管端相贯线坡口切割割炬位姿控制

针对管端相贯线坡口切割过程中存在三维空间曲面加工问题，研究割炬轨迹的保证和姿态的选择是获得良好加工质量的关键．利用空间解析几何原理，建立了管-管。管-板及管-管、板相贯带坡口切割时割炬位姿控制数学模型．提出了最大Z坐标原则求管-管、板相贯线坡口切割割炬轨迹的方法．对管-管、板相贯线坡口切割实例进行了割炬位姿控制仿真分析，研究了在不同相贯段时割炬位姿和两面角、坡口角以及割炬姿态角等相关参敷的数学表达式，理论研究表明在拐点处割炬姿态的转变应分多步进行，从而保证拐点处的切割质量．为管端相贯线坡口精确数控切割提供了理论基础．     

管材切割机的研制

针对国内对薄壁圆形管材的切割效率低,工人劳动强度大等缺点,设计了一种新型的管材切割设备.该装置采用工件旋转、割炬固定的激光切割工作方式,结果表明可以提高加工精度,提高生产效率,实现自动化生产.     

基于流动理论的板材多步成形模拟方法

为克服一步逆成形法忽略变形历史而导致最终零件应力估计不准的问题,提出了通过引入构造的若干中间构型以反映变形历史的多步成形模拟方法,实现了对最终零件的应力精确评估.该方法通过求解二次规划模型,并筛选接触节点的方式构造一般三维的中间构型滑移约束曲面,之后采用滑移曲面合适位置物质点映射的方法生成中间构型的初始解,并结合基于流动理论的局部积分和滑移曲面运动约束更新应力使得中间构型趋于平衡状态.对汽车弹簧盒支座零件的数值模拟分析表明,通过引入的中间构型,该多步成形模拟方法借助拟最小面积法和接触节点集合选择改善滑移曲面侧壁,可以显著地提高对成形零件的应力评估精度.     

三角域和四角域上Bernstein-Bezier曲面片的拼接

给出了具有公共边的三角域和四角域上Bernstein-Bezier曲面片光滑拼接的条件,该过程不需提高曲面的次数,有效地解决了构型复杂、形状和边界不规则的几何造型问题.     

参数曲线的二次代数样条近似隐式化

参数曲线曲面和代数曲线曲面是计算机辅助几何设计和几何造型中两种主要研究对象.将参数曲线曲面转化为代数曲线曲面的过程称为精确隐式化.由于精确隐式化过程不一定可以实现,即使可以实现隐式曲线曲面的阶数高计算复杂,并且具有不希望的自交点和奇异分支,从而限制了隐式化的运用,所以寻求参数曲线曲面的近似隐式化问题成为很实际又重要的问题,提出利用二次代数样条曲线来实现一般平面参数曲线近似隐式化的一种算法.该算法得到的逼近曲线二次代数样条曲线既不会产生多余的分支和不希望的奇异点,又达到整体C2连续.实例说明,该算法是有效可行的.     

求解一类偏微分方程的新算法

在再生核空间中讨论一类偏微分方程的求解问题.通过构造一组完全规范正交函数系,得到偏微分方程的精确解的级数表达式.截断级数得到偏微分方程的近似解.近似解一致收敛于精确解,且近似解的导数一致收敛于精确解的导数.数值结果表明该方法是有效的.     

双环形氢原子势束缚态的精确解

若氢原子势被一个双环形状的平方反比势环绕,即称为双环形氢原子势。采用解析方法研究了双环形氢原子势束缚态的精确解,首先将双环形氢原子势的Schrdinger方程在球坐标系中进行分离变量,然后利用超几何方程和合流超几何方程求解角向方程和径向方程,给出了精确的能谱方程,获得了用超几何函数表示的归一化的角向波函数和用拉革尔多项式表示的归一化径向波函数。     

平板层流边界层的最佳近似速度分布

通过对平板边界层微分方程精确解和平板边界层积分方程近似解的对比,对于零攻角平板层流边界层推出满足四个基本边界条件的最佳近似速度分布多项式,其对应的摩擦阻力计算公式,与精确解完全相同。同时,最佳近似速度分布多项式对应的曲线与精确解的速度分布曲线吻合最好。     

平板层流边界层近似速度分布计算方法的改进

根据模仿权残法的思想,用积分方程近似求解零攻角平板边界层层流问题.在满足四个基本边界层条件的基础上,推出改进的平板边界层的近似速度分布多项式.其对应的摩擦阻力计算公式与精确解完全相同.同时,该多项式对应的曲线与精确解的速度分布曲线拟合很好.     

基于动态纹理切割的几何校正算法研究

要针对多通道曲幕投影显示系统的几何校正问题,提出一种基于动态纹理切割的几何校正算法.该算法首先按照不同的修正程度对曲幕进行切割;其次通过切割点寻找合适的纹理切割位置得到一系列条带状纹理四个角的坐标在校正前后的关系;最后利用这个关系完成帧缓存纹理重映射,从而实现了几何校正。在双通道曲幕投影系统中进行实验的结果和实际场景应用表明,算法能够有效提高几何校正效率,且无需专业的图像采集反馈设备,在成本上具有一定的优势。     

采用激光扫描的古田会议会址三维几何造型建模

将三维扫描的建模方式与传统的几何造型的建模方式相结合,提出基于激光扫描的三维几何造型建模方案.重点解决地面激光扫描仪(TLS)获取三维点云时站点布设与数据处理、几何造型中点、线、面、体的提取与三维建模,以及纹理数据处理等问题,实现目标建筑的真实感三维建模.以福建省上杭县古田会议会址为例,建立精细的三维模型.结果表明:该方案能够实现典型中式建筑风格的文化遗址数字化建模.     

球头铣刀刀刃曲线的光滑设计

按球头铣刀的平面刀刃曲线的定义,基于球头刀刃与特种回转面形刀体上的螺旋刃在交点处应满足一阶连续的条件,建立了球头刀刃曲线的几何模型．在该几何模型的求解过程中,截球头平面及刀体与球头的相对位置被完全定义．最后本文给出了计算实例．     

一种构造拟合曲面的新方法

利用计算代数中理想的Gorbner基理论研究CAGD中曲面拟合问题，对代数曲面的0至2阶几何连续拟合做了较为细致的研究，通过实例验证了本文方法的有效性与准确性。     

达乌尔黄鼠爪趾几何特征分析

在对各种材料实施切削作业时，优化作业工具几何形状，减少被切削材料对切削工具的粘附，降低工作阻力，提高工作效率，是人们总在关注的问题。本文选择具有优良挖掘和脱土降阻功能的达乌尔黄鼠爪趾为对象，对其爪趾形态进行了观测和分析，发现该种动物爪趾触土面普遍具有变曲率的特征，并以曲率为基础，对切削工具可能存在的切削面作了分析，以期从仿生学的角度为切削工具的最优化设计提供新的思路。     

基于局部区域建模的复杂场景运动目标检测

为了解决传统背景建模方法难以有效检测复杂场景中运动物体的难题,提出了一种在马尔科夫随机场框架下,基于区域建模的运动目标检测方法。该方法在学习像素前景和背景的概率模型时,融合了相邻局部区域的信息;因而比传统的单像素建模方法更加精确。在马尔科夫随机场框架下,运动目标检测问题转化为能量优化问题,可以得到比基于阈值分割前景更精确的结果。在复杂场景视频进行测试;并与传统的背景建模方法进行比较,实验结果表明本文算法更优。     

基于双目视觉的水泥混凝土路面错台检测方法

针对水泥混凝土路面错台测量手段的不足,提出了一种基于双目视觉的错台测量方法.该方法根据双目摄像机的成像特点和水泥混凝土路面的图像特征,对接缝位置进行定位和错台计算.定位分为2个主要步骤,一是基于灰度投影的粗定位,二是在粗定位的基础上提取接缝附近图像,利用灰度投影和边缘投影精定位.由双目视觉测量系统计算相邻2块水泥板在错台附近点的三维坐标,利用这些坐标计算错台量,其中关键环节是在双目图像匹配时提出了一种基于匹配点位置估计的匹配算法.试验表明,与直尺测量结果吻合.     

结构-运动特性矩阵的NC程序验证及效果

提出一种基于微机实现加工中心运动仿真的有效方法 ,使几何验证环境按照由简到繁的层次化建模方式来实现 .给出用于实现 5轴数控加工中心运动仿真的二叉有向构造图 ,以及结构运动特性矩阵 .将加工中心的几何结构信息和运动方式信息 ,有效地统一在一个矩阵中 ,方便了运动仿真算法对数据的处理 .又给出了基于该环境的运动仿真实例和复杂曲面 NC程序验证效果 .运行结果表明 ,该解决方案是在微机上实现复杂曲面 NC程序验证的有效方法 ,能拓展 NC程序验证系统的应用范围 .     

基于特征的服装人体模型参数化建模方法

介绍一种基于特征的服装人体模型参数化建模方法 .与传统的人体建模方法不同 ,该方法采用基于特征的参数化设计思想 ,并利用图像处理的方法提取服装人体模型的几何特征参数 .该方法已被成功地应用于计算机辅助三维服装设计中 ,成为计算机辅助三维服装设计系统中的一个重要的组成部分     

立体车模的三轴数控加工

在实际加工中,三轴加工中心的使用范围多为单一坐标系内的零件加工,而对于连续复杂曲面的加工,多使用五轴加工中心来完成。在现有设备条件下,以某型轿车模型的加工为例,对三轴加工中心加工连续复杂曲面的加工工艺进行了探索。扩展了设备的使用范围,并对于加工中可能遇到的一些问题提出了解决思路。     

张量积等距曲面的样条逼近

在几何造型系统中,通常需要用低次有理参数曲线、曲面来逼近等距曲线、曲面.这篇文章主要研究张量积等距曲面的样条逼近.利用样条曲面和原曲面加权组合构造一个新的有理曲面,该曲面通过插值原曲面的等距曲面上的采样点,从而逼近等距曲面.此方法较为简单,逼近曲面的次数不会超过原曲面,逼近曲面能达到C2连续.由插值点决定控制点的个数和逼近所能达到的误差精度,而且可以通过调节权值使等距曲面达到最佳逼近.