基于相对方向构造Gn连续过渡曲面

针对Erich Hartmann方法构造Gn连续过渡曲面时基曲面间t向相对方向相冲突的问题,提出了3种新的线性组合方法.该方法构造了在t向相对方向相冲突情形下Gn连续的过渡曲面.应用该方法在过渡切触线邻近基曲面的相对边界和基曲面上邻近切触线附近的区域曲率变化较大的情形下,构造了Gn连续的过渡曲面,解决了重新参数化局部基曲面间t向相对方向相冲突的问题.     

基于能量最小的长边条翼身融合5边域过渡曲面的构造

为了构造某类飞行器的机翼面、机身面和长边条面间的5边域翼身融合过渡曲面,确定过渡线、边界线、内部曲线及内部曲线上的法线矢量,以边界线、过渡线和内部曲线为位置约束,以基曲面在过渡线处的法线矢量和内部曲线处的法矢为法矢约束,采用基于能量最小的曲面造型方法分别构建5张4边域曲面.研究表明此方法使这5张曲面在内部跨界曲线处,以及它们和基曲面间在过渡线处的法矢相同.实现了5张4边域曲面拼接构造G1连续的5边域翼身融合过渡曲面.     

基于 NURBS 的多面体圆角过渡算法

多面体的圆角过渡是ＣＡＤ／ＣＡＭ中的一种重要操作。该文研究了多面体的边端点附近的情形，给出了直接计算边过渡曲面ＮＵＲＢＳ控制点的算法，避免了复杂的求交、分类和裁剪；分析了任意三边构成的角点的过渡曲面形状，给出了各种情形下角点过渡曲面的非均匀有理Ｂ样条（ＮＵＲＢＳ）表示的生成算法；针对产品造型中常见的情形给出了快速算法。文中算法生成的过渡曲面都是ＮＵＲＢＳ曲面，它们与其基曲面间以及沿边过渡曲面与角过渡曲面的公共边界均满足Ｇ１连续。     

异形截面轴肩的应力集中特征

针对圆柱体与四方体相接的同心异形截面轴肩,建立直径比大于2、过渡圆角分别为内凹和外凸两种形式轴肩的三维有限元计算模型,利用ANSYS软件,分析计算应力和应变;给出变截面处应力集中系数随变截面直径比和内凹及外凸过渡圆角半径变化的曲线.计算结果表明,对于大径比异形截面轴肩,影响应力集中系数大小的决定因素是过渡圆角半径的大小和类型,而不是直径比的大小.不论是内凹过渡圆角还是外凸过渡圆角,过渡圆角半径越大,应力集中就越小,反之,过渡圆角半径越小,应力集中就越严重.当过渡圆角半径一定时,外凸过渡圆角的应力集中比内凹过渡圆角的应力集中小.直径比的大小对应力集中的影响不是很明显.     

隐式与参数曲面间的混合曲面设计方法

针对管道曲面设计中如何构造过渡曲面问题,提出了一种隐式曲面与参数曲面间的混合曲面设计方法.对于给定的隐式曲面与参数曲面,存在着等距曲面族,每一对相关的曲面均产生交线,混合曲面即为一系列相关曲面交线的集合.采用该方法能更加方便有效地调整混合曲面的范围与形状,并能满足工程要求.文章还证明了混合曲面与隐式曲面及参数曲面之间为G1-连续.     

基于能量法的C2连续过渡曲面的求解及应用

针对基于能量法的C^2连续过渡曲面优化模型进行处理,将其转化为线性约束二次数学规划问题,并采用拉格朗日乘子法进行求解,结合工程实际,给出了运用该方法构造的C^2连续过渡曲面实例．研究表明,能量曲面造型方法能较好地满足工程实际需要．     

环面构造管道拼接曲面的方法及其连续性

讨论了当给定管道截面为椭圆、并且给定截面与管道轴线不垂直的情况下 ,利用椭圆环面实现两椭圆柱面间光滑过渡曲面的构造方法 .当生成椭圆环面的运动轴线与给定管道轴线为一阶几何连续时 ,可使椭圆环面与给定管道达到一阶几何连续 ;当轴线为二阶几何连续时 ,曲面可以达到二阶几何连续 .并且还对于用法向环面构造过渡曲面的连续性做了进一步的分析 .     

基于过渡面重构的CAD模型压缩算法

提出一种基于过渡面重构的CAD模型压缩算法,将B样条逼近形式的过渡面重构为过渡参数表达形式,可有效精简所需的记录数据量.首先判断曲面边界是否是曲率线,以及是否存在某一方向上的边界线为圆弧并排除非过渡面.然后通过曲率线追踪得到曲面曲率线上的离散点,由离散点构造截面圆弧,由截面圆弧计算出过渡面参数.最后给出了模型压缩实验,结果表明该算法对于包含较多过渡面的模型,压缩率超过60%,压缩误差小于1×10-4.     

面向制造的圆角特征选择性抑制识别的处理策略

为了最大程度地保留零件模型信息,提出了一种面向制造的圆角特征处理策略.该策略将圆角特征分为抑制类与非抑制类,并采用不同的处理方法.处理过程包括圆角特征识别与分类、圆角抑制与恢复2部分:根据刀具接近方向识别出所有主加工面,再以主加工面为基础向周围搜索识别圆角过渡面,然后分析过渡面信息进而确定圆角特征类型;对抑制类特征进行抑制,对抑制后的模型进行特征识别,完成之后恢复抑制的圆角特征,并还原三维模型的原始结构,对非抑制特征不做任何处理.该处理策略简化了圆角特征的抑制过程,最大程度地保留了三维模型的特征信息,提高了特征识别的整体效率与准确性.最后,利用实例验证了该模型的正确性.     

扭转条件下过渡圆角半径及径比对圆轴疲劳寿命的影响

提出应用局部应力应变法计算疲劳寿命的原理.建立不同圆角半径和径比圆轴的有限元计算模型,利用ANSYS软件计算纯扭转条件下过渡圆角处的局部应力、应变;应用局部应力应变法计算对称循环载荷谱下的疲劳裂纹萌生寿命;绘制寿命随圆角半径和径比变化的曲线图.计算分析结果表明,疲劳裂纹的形成寿命随着过渡圆角半径的变大而增长,随着径比的增大而呈下降趋势,径比越大,过渡圆角半径越小,疲劳裂纹的形成寿命越短.     

两类积分的求解

讨论了两类积分的求解问题.对于积分I1=∫+∞-∞e-ax2dx,其中a0为常数,给出了以下几种求解方法:利用它与重积分的关系给出两种解法;利用此类积分的特点巧妙借助伽玛函数给出一种求解方法;根据被积函数的特点和积分区域的特殊性来构造恰当的概率分布求解.对于积分I2=∫c2c1e-a(x-b)2dx,其中a0,b,c1,c2为任意实数,通过构造正态密度和查概率分布表求解.     

基于全Z－Buffer的五轴铣削图形仿真

给出了实现五轴铣削图形仿真的全Ｚ－Ｂｕｆｆｅｒ方法，特别地，利用直线段、半圆弧和轮廓线的直扫曲面，对五轴轨迹分类给出了构造运动扫体表面的方法．     

B样条在弧面分度凸轮设计与制造中的应用

介绍了一种新的基于B样条曲线的弧面分度凸轮的设计与制造技术,给出了两种构造凸轮从动件运动特征曲线的方法优化设计法和拟合法.讨论了用它们构造凸轮从动件运动曲线的特点和注意事项,提出了用B样条插补加工弧面分度凸轮的方法,并开发了相应的设备,提高了弧面分度凸轮的制造质量.     

组合曲面加工无干涉刀具路径的产生

根据过渡曲面的特性及目前加工方法的缺陷提出了采用成形刀沿纵向加工等半径圆弧过渡曲面的新方法，并给出了刀具轨迹及干涉检查的算法．此方法大大提高了加工精度和效率．     

解矩阵方程的一种多项式预处理技术

先引入多项式预处理技术,用一次插值多项式法构造出一个合理的多项式预处理矩阵并对矩阵方程进行预处理,这样不仅可以缩小矩阵的奇异值的分布范围,而且能达到改善其奇异值比的目的;然后给出了新的算法,并分析了该算法的收敛速率的估计式,此估计式表明,只要采用恰当的预处理技术就可显著地提高迭代法的收敛速度;最后给出了数值例子,结果说明经过预处理后的矩阵方程比原来的矩阵方程的收敛速度更快,这充分表明了矩阵方程在多项式结构的预处理矩阵下求解速度的优越性,也说明通过一次插值多项式的构造来选取预处理矩阵是可行的.     

基于LMI的中立型Hopfield神经网络的稳定性

为了更加深入地了解神经网络的复杂性,研究了中立型Hopfield神经网络模型,对该模型的稳定性的判定进行了探讨.通过构造合适的Lyapunov泛函,借助线性矩阵不等式(LMI)的一些技巧以及Lyapunov-Krasovskii稳定性理论,给出了该神经网络模型稳定的充分条件,以及模型稳定时中立项所必须满足的必要条件.给出的结果改进了已有的结论和方法,在一定程度上降低了求解的难度,在实际应用方面更加简捷方便.仿真实例表明了算法的有效性,以及所存在的保守性.     

带弧长约束条件的细分曲线设计

为了精确表示目标物体的形状信息,满足弧长、面积和体积等条件的带几何约束的曲线曲面设计成为CAD中常见的问题。用细分方法解决带弧长约束条件的曲线设计问题,通过调整细分中的自由参数来控制细分控制多边形的累加弦长（极限情况下为曲线的弧长）。给出了该问题的解存在的一个充分条件,讨论了弧长的若干性质。同时在弧长约束下,给出了一种生成精确圆周的算法,并且讨论了参数的变化情况。数值试验结果表明了算法的有效性。     

二分量复标量场的奇异函数性质

本文给出二分量理论,讨论波函数、哈密顿量以及投影算符的性质。构造各种奇异函数,研究其性质。其中着重讨论它们的平移特性,由此导出双粒子的时间平移算子。     

节曲线向径以线性速度变化的非圆齿轮研究

提出一种根据给定中心距和传动比范围设计封闭非圆齿轮的方法。在其节曲线形成过程中,引入了节曲线向径变化速度,根据封闭非圆齿轮传动的条件,构建的线性函数,得到节曲线向径以线性速度变化的非圆齿轮;推导新式齿轮的凹凸性、弧长、及压力角公式。通过仿真计算,得到了时间参数1不同的3种非圆齿轮节曲线,比较了3种节曲线及相应传动比函数的变化趋势,总结出传动比函数的对称性随1的变化规律,为新型齿轮的设计选用提供了依据。研究表明:节曲线方程由二次多项式构成的新式齿轮,相对其它非圆齿轮计算简单,构造方便。     

任意多边形无叠接靠拢算法的研究与实现

CAD 中常遇到这样一个问题:已知一多边形的位置,如何按指定方向放置另一多边形,使这二多边形以最紧密的方式排放,但不发生叠接现象?以往的方法繁琐,计算时间长。本文介绍一种新型的快速靠拢算法。该算法基于投影法上,再适当使用旋转处理和隐藏区域处理,使判断仅基于有限的多边形顶点,简化了处理过程。本算法可适用于任意多边形,可广泛用于计算机辅助机械落料,集成电路 CAD 中的布局,飞机、汽车制造业中的裁剪,制鞋、制帽和服装中的排料等领域,也为自动排料提供了优化算式的基础。