一维口面场参数化,针对赋形切割环焦天线进行第一次快速优化设计;然后,用NURBS曲面将优化后的天线主副反射面再次参数化,引入多目标优化差分进化算法,以天线效率和第一旁瓣为优化目标,对该环焦型椭圆波束天线进行第二次优化设计.应用该方法设计并加工了一个410 mm×720 mm的环焦椭圆波束天线,工作频率覆盖了Ku/K/Ka三个频段,天线总效率达到49%以上,第一旁瓣低于–14 dB,电压驻波比小于1.44∶1.实测结果和全波仿真结果吻合良好,验证了本文设计方法的有效性.     

等几何分析法应用于偏心柱面静电场问题

利用等几何分析思想通过加权余量法对静电场控制方程进行弱化,推导出静电场的等几何分析方程,提出了一种分析静电场问题的高精度方法。将此方法应用于求解偏心柱面静电场问题,并对计算结果与解析解和经典的有限元方法比较,结果表明:此方法具有自由度少、精度高、收敛速度快的优点。