NURBS流曲线造型新方法及其在船舶设计中应用

针对当前流曲线造型方法仅被应用于已知型值点及其切矢的问题,在其他约束(面积、面积心、流场特征值)问题中的应用,以及与NURBS设计方法的结合仍有待发展研究的现状,将NURBS与流曲线造型技术相结合,提出了NURBS流曲线单元的概念以及在其他几何约束下,应用NURBS流曲线造型的新方法.该方法将待设计流曲线在已知切矢的型值点处分段以确定NURBS流曲线单元的个数,将NURBS流曲线单元控制参数的并集作为设计变量,将几何约束处理为曲线设计的目标函数,建立普适性的NURBS流曲线造型框架.该框架模型可用进化算法进行求解.通过设计实例,验证了该方法在相关曲线设计方面的可行性和有效性.     

基于势函数的广义有理参数曲线

提出了一种全新的曲线设计思想,称为广义有理参数曲线.此曲线以更具一般性的势函数为基函数,通过基函数的局部控制来进行形状设计和修改.与传统的参数曲线设计方法相比,广义有理参数曲线更具一般性,能统一表示NURBS曲线和其他多种形式的参数曲线.它不仅继承了NURBS曲线的优点,而且提供了更多的方法进行局部修改和控制,并更具有几何直观性和数值稳定性.     

Bézier-like曲线的形状调配

首先给出Bézier-like曲线的定义,然后从平衡调整的角度出发,利用Bézier-like曲线的边界性质研究形状调配中曲线的参数连续特征保持问题.着重讨论线性混合过程中一阶和二阶参数连续的保持条件及其解决办法,得到一般Bézier-like曲线在形状调配中参数连续的保持方法.此方法适用于计算机动画和工业造型设计.     

铲齿凸轮理论廓线的设计研究

以铲齿凸轮理论廓线为研究对象,对其设计方法进行了深入研究,提出Hermite型的凸轮回程曲线设计.简要叙述了利用铲齿车床加工齿轮滚刀铲背曲面的基本原理.基于微分几何学和Hermite多项式插值理论,并结合曲线边界条件,给出了三次Hermite型回程曲线的参数方程.结合铲齿凸轮设计实例,比较Archimedes型和Hermite型回程曲线的运动特性曲线,并分析其对加工过程的影响,证明Hermite型曲线的优势.为提高设计效率,用C语言编写铲齿凸轮理论廓线辅助设计程序,并结合开源程序包gnuplot和LaTeX,以曲线图呈现设计结果.     

铲齿凸轮理论廓线的设计研究

以铲齿凸轮理论廓线为研究对象,对其设计方法进行了深入研究,提出Hermite型的凸轮回程曲线设计.简要叙述了利用铲齿车床加工齿轮滚刀铲背曲面的基本原理.基于微分几何学和Hermite多项式插值理论,并结合曲线边界条件,给出了三次Hermite型回程曲线的参数方程.结合铲齿凸轮设计实例,比较Archimedes型和Hermite型回程曲线的运动特性曲线,并分析其对加工过程的影响,证明Hermite型曲线的优势.为提高设计效率,用C语言编写铲齿凸轮理论廓线辅助设计程序,并结合开源程序包gnuplot和LaTeX,以曲线图呈现设计结果.     

内曲线径向柱塞马达导轨曲线的优化设计

针对内曲线径向柱塞马达内部的冲击问题,提出了一种基于遗传算法的高阶导轨曲线优化设计方法.首先,在考虑惯性力及摩擦力的情况下,建立了导轨的最大接触应力数学模型,并以其最小值作为适应度函数,以无冲击、低脉动作为约束条件,利用遗传算法对曲线的系数进行求解.然后,以求解的10阶、11阶导轨曲线为例,对比分析了两者的曲线特性及轨道的反作用力、最大接触应力和马达的脉动率.通过分析对比可知:该设计方法所得到的曲线与常用的等加速导轨曲线相比更光滑、无冲击;与无冲击的修正心形线导轨曲线相比,马达脉动率更低.因此,该导轨曲线设计方法可为对冲击和噪声要求较高的内曲线径向柱塞马达的优化设计提供参考.     

太平沟大桥曲线箱梁顶推施工设计概述

太平沟大桥该桥全长358.8M,平面位于R=1380.965M圆曲线及Ls=300M的缓和曲线上,是国内曲线连续顶推桥长最长、跨径最大的一座桥.详细介绍了太平沟大桥曲线箱梁顶推设计特点及施工设计要点.     

浅谈线路中修纵断面的设计

介绍了线路大中修纵断面设计的技术标准和设计原则以及线路纵断面设计中最大坡度的折减方法，详细比较了抛物线型竖曲线与圆曲线型竖曲线的行车条件，阐述了抛物线型竖曲线的优越性和使用最大坡度时坡度折减的必要性。     

四次抛物-PH曲线的Hermite插值

基于前人研究奇数次PH速端曲线及具有精确有理等距曲线的参数曲线(OR曲线)的研究,主要对四次抛物-PH Hermite插值曲线进行研究,分析它们的几何性质和代数性质.在所得的四条插值曲线中,通常有具有很好的几何形状特征,结果可直接应用于各工业产品设计及加工领域.构造过程简便、灵活可以满足不同的设计要求,为在CAGD环境里的设计员提供了实现曲线形状控制的方便手段.     

地图扫描数字化系统中断裂线自动跟踪方法

通过研究真实扫描图像中断裂曲线的连接性问题,得出决定断裂曲线是否相连的主要因素为曲线的走势、曲线像元对背景像元的干扰度、断裂线两断点之间的距离,并根据地图扫描图像的特点归纳出用于判定地图断裂曲线在断点处是否相连的公式.为了缩短在曲线断点处搜索另一断点的时间,设计了一种新的算法———活动矩形算法.实验结果表明:运用断裂曲线自动跟踪方法能够提高断裂曲线连接程度,解决一般曲线扫描图像在平缓处存在微小断裂的两断点间的自动连接问题.     

桥式刮板取料机桥梁的拱度设计及计算

桥梁的拱度设计是桥式刮板取料机设计过程中非常重要的环节,并且暂时还没有统一的标准规范进行参考,设计部门一般均参照机械设计手册中的推荐曲线进行设计及生产,但由于其曲线方程相对复杂,工程图的绘制及生产工作周期较长.该文以QG150/31型桥式刮板取料机的桥梁拱度设计为例,利用以往的设计经验并结合电算的方式确定出一种切实可行的拱度设计方法即圆弧曲线法,经实际验证后,该方法既可以满足设备稳定工作要求,又大大提高了桥梁的设计及生产效率,是一种简单易行的设计方法.     

凸轮机构轮廓曲线的计算机辅助设计

为了提高凸轮机构的设计精度和效率,介绍了凸轮机构轮廓曲线的一种新的计算机辅助设计(CAD)方法.利用MATLAB语言设计开发了界面友好、控制方便、效率高的凸轮轮廓CAD系统.该系统能快速、准确的进行各种轮廓曲线的计算机辅助设计.     

Poisson基函数与Poisson曲线

超越曲线是几何造型和工业设计中经常用到的一类曲线,但不能被Bézier曲线和B样条曲线精确地表示.研究了Poisson基函数和Posison曲线的性质,它们分别类似于Bernste in基函数和Bézier曲线;利用Poisson曲线优良的几何与代数性质,将几种常见的超越曲线表示为Poisson曲线的形式.     

提高高等级公路缓和曲线计算精度的方法

对高等级公路路线设计中缓和曲线的计算精度进行了探讨,分析了现有缓和曲线计算公式体系误差产生的原因,提出2种计算机编程方法,以提高缓和曲线计算精度,满足高等级公路路线设计的要求。     

一类有理样条曲线的α扩展

利用一个对称的调配函数,结合NURBS曲线中权的思想,在曲线控制顶点处引进调配参数,将一类有理样条曲线进行扩展,得到的新曲线比原来的曲线有更强的描述能力,并且包含了原曲线形式.讨论了扩展曲线的基表示及曲线的性质,调配参数可以用来控制曲线的局部形状,特别适用于自由曲线曲面的设计,在CAD/CAM中具有很好的应用前景.     

带多个形状参数的Bézier曲线

给出一组带三个参数的三次多项式基函数,它是二次Bernstein基函数的扩展,分析了这组基函数的性质.基于这组基,定义了带有三个形状参数的多项式曲线,发现它不仅保留了Bézier曲线和带形状参数的Bézier曲线的一些实用的几何性质,而且利用λ,α,β的不同取值能够更灵活地局部或整体调控曲线的形状.分析了形状参数的几何意义,讨论了曲线间的拼接问题.最后通过实例表明,定义的曲线为曲线曲面的设计提供了一种有效的方法.     

曲线符号在产品设计中的运用

曲线在产品设计中是一种普遍使用的设计元素符号,通过阐述曲线的数学和美学意义及其在产品设计中的运用方法,并从“工艺美术运动”到后现代设计这个历史过程,完整地阐述了不同时期曲线符号在产品设计中的运用.     

有理曲线的区间Bzier曲线的逼近

论文利用曲线摄动的思想给出了用区间Bzier曲线逼近有理曲线的一种方法.由于采用恰当的范数,该方法可以对摄动曲线赋予较多的限制.实例表明,论文中的方法要优于传统的Hermite插值方法及文献[3]中提出的杂交曲线逼近算法.     

有理曲线的区间Bzier曲线的逼近

论文利用曲线摄动的思想给出了用区间Bzier曲线逼近有理曲线的一种方法 .由于采用恰当的范数 ,该方法可以对摄动曲线赋予较多的限制 .实例表明 ,论文中的方法要优于传统的Hermite插值方法及文献 [3]中提出的杂交曲线逼近算法 .     

与给定多边形相切的C3 Bézier可调闭样条曲线

文章讨论与给定切线多边形相切的分段六次Bézier曲线,所构造的曲线是C3-连续的,而且对切线多边形是保形的.曲线上的所有Bézier曲线段的控制点由切线多边形的顶点直接计算产生,给出了在保持公共连接点处C3-连续的情况下,相邻两段曲线内控制点的活动范围,曲线可以局部修改,并对切线多边形作局部或整体逼近.最后实例表明,利用该方法进行曲线设计是有效的.