离心叶轮反求设计与四轴数控加工研究

对于具有复杂曲面外形的零件采用反求设计,可以大大节约设计时间和设计成本。在介绍自由曲面离心叶轮的三维点数据采集和UG曲面重构的反求设计方法的基础上,给出了基于UG的整体叶轮的四轴数控加工工艺及避免刀具干涉与过切的检查方法,并通过叶轮四轴加工实践,验证了通过反求设计制造叶轮的不失为一种快速有效的方法。     

基于反求工程的螺旋扫描件边界提取方法研究

复杂曲面零件的几何模型重构是反求工程的研究重点之一。针对螺旋零件表面的数字化数据提取边界线的问题,提出了一种基于层析数据的螺旋扫描件边界特征线提取方法。该方法分两步进行,首先将点云切片,对切片后每一层数据点进行边界特征点提取和轮廓线拟合;其次将相邻层边界点拟合得到边界线。通过实例验证,结果表明该方法具有较强的可操作性和实用性。     

一种自由曲面零件的反求方法

以某进口纺织机凸轮零件的反求为例,从反求和设计相结合的角度出发,提出了一种用RE-SOFT软件对自由曲面的特征曲线进行提取并在SolidW orks软件平台上利用其投影变换、实体建模以及钣金模拟等相关功能基于扫描所得数据建立具有自由曲面的零件的三维模型及其平面展开模型的方法,生成了该零件的三维CAD模型,并详细阐述了对此类零件三维实体建模的实现过程.     

一种自由曲面零件的反求方法

以某进口纺织机凸轮零件的反求为例,从反求和设计相结合的角度出发,提出了一种用RESOFT软件对自由曲面的特征曲线进行提取并在SolidWorks软件平台上利用其投影变换、实体建模以及钣金模拟等相关功能基于扫描所得数据建立具有自由曲面的零件的三维模型及其平面展开模型的方法,生成了该零件的三维CAD模型,并详细阐述了对此类零件三维实体建模的实现过程.     

逆向工程曲面重构中建摸策略的研究

通过对实际产品反求过程中曲面重构技术的研究,提出了基于曲面特征的曲面建模策略和基于截面线特征的曲面建模策略,并对其在CAD模型重建中的具体应用进行了分析,为逆向工程建模提供理论指导,以提高反求工作的效率。     

曲面的NURBS插值问题

对于给定的曲面型值点及边界条件 ,本文利用二次NURBS曲面的矩阵表达式 ,给出一个反求二次NURBS曲面控制顶点的算法。     

基于Alias的自由曲面逆向造型设计

介绍了Alias逆向造型工具的特点和工作流程及其曲面造型技术.通过儿童安全座椅局部点云的反求设计,阐述运用Alias进行复杂曲面重建及造型的过程.通过曲面拓扑结构的合理划分,解决复杂曲面的重建很难用简单特征或特征曲线拟合的曲面来实现这一难题.研究表明,Alias直接建模的灵活性和高精确度,对于缩短产品开发周期、保证产品质量具有重大意义.     

反求工程中基于曲面特性的离散数据优化方法

在反求工程中,对数字化测量仪输出的"点云"数据进行处理是关键内容,其中"点云"数据的优化是进行后续曲面建模的前提,采用有效的优化方法得到的数据能够有利于曲面建模.在数据优化过程中,根据三角剖分生成的三角面片所显示的曲面特征,建立曲面曲率和扭曲量与采样密度的对应关系,对测量点进行重采样优化,从而选择更有利于曲面建模的点,压缩数据量,提高曲面建模的准确度和效率.     

双三次曲面的反演算问题

在科技领域中广泛应用的双三次曲面,一般都按给定曲面特征点(又称控制点)求解,然而在不少实际问题中,例如地层层面的模拟,都是反过来,即知道曲面上的数据点,求解该曲面的特征点,以确定该曲面方程。这是曲面的反演算问题,本文讨论双三次曲面反演算问题,推导出反演算的数学表达式,依特定值找出系数矩阵,并用二次曲线拟合法求出曲面片角点的切矢量,依方程解出曲面的特征点,从而可确定通过离散数据点的曲面方程。     

拉深零件皱曲测量及评价指标的研究

起皱是板材拉深成形中的重要缺陷，产生的皱曲具有数量多、幅值变化大和形态多样的特点。如何评价零件起皱程度以及数学定义零件表面质量，由于皱曲难以精确测量和量化描述，目前尚没有统一的标准。基于非接触式激光测量、反求造型和数据处理等技术，以典型拉深件锥形件为模型，建立了零件截面皱曲的数字形貌波形图；并通过分析皱曲数字形貌的变化趋势和分布特点以及皱曲截面形状的特征点，建立了3种皱曲评价指标，既反映了零件上各点相对标准曲面距离变化程度的几何本质，又比较客观地量化描述了拉深零件的表面质量，研究结果表明提出的评价指标是比较准确适用的。     

基于三维数字化测量技术的逆向工程应用研究

TRITOP和ATOS的结合应用是逆向工程中点云采集较为先进的方案。进行了光栅式光学扫描系统测量原理的研究,以异形部件为例,详细介绍了逆向的过程。通过ATOS扫描系统对该件进行扫描并对获得的点云数据进行预处理,同时采用CATIA软件对扫描点云进行曲面拟合及模型重构,实现了逆向的目的,偏差分析结果说明该方案可行,满足误差要求。     

基于CT图像反求技术的人体股骨头修复建模

提出了一种基于CT图像反求技术的髋关节建模和缺损股骨头修复建模的新方法.利用基于模型的分割方法从人体髋关节CT图像中分别提取股骨和髋臼骨轮廓三维点数据,通过对离散点云数据进行规则化处理、精简、分割等,提取目标区域点云数据,最后利用最小二乘法拟合对因病变而发生塌陷的股骨头表面进行修复重建,恢复其健康状态的球面形态特征.利用两例不同程度的股骨头坏死病例进行修复实验,均得到较精确的修复还原效果.该方法不仅可以很好地重构人体髋关节模型、还原缺损股骨头的原始形态,而且可以推广到其他关节或骨组织,为骨科手术的精确定位和生物力学有限元分析提供了理论模型,并为关节假体的个体化快速制造提供了一种有效的方法.     

PV系统变电压MPPT算法及其仿真研究

一种高效的最大功率跟踪方法对于提高光伏发电系统的输出效率是非常重要的。常用的恒定电压跟踪算法在快速跟踪最大功率点的过程中存在跟踪效率差、精度低和适应性差等问题。经过理论分析与仿真研究,发现同一块太阳能电池在相同的温度和照度,不同的二极管反向饱和电流Io和品质因子n的情况下,输出的光生电流是相等的。结合爬山法得到实际的n和Io后,爬山法就不需要了。本文构建的跟踪最大输出功率的新颖的变电压MPPT控制算法可与天气状况相匹配,快速找到最大功率近似点,而通过综合补偿,可以准确跟踪到实际的最大功率点。最后,结合变化的天气情况,验证了该算法的正确性与有效性。     

间接法数字化印模及3D数据偏差对比实验研究

针对口腔数字化诊疗中的牙植入体逆向建模过程利用光栅3维扫描的曲面拟合误差影响建模精度,传统漏洞修补重构的点云数据拼合失真等问题;通过对间接牙模型进行逆向建模及拼接误差对比实验,找出数字化印模重构特征曲面与有效降噪的曲面重构平顺性弥补方法;得出了优化的实验流程,通过3D数据对比验证不同扫描方式优劣的3D分析结果,研究结果表明改进的实验对比方法有效找出了间接数字化印模的3DP植入体在临床应用中存在误差的原因,并验证了提高3维扫描精度的有效方法,降低了逆向建模中点云数据漏洞修补畸变率.      

基于逆向工程的注塑模具设计研究

介绍了应用逆向工程技术结合三维设计软件设计注塑模具的方法。使用机械式三维坐标测量仪，测出电话壳的点云并对其处理，利用Pro／E软件曲面造型功能，构造出电话壳的CAD模型，再用Pro／E软件的模具设计模块设计出电话壳的注塑模具。实现了电话壳注塑模具的快速设计。在注塑件设计研发过程中，应用逆向工程技术和三维设计软件缩短了新产品的研发周期，提高了企业在市场上的竞争力。     

基于Cimatron的复杂曲面"点云"数据重构技术

复杂曲面的“点云”数据重构出曲面原形是其反向工程的关链技术．本文基于Cimatron软件的反向工程模块,提出了把“点云”数据重构出高精度的NURBS(非均匀有理B样条)曲面的流程和方法,并以一个实例对其进行说明,最后重构出其曲面．     

用遗传算法进行RFD装置优化设计

免维修流体输送装置RFD由压缩空气做动力,通过气液换能驱动被输送液体间歇性出料。该装置不含运动部件,其优化设计是关系到装置高效稳定运行的关键理论。文中分析了传统枚举法和边际效用法在方案搜索中存在的问题,重点讨论了遗传算法在多目标高维优化问题中的应用,通过计算实例比较了3种方法的计算结果,得出遗传算法在本问题求解中的优势。最后,针对流量和扬程需求,采用遗传算法进行了装置的系列化设计,并分析了有关结构参数和运行参数的变化规律,进一步给出了不同密度和粘度下,RFD装置输送流量的换算关系,为RFD装置的工业设计打下坚实的基础。     

反相纸层析法分离贵金属的研究

本文报导了不同结构的硫醚、亚砜对四种贵金属的反相纸层析行为,考查了硫醚、亚矾的结构对反相纸层析行为的影响,研究表明,在有高沸点溶剂参与固定相的情况下,硫醚、亚砜结构中的电性效应、空间效应均对层析行为产生影响。     

直线度误差评定的测量提取点数选择

在其他测量实验条件相同的情况下,采用不同的提取点数,用三坐标测量机对相同直线的部分测量点坐标进行等间距提取,并用最小二乘法评定相同直线不同提取点数下的直线度误差.分析提取点数与直线度误差的关系,提出最佳提取点数的概念,指出直线度误差检测相关标准中必须补充提取点数的要求.