基于RBF神经网络预拟合的B样条曲面反求

利用径向基函数(RBF)神经网络算法对来自曲面原型的散乱测量数据点进行预拟合,通过径向基函数与隐层权值的线性组合来映射自由曲面的数学模型,并将该数学模型转化为双三次B样条曲面,既精确、快捷地反求了曲面原型,符合光顺、抗噪的要求,又具备CAD/CAM系统中几何模型实用、标准的表达形式,符合可编辑、可交换的要求·     

基于径向Hermite基函数的散乱数据隐式拟合

提出一种新方法拟合给定的散乱数据点集,该方法只需利用散乱数据点的法矢信息,而无需求解方程组,且不需要额外的内、外部约束点.对于给定的三维散乱数据点和相应的法向量,新方法可以产生一个隐式函数,其零水平集插值给定散乱数据点和相应的法向量.     

径向基函数神经网络在反向工程曲面重构中的应用

将径向基函数神经网络应用于自由曲面的拟合。为解决反向工程的技术关键──自由曲面的重构提供了一个新的途径。     

反求工程中散乱点云数据的自动分割与曲面重构

提出了一种在反求工程中对散乱点云数据进行自动分割与曲面模型重构的方法．建立了散乱点云数据之间的拓扑信息，对点云数据进行三角剖分重构网格曲面模型．基于网格曲面求解点云数据的曲率极值，提取边界点云，进一步拟合成边界曲线．利用边界曲线将整个点云自动分割，每一片点云采用二次曲面或自由曲面进行拟合，对于二次曲面可以根据参数自动确定曲面类型，最终得到完整的CAD模型．用一个鞋跟模型的实例证明了该方法的有效性．     

基于径向基函数的3D散乱数据插值多尺度方法

提出一种新的用径向基函数插值3D散乱数据的多尺度方法. 对于给定分布在曲面上的散乱数据点, 首先通过空间划分形成一个粗糙到完美的分层点集; 对于给定的控制误差, 先在粗糙层对点集进行插值, 再对每个分层上的点集进行插值,  将其作为对前一层得到的插值函数的弥补. 数值试验结果表明, 该方法可以利用较少的采样点达到较高的逼近精度, 并且算法比较容易实现.     

基于三角基曲面拟合后视镜的数学建模与仿真

针对后视镜曲面光滑度高的特点,提出采用基于三角基线性分布计算法的曲面拟合技术拟合后视镜,并给出了曲面拟合后视镜流程．首先通过测量得到后视镜的数据,然后根据数字化离散点的三维坐标及各点的法矢量．利用后视镜表面的几何特征拟合计算目标函数．利用Matlab仿真对三角基曲面拟合和最小二乘法拟合进行了比较．结果表明,采用三角基曲面拟合的曲面更光滑,可以用于后视镜拟合．通过拟合得到的曲面几何参数可以为后视镜模型设计打下基础．     

径向基函数插值逼近的误差分析

函数逼近是数学规划中一个基本的问题,近年来,国内外的一些学者对径向基函数插值逼近问题进行了广泛的研究,对于某些测试函数来说,径向基插值相对于经典的插值方法,如牛顿插值、拉格朗日插值来说,在CPU时间、逼近程度等方面有着一定的优势,因此径向基函数插值成为解决散乱数据插值的一种新的有效的方法.将采用几种常见的径向基函数来逼近一元函数、二元函数,进行数值试验以及误差分析,并对径向基函数中的参数进行分析,获得了良好的误差分析结果.     

一种平面域中三维散乱点的曲面重构方法

针对已知一般平面域的一些三维散乱点数据,提出采用最小二乘法原理求出拟合曲面的系数,根据误差的需求利用切比雪夫逼近原理对拟合系数进行修正的方法,对三维散乱点数据进行拟合,并以叶片为例,利用CAD软件对拟合数据进行曲面重构.实验数据证明,该方法有效地提高了对三维散乱点的处理速度和拟合精度,在复杂曲面表示、加工等领域有广泛应用.     

平面散乱数据一种渐近正定径向基函数插值与拟插值研究

结合一元B样条和已有径向基函数的优点,提出了一种渐近正定径向基函数,并将其应用于平面散乱数据逼近,得到了一种新的插值格式和拟插值方法。数值例子表明,这种插值格式与拟插值方法对平面散乱数据均具有良好的逼近效果。     

径向基函数神经网络在散乱数据插值中的应用,

针对径向基函数（RBF）神经网络的特点,结合网络设计工作,对计算机辅助几何设计（简称CAGD）中的散乱数据插值和曲面上离散点集的光滑插值问题,采用RBF神经网络进行求解,从应用结果来看,RBF网络适合于解决曲面离散点集的光滑插值问题,比传统的样条方法更有效,更方便,具有较好的使用价值,并且可以很容易地推广到求解高维散乱数据插值问题之中。     

工程计算中的三维离散数据拟合及其可视化

运用径向基函数网络方法将三维离散数据拟保成曲面，实现了三维数据可视化。并通过实例说明该方法可以达到良好的效果，具有一定的使用价值。     

反向工程几何建模自动化系统

反向工程是利用实物模型测得的数据,构造ＣＡＤ模型,继而进行分析制造,几何建模是反向工程的关键技术,目前反向工程几何建模存在以下不足之处：（１）通用性差;（２）交互操作多;（３）大自然曲面拟合能力差;（４）系统集成度低。针对以上缺点,提出了反向工程几何建模自动化系统,利用柯西（Ｋｏｈｏｎｅｎ）自组织特征映射人工神经网络进行区域分割;利用具有特殊基函数的人工神经网络实现曲面几何参数的提取,网络仅值代表     

轴承结构参数的随机性对轴承刚度灵敏度的影响

采用拉丁超立方抽样确定了角接触球轴承结构参数的样本点,通过Powell和Newton-Raphson相结合的算法计算了非线性方程组,将计算得到的轴承刚度的响应值应用Kriging法进行响应面拟合.利用M onte Carlo随机抽样法确定了轴承结构参数的均值和方差对轴承刚度均值的灵敏度.研究结果表明:轴承轴向和径向刚度对轴承结构参数的均值和方差的灵敏度呈现相反的影响趋势.轴承刚度对轴承滚动体直径的变化反应最灵敏,轴承内、外圈沟道曲率半径的变化对其影响次之,外沟道直径的变化对其影响最小.该研究为轴承的结构参数和加工精度的选择及零件的分选提供了理论依据.     

利用遗传算法和人工神经网络的外形重构

给出了一种新的基于复变函数、遗传算法和神经网络的曲面重构方法，曲面可以用解析表达式的格式重构。根据确定的离散化样本集合，在均方差的意义上，这种表示法是最优的。我们采用的曲面表示方法是通过进化计算得到的，其中反复应用了交叉和变异操作，结合误差反传训练算法，直到满足终止条件。表达式最终被分类成一些基本函数的特征组合。这种方法可以用于3D物体的CAD模型重构和自由光滑曲面模拟。用VisualC 和MatLab演示了该系统，并且实现了在设计过程中的实时曲面可视化。     

基于径向基神经网络的水饱和含氧量的数据拟合

相关部门提供的标准大气压下水饱和含氧量标定值仅为离散温度点处的数据,这些数据显示了水的饱和含氧量与温度之间呈非线性关系,由此提出了利用Matlab函数创建径向基神经网络对既有标定数据进行分析、拟合.结果显示,该方法达到了误差目标,且较传统方法具有数据存储量小,网络学习时间短,收敛速度快的特点.     

面向截面测量数据B样条曲面光顺拟合及其精度计算

分析了B样条曲线的光顺拟合方法，针对按截面测量所得数据，将B样条曲线的光顺拟合方法拓展到B样条曲面的光顺拟合，该方法能够适应各截面曲线上数据点数的不同，方法简单、易行．给出了曲面拟合精度分析的数学模型，数值计算表明，该方法效率较高．     

基于遗传算法的三维空间柱面拟合

从二维平面曲线的定义出发,进而扩展至三维空间柱面的定义.提出采用遗传算法拟合得出空间柱面的参数,将空间柱面唯一确定.以空间圆柱面为例,说明采用遗传算法进行空间柱面拟合的原理以及方法.以空间曲面的表达参数作为需辨识的参数值,并且对相关的参数值加以约束,基于最小二乘原理建立优化目标函数,采用遗传算法进行进化寻优.实例研究表明本文方法的有效性与拟合精度优势.     

基于特征增强的三维网格模型孔洞修补算法

对物体进行扫描时,获取的三角网格模型不可避免存在孔洞,导致重建后的网格模型无封闭性,或在孔洞处失去了物体原有的特征[1].为了恢复物体原有真实形状,从恢复尖锐特征的角度出发,提出一种特征增强的三维网格孔洞修补算法.首先,利用径向基函数获得近似逼近孔洞区域的光滑隐式曲面.然后,利用正则化匹配原则对隐式曲面进行三角网格划分,缝合孔洞填充区域与原始网格模型的孔洞边界.最后,对于孔洞区域中存在的尖锐特征区域加以特征增强处理.实验结果表明该算法效率高,并能有效的恢复孔洞区域原有的尖锐特征.     

三维疲劳裂纹扩展仿真技术研究

应用参数化、模块化有限元建模技术和接触技术仿真半椭圆表面裂纹（前缘曲线和节点）,提出了在裂纹前缘形成辐射状奇异单元网格的建模方法和采用有限元接触技术来施加裂纹模型边界条件的方法,实现了裂纹前缘奇异应力场和裂纹模型远场应力的模拟,建立了三维块体初始半椭圆表面裂纹多自由度扩展仿真模型．通过裂纹前缘离散点的正交扩展和拟合得到裂纹扩展前缘形状,使裂纹扩展更加具有自由度．提出了裂纹前缘拟合误差控制扩展步长的方法,使裂纹扩展过程中扩展步长可变．采用参数化、模块化建模技术建立了扩展裂纹模型,实验与仿真结果的比较表明两者基本吻合,说明本文所采用的方法具有很好的实用性．     

基于点数据集三维空间曲面三角化算法实现

在地质、医学等科学研究领域中,基于原始数据建立三维空间图像模型的研究具有较高价值;特别在三维地质构造建模中,测量获取的原始数据采用点数据集形式表示。基于点数据构建三维空间曲面三角化网格模型能够很好地还原点数据集所表示的曲面形态和展布,在现有的三角化剖分算法研究的基础上,提出一种基于点数据集三维空间曲面三角化网格模型生成算法;该算法生成的网格模型质量较高,能够较好地描述点集所表示的曲面形态。采用描述地质界面的点数据集进行算法验证与测试,根据边界数据实际情况,生成三维空间曲面三角化模型并更新网格模型边界,效果比较理想。