三维 CAD 曲面四边形网格剖分及局部加密技术

利用ＣＡＤ及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四边形网格,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,生成单元的质量好．     

基于Auto CAD AME的规则二次曲面壳的全四边形网格自动剖分

利用ＡｕｔｏＣＡＤ的高级造型扩展ＡＭＥ建立二次曲面及其相交模型；自动提取二次曲面的标准参数信息及曲面的交线信息，自动形成二次曲面壳块的等参面．该方法消除了网格剖分时曲面上极点处可能出现的奇异性，实现了二次曲面及其组合曲面上的全四边形网格剖分，并可按网格划分的密度要求实现网格的疏密过渡．     

基于Auto CAD AME的规划二次曲面壳的全四边形网格自动剖分

利用ＡｕｔｏＣＡＤ的高级造型扩展ＡＭＥ建立二次曲面及其相交模型；自动提取二次曲面的标准参数信息及曲面的交线信息，自动形成二次曲面壳块的等参面。该方法消除了网格剖面分时曲面上极点处可能出现的奇异性，实现了二次曲面及其组合曲面上的全四边形网格剖分，并可按网格划分的密度要求实现网格的疏密过渡。     

给定(N-1)条边界曲线及其跨界导矢构造 N 边域曲面

在ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的曲面设计中，常常需要根据给定的（Ｎ－１）条边界曲线及其跨界导矢构造Ｎ边域曲面。通过将Ｃｏｏｎｓ曲面的设计思想和Ｂ样条方法相结合，对任意的Ｎ（Ｎ≥４）边域曲面，提出了一种根据给定的（Ｎ－１）条边界曲线及其跨界导矢构造边域曲面的新方法，讨论了所构造曲面奇异性的消除，研究了其向ＮＵＲＢＳ曲面的转换方法。这种方法的优点在于：１）Ｎ边域曲面整体Ｃ１连续；２）Ｎ边域曲面的跨界导矢可以独立给定，不需要满足兼容性条件；３）可以用Ｎ片ＮＵＲＢＳ曲面来形成与相邻曲面近似Ｇ１拼接的Ｎ边域曲面。由于ＮＵＲＢＳ已成为ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中曲面的基本表示形式和数据转换的标准，从而本方法易于在现有的ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中实现。     

曲面造型CAD系统

开发了一套曲面造型ＣＡＤ系统。利用该系统可方便地进行曲线、曲面造型，从而为工业产品造型，各种图案设计，模具设计及制造提供有效的工具。本系统是基于ＡｕｔｏＣＡＤ１０．０和ＴｕｒｂｏＣ２．０软件而研制开发的。     

自由曲面的加工与CAM参数

用ＣＡＤ／ＣＡＭ系统在３轴立式数控铣床上加工自由曲面,需要确定ＣＡＭ参数,本文根据ＣＡＭ参数与零件几何要求之间的联系,确定了一种选则ＣＡＭ参数的方法。     

自由曲面的加工与CAM参数

用ＣＡＤ／ＣＡＭ 系统在３ 轴立式数控铣床上加工自由曲面, 需要确定ＣＡＭ 参数－ 本文根据ＣＡＭ 参数与零件几何要求之间的联系, 确定了一种选则ＣＡＭ 参数的方法－     

复杂形状零件的CAD＼CAM

以某进口机器中的关键零件—螺杆为例,在ＵＧ软件平台上,综合动用曲面造型、实体造型和特征造型等方法,建立了螺杆零件的数学模型,并在ＵＧＣＡＤ／ＣＡＭ集成环境下针对螺杆零件的各个型面研究了复杂曲面零件的多轴加工工艺问题,实现了螺杆各型面数控加工刀具轨迹生成、走刀过程仿真,以及生成数控加工程序的方法。     

基于AutoCAD实体造型的铸件网格剖分程序

以ＡｕｔｏＣＡＤＲ１２实体造型模块（ＡＭＥ）为图形输入工作平台，研究了ＡＭＥ提供的六种基本实体的ＤＸＦ文件数据格式，开发出铸件实体有限差分网格剖分程序，并举出实例．     

注塑模CAD／CAE中曲面造型的关键技术

根据注塑模ＣＡＤ／ＣＡＥ的特点和要求,曲面造型系统基于三维线型和表面两种几何模型,构造了递升的系统层次结构,实现了曲面生成,裁剪,过渡等多种造型功能,根据造型结果可以自动生成有限元网络,输出数据给ＣＡＥ分析程序,讨论了曲面造型中几个关键技术以及与ＣＡＥ的接口问题。     

在工作站上进行复杂曲面的CAD／CAM造型及光顺

复杂曲面的造型和光顺是现代工业设计中由概念设计过渡到ＣＡＤ／ＣＡＭ细化设计的难题。曲面的质量、精度都很难保证。利用工作站在ＰＲＯ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ环境下，通过数据的采集，输入生成样条曲线，然后对生成的曲面进行调整，能够较准确的实现复杂曲面的造型和光顺。     

一种多张裁剪曲面的三角化算法

针对多张裁剪曲面的三角化问题,提出一种多张裁剪曲面三角剖分算法．该算法在进行多张裁剪曲面的三角化时,首先采用匹配的方法离散各曲面的边界,再对各曲面进行三角化,因而能有效地防止曲面相交处的三角化结果出现裂缝,孔洞和覆盖等现象．提高了多张裁剪曲面三角化算法的正确性．该算法已经成功应用于“超人ＣＡＤ／ＣＡＭ”曲面造型及加工系统,主要用于快速原型技术（ＲＰＴ） 的ＳＴＬ文件生成,算法表现稳定．     

基于AutoCAD的三维截面造型系统

介绍了一种新颖的造模型软件“三维变截面造型系统”,该系统以ＡｕｔｏＣＡＤ为支撑环境,以超、亚椭圆递推方程和三次样条函数为算法。它突破了原ＣＡＤ系统中旋转曲面和拉伸曲面的局限,用少量的输入数据可产和纵横向均有变化的复杂曲面,增强了系统的三维造型能力,拓宽了应用范围。     

非均匀有理Ｂ样条曲面Ｇ^2Ｉ光滑拼接算法

非均匀有理Ｂ样条曲线、曲面造型方法,是当前ＣＡＤ／ＣＡＭ领域研究热点之一,对ＮＵＲＢＳ而言,虽在具有参数连续性,但为了实用需要,仍需要构造具有一定光滑程度的合成曲面,满足局部设计和修改的目的。非均匀有理Ｂ样条（ＮＵＲＢＳ）曲线、曲面造型方法,是当产ＣＡＤ／ＣＡＭ领域研究热点之一,对ＮＵＲＢＳ而言,虽然具有参数连续性,但为了实用需要,仍需要构造具有一定光滑程度的合成曲面,满足局部设计和修改的目的。给出了实用的具有三次公共边界曲线的ＮＵＲＢＳ曲面片Ｇ^2光滑拼接条件,得到了相应控制顶点,权系数的具体算法。     

参数曲面三角网格生成的改进波前法

为了消除基于波前法的有限元三角网格算法在参数曲面网格剖分过程中单元形状映射畸变的问题,结合直接法和映射法各自的优点,提出了一种新的三角网格生成算法,即:对当前节点进行剖分,并在三维空间直接产生新节点且进行节点的合法性判断,再将物理网格映射到参数空间形成参数域网格;对相邻波前段形成的角度进行剖分,依据角度大小生成个数不等的单元,通过优先剖分锐角节点使波前段始终构成钝角多边形。经剖分算例表明:所提算法减少了节点合法性判断内容和判断次数,避免了重复剖分,取消了剖分结束算法,提高了网格剖分效率,生成了高质量的三角网格;仅需对网格排列情况的直观分析,便可定性判断三维曲面的空间曲率变化。该算法对叶片加工中振动分析、精密加工研究等具有指导意义。     

UG软件在复杂外形零件CAD几何造型过程中的应用

通过应用ＵＧ软件对进口单螺杆压缩机中的螺杆零件几何造型的研究，得以ＵＧ软件在复杂外形零件ＣＡＤ几何造型中的方法。该方法综合了曲面造型、实体造型和特征造型等方法。     

基于曲面拟合的复杂自由曲面网格划分

为了实现复杂自由曲面的建筑网格划分,将复杂自由曲面拟合成1个曲面,并利用映射法进行网格划分。首先提出基于非均匀有理B样条(NURBS)的线面求交和基于NURBS的面面求交2种方法,获得复杂自由曲面的N×M点云;将N×M点云作为控制点构造NURBS曲面,然后把修剪后的NURBS曲面边界按给定数目或给定长度划分,连接参数域上的边界节点后得到参数域网格,将其映射回空间曲面。对边界处网格进行投影处理以减少曲面拟合出现的边界褶皱及内缩问题。采用加密点阵技术减小曲面拟合的误差。研究结果表明:与多曲面网格划分方法相比,采用曲面拟合及映射法能够得到线条流畅、大小基本一致的网格,具有良好的建筑美学效果。     

模具型腔设计中不规则分布型值点构造自由曲面的研究

不规则分布型值点构造自由曲面是ＣＡＤ／ＣＡＭ中的重要问题，在模具型腔设计中也常遇到的．本文试图提出一种对型值点加权平均方式构造自由曲面的方法．     

三角域上的Wang-Ball曲面带形状参数的扩展

为了扩大自由型曲面的选择范围,本文引入一个形状参数,给出了三角域上Wang-Ball曲面的扩展。通过改变形状参数的值,可以调控曲面的形状。形状参数几何意义是明确的,随着参数的增大,曲面向控制网格靠近。     

三角域上的递归曲面构造及其讨论

在ＣＡＧＤ中，给出较为一般的一类递归曲面的构造方法，并得出了类递归曲面在ＣＡＧＤ中的凸包性质，仿射不变性质等重要几何性质。