用层切法反求牙冠(牙合)面

采用 CT、核磁共振等断层扫描方法对牙齿进行反求时 ,受到硬件技术的限制 ,难以得到足够的轮廓数据 .故先对牙齿实物进行塑料模型、层切模型的制作 ,对层切模型进行铣削 ,并取得每层断面的图像 .将所得图像转换为数字形式 ,并将结果与牙体其他部分的 CT数据拟合 ,得到了牙齿的整体的数据 .依据所得的整体数据得到牙齿的曲面和实体造型 ,在曲面和实体造型的基础上 ,进行了造型快速原型实体复制和有限元分析等工作 ,为后续建立修复方案库等完成了前期基础工作     

牙列缺损修复的三维几何仿真及应用

从头颅标本的CT数据出发，将二维数据转化为同一坐标系的三维数据表示．在三维造型软件中生成上、下颌骨和所有牙齿的三维曲面造型和实体造型，并生成独立的单元造型．在上、下颌骨及所有牙齿模型的基础上，对牙列缺损修复中常用的卡环、基托和固位体进行三维实体建模，建立了修复所用的单元模型库；按照肯氏分类，在单元模型库的基础上，对典型的缺失病例的修复过程进行几何仿真，得到修复后完整的几何模型．     

基于SolidWorks的CAD模型直接切层研究

针对面曝光快速成形系统的需要,提出了基于SolidWorks的CAD模型直接切层方法.利用SolidWorks在工程图环境下的剖切功能,实现对CAD模型的直接切层.解决了对复杂CAD模型切层时出现的截面错位问题.论述了用于多种曝光模式的截面填充样式的实现方法.以该切层方法得到的CAD模型的截面图形作动态掩膜,利用面曝光快速成形系统成功制作出了三维实体原型,表明该直接切层方法适用于面曝光快速成形系统.     

基于仿型测量数据的层切法数控加工

介绍一个集仿型加工、仿型测量、测量数据处理及数控加工一体化系统的结构、原理、功能及关键技术。依据不同的仿型测量方式连接成多面体模型,该多面体模型与层切平面求交,获得切削层轮廓,并在切削层内进行行切、环切轨迹规划。该方法可适用于多种仿型测量方式,并可用于复杂组合参数曲面数控加工的刀具轨迹生成。     

ADS-C在CAM激光迭层成型加工系统中的应用

研究传统的激光迭层成型加工系统，应用AutoCAD二次开发系统ADS－C设计三维实体的网格剖切分层、求交截断和接口转换等程序，将三维待加工实体预处理、实体处理和后续处理，获得标准的三维网格截面轮廓数据，为激光迭层成型加工提供输入数据面模型。     

微切平面逼近三维散乱数据的研究

提出了三维散乱数据微切平面逼近的算法．基于曲面形状信息反映在三维散乱点集中，用三维点集中某点的邻域点集构造微切平面来近似表示该点处的局部形状，所有点的微切平面集合则构成了待构曲面的近似表示．通过欧几里德最小生成树对微切平面法矢方向进行调整使其达到整体一致性，该算法在三维散乱数据曲面重构中具有重要意义．     

基于ICT切片图像数字化分析的反求建模方法

目的 建立复杂结构产品零件的反求建模方法。方法借助非接触测量设备获取产品零件的尺寸数据或图像，并通过分析计算和CAD软件等辅助工具，建立产品的几何模型。结果将新一代三维工业CT作为测量手段，对产品实物的切片图像进行数字化分析、图像边界提取和二维轮廓数据读取，并对生成的产品数字模型进行了误差分析。得到反求建模技术和三维产品数学模型。结论所得技术适合于小型、复杂和不可拆卸产品零件的设计和再设计工作；所得模型为产品进入再设计阶段奠定基础；应依据产品的结构特点和设计精度确定ICT切片采样分辨率。     

曲面切槽晶体单色器设计

讨论了曲面切槽单色器的工作原理，并依据合肥光源上的XAFS光学参数，设计加工出晶体的切槽曲面，测量了曲面的形位误差，进而分析了曲面加工、定位误差以及入射光的束宽对单色器分光性能的影响．在测量所得的加工误差下，考虑由于束流宽束给衍射性能造成的影响，计算了实际晶体相对于理想晶体的理论衍射效率．计算结果证明该晶体单色器完全适用于合肥光源的XAFS光晕系统．     

基于逆向工程的曲面模型重构及误差分析

研究了逆向工程模型重构、误差分析理论和应用技术。以发动机前主轴承盖为研究载体,使用逆向造型软件Imageware进行了模型重构和误差分析工作。运用三坐标测量机INFINITE对样件进行非接触测量获取其外形点云数据,对点云数据进行了合并、去除噪声点、取样等处理,在此基础上进行了不同的方法曲线和曲面重构,并将构建出的模型与原始点云对比,进行误差分析得到合理的误差结果,建立了指定误差范围内的曲面模型。     

基于STL模型的抽壳方法研究

针对快速原型制造(RPM)和熔模铸造中对壳体原型的需求,提出了一种对零件的STL(STereoLithography)模型进行抽壳的新方法,将零件的STL模型的抽壳过程分解为沿Z坐标轴的偏置和切层轮廓区域偏置,并通过对偏置后的切层轮廓所围成的多边形进行布尔运算,得到了切层后零件的壳体STL模型.由于克服了STL模型三维偏置所面临的困难,因此特别适合对具有复杂曲面零件的STL模型进行抽壳.工程实例表明,该方法缩短了原型制作时间,降低了制作成本,具有实用价值和良好的市场前景.     

基于逆向工程的曲面模型重构及误差分析

研究了逆向工程模型重构、误差分析理论和应用技术.以发动机前主轴承盖为研究载体,使用逆向造型软件Imageware进行了模型重构和误差分析工作.运用三坐标测量机INFINITE对样件进行非接触测量获取其外形点云数据,对点云数据进行了合并、去除噪声点、取样等处理,在此基础上进行了不同的方法曲线和曲面重构,并将构建出的模型与原始点云对比,进行误差分析得到合理的误差结果,建立了指定误差范围内的曲面模型.     

基于物理的自由曲面造型技术的现状与展望

基于物理的造型方法是当今曲面造型研究的热点之一，并可望成为今后曲面造型的实用工具。基于物理的造型是将物体看成具有一定物理性质的形体，即某种物理模型而不是单纯的几何体。根据物理模型所依据的物理原理和数学表达，大致将其分为两类：能量模型和拉格朗日动态模型。介绍了两类模型的基本思想，并分别对其理论研究、发展及应用情况进行了综述，指出给设计者提供更自然地控制物体形状的能力以及引进更灵活的几何造型方法是基于物理曲面造型发展的方向。     

细分曲面造型中的框架级布尔运算

提出一种对实体初始三角网格进行操作的布尔运算，称之为框架级布尔运算．通过该运算可以构造出一个新实体的初始网格，然后采用Loop细分算法完成该实体的光滑曲面造型．在初始三角网格的求交过程中使用注册机制对所得交点的拓扑约束关系进行分类推理，从而对浮点数值容差导致的失误进行了有效控制和纠错．     

数字岩心物性数值模拟

针对岩心物性实验周期长且实验结果难以复现等缺点,利用数字岩心对储层岩石物性进行数值模拟。使用计算机断层扫描(CT)技术,获得CT序列图;并由序列图构建三维岩心图像。利用最大内切球方法建立岩心图像的孔隙网络模型,计算岩心渗透性以及岩心中孔喉参数;利用分形维数描述岩心图像的均质性。将数字岩心物性模拟结果和毛管压力曲线数据进行对比,分析了当前物性数值模拟和真实物性实验之间的差距。利用多组岩心样本进行了实验。结果表明,由于成像设备的原因,岩心图像只能表征岩石中的大尺寸孔隙特征;此外,CT图像得到的均质性和物性实验具有很好的一致性,渗透性和物性实验具有一定的出入。     

微切平面逼近三维散乱数据的研究

提出了三维散乱数据微切平面逼近的算法。基于曲面形信息反映在三维散乱点集中，用维三点集中某点的邻 集构造微切平面来近似表示该点处的局部形状，所有点的微切平面集合则构成了待构曲面的近似表示。通过欧几里德最小生成树对微切平面法矢方向进行调整使其达到整体一致性，该算法在三维散乱数据曲面重构中具有重要意义。     

多层面螺旋CT在胰腺癌诊断中的应用

为评估多层螺旋 CT在诊断胰腺癌中的价值 ,并加深对胰腺癌 CT征象的认识 ,对经证实的1 5例胰腺癌多层螺旋 CT扫描资料 ,影像证象进行了观察分析 ,并对双期及三期增强扫描方法进行了分析。结果显示 :多层螺旋 CT( MSCT) ,快速容积薄层扫描 ,具有在旋转过程中同时获取多达 4层面图像投影数据的 3维成像系统、多平面重建等后处理软件系统 ,其图像空间分辨率高。对 1 5例胰腺癌进行了正确诊断 ,多角度、多方位观察分析 ,对胰周血管是否受累 ,得到了更真实、准确的显示 ,因而对胰腺癌的不可切除性进行了正确的判断。结论 :多层螺旋 CT不仅对胰腺癌诊断准确性高 ,而且判断其可切除性的准确性也很高 ,对诊断和评估胰腺癌具有显著优势     

面向多轴FDM工艺的IGES数据解码器研究

熔融沉积(Fused Deposition Modeling,FDM)工艺通过逐层堆积实体材料构成三维模型,因此需要获得模型的数据对模型进行后期的数字化处理,如模型分块,修复,切片,层片内路径规划等。在现阶段,大多数数据处理采用的都是基于STL文件的数据格式,但STL文件数据存在数据冗余,几何精度低,容易产生错误等缺点,在一些对精度要求高的场合不适用。为了弥补以上的不足,出现了直接对参数化的三维模型进行数据处理的技术。该技术基于IGES文件数据,实现对模型的数据处理。而要想实现对IGES文件的处理,必须实现对IGES文件的解码工作。针对以上问题,提出了基于VS2008平台,实现对IGES文件进行数据解析,存储,并将提取的实体信息用NURBS曲线曲面统一表示的方法,最后基于OpenGL实现对模型的再现功能,为后面模型数据处理提供平台。     

基于螺旋CT的人体颅脑三维有限元模型构建

阐述了基于螺旋CT图像构建颅脑三雏有限元模型的过程。首先，对人体颅脑进行CT断层扫描，然后采用CT图像三维重建软件和CAD软件构建轮廓线，用有限元软件ANSYS划分网格，构建了颅脑三维有限元模型，并对该模型进行了验证。此模型包括大脑左右半球、小脑、脑干、大脑镰、小脑幕，是完全真实的人体颅脑三维有限元模型。本模型以精确CT数据为依据，为宇航、交通事故、司法鉴定、创伤判断和临床治疗等提供了可用的颅脑有限元模型。     

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.     

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.