三维重构中任意平面多边形轮廓的自适应Delaunay三角剖分*

根据Delaunay三角剖分唯一、最优的特点,详细阐述了Delaunay三角剖分应用于特定的任意多边形轮廓的实现算法,介绍了相关的轮廓预处理技术,并对本算法提出了两点改进,给出了该三角剖分的应用实例。     

逆向工程关键技术研究

逆向工程作为技术引进的手段,正受到越来越广泛的应用.在分析逆向工程定义的基础上,对逆向工程的工作流程做了深刻的解剖,并对逆向工程中的实物原型数字化、三维重构、光顺、误差分析和品质分析等关键技术进行了深入、详细的阐述.     

高压氮气弹簧自动充气机压力控制

设计了一种高压氮气弹簧自动充气机的压力控制系统。该系统针对高压充气时冲击大、精度差等问题,研究了提高充气机充气精度的关键技术,如压力继电器的选型与控制、稳压蓄能器的设计、充气工艺优化等,并在此基础上设计了高压充气回路。实验结果表明,该系统控制精度高、充气结果稳定,能够很好地满足生产要求。     

基于B样条曲线的双螺杆压缩机转子型线设计

为了克服双螺杆压缩机转子型线设计中型线参数调整不便等缺点,利用自由曲线易于修改的优点,提出将三次B样条曲线作为转子组成齿曲线设计性能更优的转子型线的设计方法。分别对新设计的转子型线和GHH型线所构成的压缩机内部流场进行CFD仿真分析,结果表明:在相同条件下,运用三次B样条曲线设计的压缩机横向泄露更小,出口压力更高。最后通过实验验证了模拟仿真结果的有效性,说明将自由曲线引入到转子型线设计中有助于拓宽转子齿曲线的组成形式和设计高效型线。     

目标参数驱动的点阵支架逆向设计方法研究

面向微小多功能支架结构定制设计与原型制造需求,开展了基于数字光处理(Digital light procession,DLP)快速成形工艺的柔弹性点阵支架逆向设计与制备研究。基于体心立方晶胞(Body center cubic,BCC)衍生设计一款簇新胞元,利用Timoshenko梁理论对该胞元结构建立力学模型,求解其等效弹性模量,聚焦分析胞元几何参数与力学模型之间的映射规律。以空间尺寸约束下的定弹性模量点阵支架设计为主线,采用逆向分析方法,寻找匹配精准的填充方案。配制新颖柔弹性光敏树脂为成形材料,选用DLP成形工艺,实现对应点阵支架结构的高精、高效制备。结合数值模拟和物理试验,着重探讨逆向设计的点阵支架弹性模量与拟定值的差异。结果表明,仿真和试验所得结果均与拟定值基本吻合,佐证了逆向设计方法的可靠性,可为后续组织工程皮肤支架的研制提供理论基础。     

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。     

单元网格构型的优选及基于功能梯度的轻量化研究

单元网格构型在轻量化设计领域中具有广泛的应用。设计了5种结构的单元网格构型,通过有限元模拟和实验验证的方法,分析比较了抗弯强度,筛选出了具有较高性能质量比的单元网格构型,然后将抗弯强度与结构的应力区间进行匹配,依据功能梯度变化模式填充网格,实现了单元网格沿内应力分布的梯度变化。最后以空客某零件为例进行验证,得到单元网格填充后的空客某零件相对原有实心结构在质量上减轻了50.2%,表明基于功能梯度轻量化的研究具有良好的实用性与可行性,并为结构的轻量化设计提供了指导思想与研究思路。     

非均匀有理B样条曲线的多分辨光顺研究

针对非均匀有理B样条(NURBS)曲线节点分布不均匀和控制顶点任意个数的情况,基于小波技术的NURBS曲线光顺算法需要进一步完善。该文基于NURBS,着重研究了非均匀B样条小波的精确构造:通过NURBS基函数构建了重构矩阵的零空间求解方程,并针对非均匀B样条所构建的系数矩阵改善了零空间求解方法,实现了非均匀B样条小波的构造。从而实现了任意控制顶点的NURBS曲线多分辨光顺。文章最后通过对旗鱼脊线的光顺,验证了该算法的实用性和稳定性。     

基于回归分析的磨料水射流加工深度预测研究

为精确控制磨料水射流加工深度,需要深入研究磨料水射流加工参数对加工深度的影响。以喷嘴移动速度v、射流压力p和靶距S为影响因素,加工深度h为试验指标,进行磨料水射流加工深度正交试验,得到三种因素影响主次顺序为喷嘴移动速度v、射流压力p、靶距S。结合回归分析理论,建立磨料水射流加工深度预测模型,并通过实验进行验证。研究结果显示,基于正交试验的回归分析预测模型平均预测误差为5.17%,具有很高的可靠性。