可变形B样条曲线曲面模型及其有限元求解

可变形模型对于轮廓提取及表面重建具有重要的意义。表面重建及轮廓提取的过程就是可变形模型在模拟外力的作用下朝着目标轮廓变形的过程，基于B样条的可变形模型结合了几何造型中广泛使用的B样条的优点，B样条方法是当前自由曲线和曲面描述中最广为流行的技术，作者从拉格朗日动力学方程出发，推导出可变形B样条曲线曲面模型的动力学方程，在对动力学方程的有限元求解中，对其单元划分及单元矩阵的求解过程进行了研究，通过程序算例，验证了有限元求解的有效性。     

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。     

一类极小曲面造型设计的新方法

基于孔斯曲面定义了一种新的可以插值任意边界的孔斯-B样条曲面,利用改进的平均曲率流的方法提出构造极小曲面造型的新方法,并通过数值例子证实了该方法的有效性.     

参数曲面多边形区域上自由变形的多项式伸缩因子方法

为得到理想的参数曲面造型效果,改进参数曲面自由变形方法,构造了凸多边形区域上基于多项式的伸缩因子,它具有已有伸缩因子的特征,扩展了参数曲面自由变形方法。将所构造的伸缩因子作用于待变形曲面方程,通过交互改变控制参数来调控曲面的形状,得到丰富的变形效果。实验表明,该方法计算简单、易于控制,在几何造型、计算机动画、CAD/CAM等领域均有应用前景。     

自由曲面数控加工刀具路径的自适应算法

基于ＮＵＲＢＳ曲面造型理论，以加工质量和效率为目标，提出了确定参数方向经济步长的方法，并构造了生成自由曲面数控加工等参数平行扫描路径的自适应算法。     

双螺杆曲面外形重建

利用端面曲线进行螺旋式旋转是构造双螺杆的典型方法。采用双三次Bezier曲面进行双螺杆曲面外形的重建,为利用计算机辅助制造(CAM)提供了好的理论依据。同时在造型过程中,提出了一种对于旋转曲面重建时数据点的提取和预处理方法,误差分析结果表明这种数据处理方法适用于一般旋转曲面重建过程。     

等值线图的三维几何构造与工程应用

从工程曲面造型设计及测量工作需要出发,提出一种以曲面的平面等高线图构造三维几何曲面及工程平面图样的算法。并开发了等高线图数据采集与处理的软件系统。     

齿轮挤压成形型腔流曲线曲面造型

流曲线曲面外型能极大地减小运动物体前进过程中的阻力,是曲面造型一个新的发展方向。文章基于这种理论把流曲线曲面造型引入到齿轮挤压成形型腔曲面设计中,系统地讨论了齿轮挤压成形型腔流曲线曲面参数方程的构造原理和建立方法,并应用Pro/ENGINEER建立了型腔的几何模型,初步实现了流曲线曲面型腔造型基本理论、数学建模和相关算法。     

基于能量法的曲面节点整体插入算法

提出了一种基于逼近与插值相结合的曲面构造法 .阐述了一种基于能量法的曲面节点整体插入算法 ,将它运用于初始曲面的构造 ,并在自行开发的面向数控加工的曲面造型系统中实现 .实践表明 ,这种算法能够一次性求出曲面上的所有未知节点 ,并使曲面具有较好的光顺性能 .     

基于加工的弧齿锥齿轮三维建模

根据弧齿锥齿轮加工机床的实际切齿过程,采用MATLAB软件编程采集齿面点信息,利用三维软件CATIA强大的曲面造型功能,构造出一副具有NURBS曲面的齿面,然后生成弧齿锥齿轮的三维模型,并在虚拟环境下进行装配,为后续进行的运动学分析及有限元分析提供了基础。     

基于能量法的曲面节点整体插入算法

提出了一种基于逼近与插值相结合的曲面构造法。阐述了一种基于能量法的曲面节点整体插入算法，将它运用于初始曲面的构造，并在自开开发的面向数据控加工的曲面造型系统中实现。实践表明，这种算法能够一次性求出曲面上的所有未知节点，并使曲面具有较好的光顺性能。     

Rhino建模软件在产品渐消曲面造型设计中应用研究

为了提高产品渐消曲面造型设计的效果,提出基于视觉表达和曲面融合的产品渐消曲面造型设计方法,基于Rhino建模软件进行产品渐消曲面造型设计的视觉传达设计,构建产品渐消曲面造型视觉表达模型,采用图像视觉成像方法进行产品渐消曲面造型设计过程中的图像融合和滤波处理,提取产品渐消曲面造型视觉图像的边缘轮廓特征量,采用模板分块匹配方法进行产品渐消曲面造型的分块模板匹配设计,建立产品渐消曲面造型视觉优化控制模型,结合分块融合匹配方法实现产品渐消曲面造型优化设计。在Rhino建模软件中进行产品渐消曲面造型设计的仿真实验,仿真结果表明,采用该方法进行产品渐消曲面造型设计的效果较好,视觉传达能力较强。     

曲面均匀网格轮式行进生成法

提出一种新的曲面有限元网格生成方法,将曲面边界离散相邻节点连接构造线段序列,并从序列中的线段出发,以线段的空间位置为依据,构造圆,再利用该圆在曲面上布点筛选求取网格节点,生成单元,使节点一单元一线段交替生成,该方法实现了曲面均匀网格的自动生成,网格质量良好,适用于不同形式的曲面,具有很大程度的通用性,有利于解决有限元分析建模的瓶颈之一——曲面网格自动生成问题。     

可展有理Bezier曲面

认为由于三维形体的几何表示处处用到自由曲面造型 ,因此 ,曲面造型是 CAD和计算机图形中最活跃、最关键的学科分支之一 .首先通过给定两条形状相似的有理曲线 ,将其参数相同的对应点用直线段连接 ,构成可展曲面 ,提出了一种可展有理 Bezier曲面的构造算法 .其次将二次、三次有理曲线分别作为可展有理 Bezier曲面的设计曲线和伴随曲线 ,具体讨论了有关可展有理 (2 ,3 ) Bezier曲面的构造及其分类问题 .应用此算法使所设计的曲面更易修改 ,具有更广泛的灵活性和实用性     

可展有理Bezier曲面

认为由于三维形体的几何表示处处用到自由曲面造型，因此，曲面造型是CAD和计算机图形中最活跃、最关键的学科分支之一。首先通过给定两条形状相似的有理曲线，将其参数相同的对应点用直线段连接，构成可展曲面，提出了一种可展有理Bezier曲面的构造算法。其次将二次、三次有理曲线分别作为可展有理Bezier曲面的设计曲线和伴随曲线，具体讨论了有关可展有理（2，3）Bezier曲面的构造及其分类问题。应用此算法使所设计的曲面更易修改，具有更广泛的灵活性和实用性。     

子午线轮胎非线性分析的分片Rayleigh-Ritz法

基于 Reddy型高阶剪切精化理论 ,将力学分析中的 Rayleigh- Ritz法与曲面几何造型中的Bezier函数相结合 ,构造出分片的 Rayleigh- Ritz半解析解 ,获得了精度可控的轮胎内力、变形和层间应力 .分析了轮胎在均匀内压作用下的变形和各层材料的应力 ,并应用商用软件 Marc对复合构造轮胎作了三维有限元分析 .比较结果表明 ,文中的轮胎模型和有限元模型的分析结果相当吻合     

基于递归分割的绝对尖锐特征造型算法研究

递归分割曲面的尖锐特征不仅能够增加递归分割曲面的造型功能,而且有助于保留网格模型上的重要特征,其简捷、高效等特点具有广阔的应用前景。为解决在实际应用过程中存在的问题,进一步推动其在产品建模和机械制造中的应用,在特征造型方面,实现了递归分割曲面的折痕、尖刺、角等绝对尖锐特征造型,避免了为构造特殊效果而建立不同的递归分割算法,增加递归分割曲面的造型能力。     

椭圆弧型工程曲面的研究与设计

设计的工程曲面是以定长椭圆为母线,在平面上以两条互相垂直的直导线上运动而构成的．这种曲面形状、范围完全由母线的几何形状确定,其工程数学特征强,力学工作性质好,构成完全理论化．工程曲面工艺构造简单,施工方法容易、造型新颖,具有美观性及欣赏性．这种工程曲面可用于建筑景观的屋顶设计、大型会展中心及大型体育场馆的网壳造型等,特别适用于多穹顶的大屋顶造型与建造．     

基于弦长参数的NURBS曲面设计

采用里森费尔德方法计算型值点间的弦长值，以此作为主要参数构造节点矢量，实现了用NURBS工具精确建模和自由曲面设计的目标，在此基础上，利用VC^ 开发自由曲面造型模块，根据输入的控制点自动生成NURBS曲面，并能实现曲面形状交互式修改。     

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