求解Stewart平台工作空间的有效包络面法

Stewart平台的工作空间求解可以转化为求解6个单开链子工作空间的交集,因此求得子空间的边界是工作空间求解的关键.为求解子空间边界,提出了有效包络面法.该方法应用单参数曲面族包络面理论,求解子空间的有效包络面;通过对有效包络面的再次包络获得完整的子空间边界;采用截平面法求解有效工作空间并通过算例验证了该方法的有效性.     

正交机器人机构工作空间的数值算法

提出了一种计算 n 自由度正交机器人机构工作空间的数值方法。先求出机器人机构末端两个关节对应子工作空间的边界曲面,在前一个关节建立参考坐标系,将已知子工作空间的边界曲面分成若干层,求出每一层上的截交线,定义截交线的两个端点、半径坐标值最大点和最小点等为特征点,根据这些特征点可生成前一级子工作空间的边界曲线和边界曲面,由此递推可生成工作空间的边界曲面,并计算出工作空间的体积值。以三自由度正交机器人机构为例进行了仿真分析,结果表明该算法具有运动学计算量小、结果精确等优点。     

一种有效的把空间曲面近似展成平面的方法

将动态规划法原理同平面热应力问题相结合,用于空间任意曲面近似展成平面。计算机辅助设计在空间曲面的设计中是不可缺少的,尤其是在空间曲面转换为平面的制作过程中。动态规划法是基于有限元法的基本思想,把空间任意曲面划分成有限个相邻的条块（本文称之为条元）,条元的宽窄一般由料的幅宽和曲面的曲率决定;通过平面试形状,依次耦联计算出每条元的展开形状,便可得到整个曲面的展开图,最后给出两个算例。     

非规则曲面的离散元法分析模型建模软件

在采用离散元法分析机械部件与颗粒材料接触作用时,需要建立机械部件（边界）的离散元法分析模型。分析可知,机械部件中与颗粒材料接触作用的零件表面,存在不能用初等解析函数表达的非规则曲面。为此,采用推进波前法（AFT：Advancing Front Technique）进行非规则曲面网格划分,把非规则曲面离散成三角形平面片的组合,同时添加运动属
性和材料特性参数,由此建立非规则曲面边界的离散元法分析模型。在对PRO/E软件进行二次开发的基础上,研制了非规则曲面边界建模软件。通过实例验证,初步证明了基于AFT边界建模方法和软件的可行性,为复杂结构机械部件工作过程的仿真分析奠定了基础。     

固定边界的曲面中面积最小曲面的必要条件

考虑固定边界的曲面中面积最小曲面的必要条件的证明方法问题.在三维欧氏空间中,给定边界的闭曲面中面积最小的曲面,其平均曲率一定为零.采用直接的曲面向量方程的扰动方法,给出了固定边界面积最小曲面的必要条件的证明过程.     

谈谈点到平面的距离公式之推导

文中提出了平面上点到直线的距离公式的几种推导方法。推广到三维空间,就是关于点到平面的距离公式。我们知道,在空间解析几何里,如果已知一个平面π:Ax By Cz D=0和平面外一点p_0(x_0,y_0,z_0).则点p_0到平面π的距离公式为     

关于球域上的边界型求积公式

所谓边界型求积公式是指这样一类公式:它的计值点都分布在区域的边界上。显然,这样的求积公式在实际应用上是方便的。但是直到目前为止,有关边界型求积公式的研究成果还很少,而且差不多都是对园和三角形等平面区域所建立的。对于高维情形的研究工作似乎还未见到。自从徐利冶在[1]中提出一个降维原则以后,就可以把空间区域上的多重积分化为空间曲面上的积分,如果在某种近似意义下,对曲面积分构造出求积公式,那未即可得到所谓边界型求积公式。 本文就是利用[1]中的降维原则及Люсгерник等所设计的球面上的求积公式,对于单位球域构造一个边界型求积公式。     

R~n空间中的正弦定理

如所熟知,在平面三角和球面三角里,分别有正弦定理:a/sinA-b/sinB=c/sinC;sinα/sinA=sinβ/sinB=sinγ/sinC·本文之目的是将这些公式推广到n维欧氏空间R中。一、平面三角正弦定理在R~n中的推广为了行文上的方便,我们引进如下记号:|(P_1)|表示一维单形(p_0p_1)的长度(即向量     

机械手工作空间边界曲面的解析表达式

机械手工作空间的研究是机器人运动学的一个重要课题。机械手工作空间讨论的问题之一是确定工作空间的边界曲面。本文利用虚位移原理导出了工作空间边界的必要条件,进而推导了边界的约束方程,最后给出了工作空间边界曲面的解析表达式。文中最后对3个例子进行了讨论。     

基于分片与重构的复杂曲面建筑网格划分方法

对于复杂曲面,如边界裁剪、存在孔洞等情况,提出了一种曲面分片并重构的方法。应用该方法可消除裁剪边界及孔洞的负面影响,提高建筑网格划分质量。首先,在曲面上绘制分片的边界。然后,应用多边形构造算法并进行修改补充,求拓扑关系,识别分片的区域。接着,对识别得到的子曲面区域,采用插值及松弛算法得到较均匀的n×m规整采样点,并进行曲面重构,得到独立于原曲面的子曲面。再在各个相互独立的子曲面上分别划分网格。最后,对子网格进行合并,并在原曲面上进行松弛。多个算例表明,网格均匀、流畅,边界效果较好。     

适应数控加工的空间曲面的建立

论述了适应数控加工B样条曲面建立的方法,指出了B样条曲面具有一、二阶连续的特性,可以用多个曲面片的拼接而组成任意形状的自由曲面,从而解决了数控加工中空间曲面建模的难题,为建立空间自由曲面提供了理论依据.     

三维曲面柔性轧制辊形计算方法

分析了利用曲面柔性轧制方法实现三维曲面件成形过程中板料厚度变化与轧制变形之间的关系,推导出当工作辊弯曲形状为圆弧时,凸曲面柔性轧制不均匀辊缝的辊缝分布以及工作辊排布函数公式.根据该公式对凸曲面柔性轧制进行数值模拟研究,并通过计算将离散辊全局压下量转化为局部压下分量,得到较好的模拟结果.研制了小型实验装置并进行成形实验,得到典型实验件.数值模拟与实验结果表明,曲面柔性轧制用于成形三维曲面零件具有可行性和实用性.     

NURBS曲面特性分析及重构的方法

产品造型中曲面的应用越来越广泛，但曲面的特性分析和修改还相当复杂和烦琐。提出了NURBS曲面的特性分析和重构方法，通过在Rhinoceros中表示曲面模型并提取其型值点和表面网格，再编写Autolisp程序在AutoCAD中提取其特性参数，不需要进行复杂的曲面特性计算即可生成曲面特性数据文件。同时，采用Autolisp程序还可生成基于修改后的数据进行曲面重构的脚本文件，直接在Rhinoceros中运行即可完成曲面的重构。实例表明该方法简单实用，效果良好。     

汽车逆向设计中用NURBS曲面拟合点云数据

针对汽车的逆向设计,利用非接触测量方法中的CDD相机拍照法得到一组点云数据·将Tritop,Atos和CATIA三种软件联合应用,对点云数据进行了筛选、划分,用曲线拟合的方法做出了点云的特征线网格,并在此网格的基础上,利用NURBS曲面拟合技术,得出了点云的曲面造型·通过将拟合得到的曲面造型和原始点云数据的对比,对拟合曲面进行了误差分析·结果显示,只是在凹槽的边缘部位误差稍有增大,但也在很小的范围内变化,符合实际设计时的要求·由此证明,此种多软件联合应用的方法在处理曲面造型的逆向设计方面是可行的·     

有初始曲率宽板弹塑性弯曲下应力与应变分析

对有初始曲率平板的弹塑性纯弯曲进行了详细的理论分析，导出了其应力与应变的计算公式，从理论上证明了曲板在完全塑性弯曲阶段中性层面位置将向内移动，并给出了中性层面半径的计算公式。     

曲线平行双隧道施工引起的地表沉降规律分析

曲线双隧道开挖不同于直线型隧道,近年来曲线线型多应用于地铁隧道。为研究地铁常见的曲线平行双隧道施工引起的地表沉降规律,基于吉隆坡MRT一期北段工程的施工实测数据,对4个位于不同曲线半径处的观测面沉降数据进行了分析。分析结果表明:单线曲线隧道引起的地表沉降槽有不对称现象,最大沉降值位置在隧道轴线下方;当覆土厚度等于隧道轴线距离时,曲线平行双隧道引起的地表沉降槽为对称的高斯分布,最大沉降位置在双线隧道中线位置处;随着曲线半径减小,地表沉降量将增大,当半径减小到300 m时沉降显著增加,减小千斤顶速度对减小沉降量影响不明显,应保持合理的土仓压力并适度提高注浆量。     

一种计算广义曲面积分的方法

本文讨论了广义曲面积分,将曲面剖分为曲面三角形单元,采用二阶等参数元,使曲面三角形上的积分变换到平面三角形上,给出一种计算曲面积分的相似“搜索法”,达到很高的精度,应用于许多问题的计算中,得到了满意的结果。     

汽车车身曲面分块技术

以现有的曲线、曲面造型理论和ＣＡＤ软件为基础,利用ＮＵＲＢＳ曲线、曲面的强大造型功能,提出了新的曲面分块理论。并把这一理论应用于轿车车身,使轿车车身的曲面分块数目大大减少。     

自由曲面轮廓零件的寻位加工方法

为解决难以准确定位的复杂曲面零件的加工问题 ,从信息、控制与机械制造工艺及设备相结合的角度出发 ,提出自由曲面寻位加工这一新的曲面加工方法。对该方法所涉及的曲面零件的自动寻位、基于寻位信息的位姿自适应加工控制等关键问题给出了可行的解决办法。在此基础上开发了曲面零件寻位加工控制软件并进行了仿真验证。理论分析与实验结果表明 ,所提出的方法是可行的 ,为复杂自由曲面零件的无定位加工开辟了一条新的有效途径     

汽车车身曲面点云数据分割方法的研究

车身曲面是由多张曲面经过延伸、过度、裁剪拼接而成,直接对测量获得的车身密集点云数据进行曲面拟合非常困难,需要对点云数据进行区域分割.探讨了点云数据的常用分割方法,结合车身曲面特点,研究并实现了一种点云分割的算法-基于平面度的直接分割方法.该方法通过最小二乘拟合平面法矢量夹角的均方差值来搜索具有几何相似特性的连续曲面片,将不同性质的曲面片分块保存.并结合ATOS测量设备得到的车身曲面点云数据,给出不同的实例,证明了该方法的有效性.