基于离散化的复杂曲面建筑网格划分方法

为实现存在裁剪、孔洞的复杂自由曲面建筑网格划分,提出了一种基于离散的、以均匀性为目标的划分方法.将复杂曲面离散并缝合,形成由大量面片组成的离散曲面,作为多个参数曲面的一体化表示.采用改进的误差扩散算法,在离散曲面上按一定的密度进行初始布点.采用基于空间距离的粒子动力松弛算法对点云进行初步均匀化,并应用基于曲面距离的k均值算法进行再次均匀化.对均匀的点云求曲面距离的Voronoi图,并获得相应网格.对网格进行拓扑优化和光顺优化.算例表明,本文算法可有效处理存在裁剪、孔洞的复杂自由曲面,并得到均匀光顺的三角网格.     

基于分片与重构的复杂曲面建筑网格划分方法

对于复杂曲面,如边界裁剪、存在孔洞等情况,提出了一种曲面分片并重构的方法。应用该方法可消除裁剪边界及孔洞的负面影响,提高建筑网格划分质量。首先,在曲面上绘制分片的边界。然后,应用多边形构造算法并进行修改补充,求拓扑关系,识别分片的区域。接着,对识别得到的子曲面区域,采用插值及松弛算法得到较均匀的n×m规整采样点,并进行曲面重构,得到独立于原曲面的子曲面。再在各个相互独立的子曲面上分别划分网格。最后,对子网格进行合并,并在原曲面上进行松弛。多个算例表明,网格均匀、流畅,边界效果较好。     

基于铺砌法和几何分解法的复杂曲面网格划分

文章针对复杂曲面主要是裁剪曲面提出了一种便捷的网格生成方法.首先对曲面进行几何分块,把曲面分解成相连多个凸区域,然后对每个凸区域利用铺砌法生成四边形网格,最后对区域边界进行调节,从而生成整个曲面的网格.这种方法避免了复杂曲面特别是裁剪曲面直接网格生成时内部网格的扭曲、畸变.     

基于网格边的复杂曲面优化展开

提出了一种基于网格边的复杂曲面优化展开的新方法.该方法以曲面三角网格中各网格边的长度为优化变量,以展开前后网格边的长度误差为优化目标,以网格中各内部点均可展为约束条件,并用牛顿法和矩阵分块等方法对该优化问题进行求解,构造出与原始曲面边长误差最小的可展曲面.最后对构造出的可展曲面用基于中心三角片的"涟漪式"展开方法进行展开,从而实现复杂曲面的优化展开.数值实验结果表明,该方法具有稳定性好、收敛速度快、展开精度高、展开操作简单等优点,可以应用于各种复杂曲面的优化展开.     

基于六边形网格细分算法的自由曲面构造方法

为了实现高清晰的3D图像的制作以及各种机械器件A级曲面的构造,通过以六边形网格细分理论为基础,在图形顶点的几何推理约束限制条件下,改进几何推理技术,并将自由曲面构造中的FFD方法与派生曲面构造法相结合,最终提出了一种新的自由曲面构造方法.结果表明,自由曲面构造方法有效地构造出了具有逼真的立体感和动态效果的3D图像.     

基于气泡吸附的自由曲面三角形网格生成方法

为了满足自由曲面网格结构对网格均匀性的要求,提出了一种自由曲面的三角形网格自动生成方法——空间气泡法.首先,按一定规则在曲面上布置适量的网格点;然后,将网格点模拟为大小相同的弹性气泡,引入气泡间的相互作用力,得到各气泡的运动控制方程,并利用Velocity-Verlet算法求得气泡系统的平衡状态;接着,通过求气泡中心点的三维Voronoi图与曲面的交线得到曲面上的Voronoi图;最后,对曲面Voronoi图做对偶变化并删去冗余边,得到曲面上的Delaunay图,即所求的三角形网格.算例表明:该方法自动化程度高,适用范围广,生成的网格规整、均匀,为网格结构的设计提供了便利.     

复杂船体外板曲面拟合研究

采用双三次样条插值函数方法,对给定离散数据的复杂船体外板曲面进行了拟合研究,将VC的可视化界面与MATLAB强大的数值计算和图形显示能力相结合,建立了复杂船体外板曲面拟合成型的计算机软件．在不同边界约束条件下,拟合曲面与原始曲面的准确度超过99％,验证了曲面拟合软件的可靠性．计算实例证明了方法的有效性．     

复杂船体曲面拟合的小波方法研究

将小波方法引入船体曲面整体拟合,对大量的船体型值点做二维小波变换,然后对小波系数加以滤波处理,得到船体完整曲面的高压缩的小波重构表达式.重构船体曲面精度可由小波系数滤波阈值控制.以一艘带折角的方尾复杂船型为例,说明了小波船体曲面拟合方法的有效性.     

基于弹簧质点模型的自由曲面四边形网格平面化研究

为实现对自由曲面的平面四边形网格划分,提出了一种基于力学模拟的网格优化算法,建立了包含杆件长度的约束力、边界固定质点约束力、曲面对质点的吸附力、网格平面化作用力的弹簧质点计算模型.首先,采用映射法或其他方法对曲面进行初始四边形网格划分,在获得曲面的初始网格划分的基础上根据不同网格性能的侧重要求,计算出相应的弹性系数k_(ij)、边界约束刚度k_c、对网格点的吸附刚度k_m、平面化控制系数p_c,建立以平面化为目标的网格弹簧质点模型,通过动力松弛法,经多次迭代得到平面化网格;然后结合四边形平面化指标,以流畅性指标和均匀性指标对网格进行质量综合评价,同时引入网格偏离指标对网格的形状进行控制;最后,进行了算例验证,算例表明,弹簧质点平面化网格计算方法可以很好地适应自由曲面,通过调整参数,在一定条件下可使网格平面化的许允误差限制达到合理范围,同时可以兼顾流畅性和均匀性的要求.     

复杂曲面数控自动编程中自由曲面描述新方法

长期以来,因为反求算法的困扰,Bezier曲面模型一直难于在复杂曲面的数控自动编程中得到应用。本文解决了Bczier曲面模型的这一缺陷,使共计算和处理都非常方便,这种便利在曲面的求交、显示、加工等操作中,具有特殊的意义。     

三维CAD曲面四边形网格划分及局部加密技术

利用ＣＡＤ与ＣＡＧＤ系统中三维自由型曲面造型的数学方法,根据曲面上网格剖分的密度要求及曲率变化,先在定义曲面的参数平面域上生成密度可变的全边形网格,然后利用曲面方程将参数域上的网格映射到曲面上。实现了任意自由型曲面密度可变的全四边形网格剖分。为有限元分析系统与ＣＡＤ几何造型系统的集成提供了一种高效,可靠的前处理手段,输入数据是ＣＡＤ或ＣＡＧＤ系统中曲面的控制顶点或插值边界。该方法运算速度快,效率高     

一种新的曲面有限元三角网格划分方法

新方法在参数域内按修改的Delaunay准则生成网格,然后将此二维网格映到曲面,由于映射变形的存在,曲面上的三角形外接圆对应到参数域上会变形为椭圆,插点位置也随之改变为外接圆圆心,对此提出了了一种插点定位算法和椭圆近似构造算法,针对边界附近的插点而提出了一种边界段外接椭圆构造算法,采用了多个指标对风面边界离散和参数域网格加密进行控制,有效保证了网格质量,实验表明该方法具有一定的应用价值。     

复杂传热数学模型的有限元网格自动划分方法

提出了一种网格自动划分的方法映射数值求解方法,并结合冶金中的传热问题,阐述其具体实施过程·以ＴｕｒｂｏＣ为开发工具,编制了复杂求解域的有限元网格自动划分程序,该程序在ＴｕｒｂｏＣ２０集成开发环境上,调试运行通过·通过验证,本方法不但对凸域行之有效,而且较成功地解决了凹域问题·     

基于Kriging统计的移动曲面拟合

通过方位取点法选取采样点,移动拟合出二次曲面来逼近实际地形。对采样点处的逼近误差进行Kriging统计,获得待定点处高程逼近误差的最优估值。进行了基于Kriging统计的移动曲面拟合综合模型的模拟计算,通过单一曲面模型和Kriging统计模型的逼近误差及精度的比较,验证了综合内插模型的优越性。     

椭球曲面的拟合

为测定空间一任意放置的椭球形状设备的变形,可根据由全站仪采集到的设备表面离散点的坐标,来求得椭球体的空间位置和大小.讲述了通用二次曲面拟合的误差方程和法方程的组成,介绍了运用Jacobi变换方法来处理系数相关性问题和法方程的求解,还介绍了将通用系数形式转化为标准椭球方程的方法,从而求得观测坐标系与椭球主轴坐标系之间的关系,最后求得椭球在空间的位置、方向和大小,以及椭球体的形变值.     

利用神经网络进行复杂自由曲线／曲面重构

提出了利用Ｂｅｚｉｅｒ基函数神经网络重构自由曲面的方法。该方法能直接从神经网络的权值矩阵得到曲线的控制顶点／曲面的控制网络,通过神经网络的权值约束实现曲线段／曲面片之间的Ｇ＾１０、Ｇ＾１光滑拼接,给出了神经网络的构造学习过程,并用实例加以验证。     

基于奇异值分解的曲面拟合算法

奇异值分解是一种非常重要的矩阵分解,将其应用到曲面拟合上,给出一种基于奇异值分解的曲面拟合算法,并详细介绍该方法的原理.实验结果表明,采用该算法进行曲面拟合,能得到比较满意的拟合效果.     

基于曲面拟合的三维面形拼接算法

针对大尺寸物体的三维面形测量,提出了一种曲线函数形式的图像镶嵌算法.将测量到的两个或两个以上的面形通过重叠区域的数据融合实现面形测量,较好地实现了整个拼接区域的平滑过渡.仿真实验结果表明,该方法运算量小,速度快,可操作性强.     

基于新颖曲面测量下的自由曲面建模方法

基于一种新颖曲面测量技术的研究，提出了一种利用ＮＵＲＢＳ技术进行复杂自由曲面建模的新方法，该方法充分利用了测量出的丰富表面信息，并在建模时可以计算出各测量点的权重，从而使ＮＵＲＢＳ方法的优点得到了充分发挥。