广州猎德大桥三维曲面塔清水混凝土施工技术

广州猎德大桥主塔为“贝壳”状弧形三维曲面塔，就塔施工而言，其施工难度为国内乃至世界之最，塔的外观标准要求达到清水混凝土标准。经过多方共同努力、相互配合、不断试验和摸索，终于建成了业主和桥梁专家们一致认可的清水混凝土三维曲面塔。本文就这种三维曲面塔清水混凝土施工技术作了详细介绍。     

机车乘务员空间作业域判定方法的研究

人体的生理结构出发，通过对人体的基本结构及其运动自由度的分析，建立了人体运动方程，并用B样条曲面完成了人体曲面模型的构造，同时运用三维仿真的方法对机车乘务员的空间作业域及定向操作进行了深入的探讨和研究。     

基于CATIA/CAA的弧面凸轮参数化建模

弧面凸轮的轮廓曲面是复杂的空间曲面,设计复杂且很难用常规的制图方法绘制,对此提出一种基于CATIA/CAA的弧面凸轮参数化建模方法,并开发出自动生成弧面凸轮三维模型的参数化设计程序.此方法快速、实用,可以大大提高弧面凸轮的设计质量和设计效率.     

空间体J积分表达式及其守恒性

受Rice的J积分的启发文中定义了空间体J积分,从三维角度定义了J积分的空间表达方式,并证明了文中定义的由闭合曲面表达的空间J积分具有守恒性,是对Rice的二维J积分理论的拓展和延伸,为研究求解含裂纹的弹塑性断裂问题提出了新思路.     

面向数控加工的船模曲面三维造型方法

为了最大限度地利用船模曲面的三族型线,使造型结果蕴涵更多的船模曲面的设计信息,分析了各类曲面造型方法构建船模曲面的不同效果,提出了面向数控加工的船模曲面三维造型的过曲线网格法,以一艘实际双艉船模曲面为例,研究了过曲线网格法实现船模曲面三维造型的关键技术:局部区域包容方案与分片造型方案,利用UG/OpenGrip开发了船模曲面三维造型模块。对于双艉船模曲面的制造,采用传统的手工放样的制作方法至少需要30 d,而采用四坐标船模曲面数控加工系统只需6 h就可以完成船模曲面98%的加工量,并且经测量验证:船模曲面的尺寸精度、形位精度和光顺效果,较传统的制作方法均有显著提高,满足船模曲面数控加工的要求。     

3个二次曲面沿平面截口的光滑拼接

为了扩大现有曲面拼接计算方法的应用范围，在不考虑二次控制曲面存在条件的情况下，将3个二次曲面沿平面接口的拼接曲面的存在性转化为求相应的齐次线性方程组非零解的存在性问题．给出了三次和四次拼接曲面存在的条件，即它们的线性方程组的系数矩阵的秩分别小于24和60，证明了五次拼接曲面一定存在，并且给出了拼接曲面的计算方法。     

中心仿射超曲面的热方程

假设初始流形是仿射空间中的局部严格凸的紧致无边的光滑超曲面，坐标原点在曲面凹的一侧，位置矢量与曲面横截，利用欧氏支撑函数，得到中心仿射超曲面的热方程的解在任何有限时间区间内都存在，并又保局部严格凸性及位置矢量与解曲面的横截性，当时间趋于无穷大时，解曲面收缩于一点。     

基于MLS曲面拟合的碾压仓面平整度分析

道路交通填筑工程碾压施工涉及平整度要求,平整度是反映碾压仓面凹凸情况的指标。利用GNSS、测量机器人等现代空间定位技术获取碾压机械施工过程中的三维位置信息,由于这些位置信息是离散的,需要借助于曲面拟合方法来描述仓面平整度情况。文中给出移动最小二乘曲面拟合算法,论述该方法进行仓面平整度拟合的流程。通过实例数据应用分析,表明该方法拟合精度高、曲面光滑好,能有效反映仓面平整度。     

基于NURBS的船体曲面自适应三角网格剖分

针对面向曲面的三维船体性能计算和真实感图形显示问题,应用NURBS曲线、曲面理论,提出一种新颖的船体NURBS曲面三角形网格自动生成算法,运用四角编码方法和改进的曲面片平坦性检验方法,保证在递归分割船体NURBS曲面时,能够快速有效地分割出四边形网格,在曲面片的高度方向和边界处同时满足给定的精度要求,在此基础上,应用割角剖分算法将一个四边形网格剖分成两个或多个三角形网格。应用结果表明,应用该算法生成的三角形平面片能够较好地逼近船体曲面,避免出现网格间的裂缝,与二叉树、四叉树方法相比,四角编码方法明显节省了时间和空间,提高了算法效率。     

全顺汽车高顶蓬的自由曲面造型

结合三维造型CAD／CAM软件UGH的自由曲面造型的方法,根据自由曲面以及曲面造型的原理,阐述UG软件在全顺汽车高顶蓬的自由曲面造型过程中的思路和方法,并由此得出完成复杂自由曲面造型设计的结论。     

基于PCL的人体模型自动化修形研究

提出了基于患者人体点云数据的修形曲面自动化建造方法.利用三维激光扫描仪获取人体点云数据,滤波后将点云数据分割成骨盆、腹腔和胸腔三部分,根据三点加力矫形原理提取用于设置伸展空间和施加矫形压力的点云数据,施加变换操作;最后实现点云数据的拼接,创建人体修形曲面.设计案例表明该方法为矫形支具自动化设计奠定基础.     

三维振动强化抛光技术及装置的初步研究

针对我国航空涡轮发动机钛合金叶片强化抛光工艺的迫切需要,及我国汽轮机钛合金叶片数控加工后仍需手工抛光的工艺现状,通过理论建模动力学分析计算并试制出无导轨支承的三维振动强化抛光设备,使复杂空间曲面零件的强化抛光成为可能.     

基于NURBS的三维船体曲面重构

针对重大件货仿真系统中船体曲面造型问题，给出了基于NURBS(非均匀有理B样条方法)技术重构船体曲面的主要步骤。对于给定的船舶型值点，用累加弦长参数化方法构造节点矢量，用非均匀有理B样条方法进行横剖线和水线的全局插值，并构造出规整的船体曲面的插值点网格，进而重构出以NURBS为统一数学表达式的船体曲面。仿真结果表明应用NURBS方法重构出的三维船体具有高度真实感。     

径向基函数在图像修复中的应用

提出了径向基函数的图像修复算法．由用户手工标记出要修复的区域，算法自动计算修复区域的轮廓并沿法向扩张，确定合适的径向基函数重构区域，并将该区域内图像上的每个点的像素值看成高度场中该点的高度值，这样一张图像就张成了以像素值为高度的三维曲面，从而将图像修复问题转化为三维散乱数据点的曲面重建问题．该算法能正确，稳定地处理各种破损区域。     

逆向工程汽车轮毂的曲面重构

采用三维光学测量系统结合逆向设计技术对现有汽车轮毂进行数据采集及三维曲面重构,解决了轮毂曲面难以测量和设计的问题,并应用Imageware对三维模型与实体进行对比分析以获得精确的重构模型,从而提高了,产品设计的准确性,大大缩短产品研发设计和加工周期并降低了成本。     

强侧风对时速350 km高速列车气动性能影响分析

采用NURBS曲面设计方法完成对某型高速列车头车的三维数字化设计建模,基于三维定常不可压的黏性流场N-S及k-ε方程湍流模型,利用有限体积数值模拟方法分析计算出列车的速度阻力函数关系,同时针对列车在不同风向角的强侧风环境中运行时压力场和速度场做了进一步研究。研究发现:在无风明线上运行时列车所受空气阻力与运行速度的平方成正比,侧风运行时随着风向角的扩大空气阻力系数呈现先增大后逐渐下降的变化趋势。流场分布结构复杂不规律,当侧风情况较为严重时正压区主要分布在迎风侧,负压区主要分布在背风侧和车顶部位,且负压表现更为强烈,列车前端滞止点向迎风侧发生偏移,致使迎风侧与背风侧产生巨大压差。     

多分辨率曲面

给出了基于向量空间的多分辨率分析和端点插值B样条小波理论的多分辨率曲面的表示及有关理论，提出了多分辨率曲面编辑的若干算法，在计算机上实现了所有算法，并附有实例。     

复线铁路线路三维模型建立方法

应用表面剖分原理，研究了复线铁路三维模型的构建方法，将地形、桥梁、隧道等实体表面分割为一系列规则的曲面，并用格网对其进行描述。将路基的边界点投入到地形三角网中构建新的三角网，并删除位于边界内的三角形，从而将地形与建筑物三维模型拼合在一起形成路线三维整体模型，通过集成AutoCAD及3DS MAX达到对路线三维造型的目的。应用结果表明该方法具有建模速度快，可靠性高的特点。对构建复线铁路线路三维模型是可行的。     

基于CATIA的轿车车门外板曲面创建与质量分析

针对轿车前车门的结构特点,提出了基于CATIA V5的快速建模与曲面质量评价方法：应用CATIA V5提供的混合建模功能,创建了轿车前车门的三维曲面模型;分别应用该软件的等照度线、多截面曲率梳、高斯曲率和反射线等多种曲面质量分析方法,对车门外板曲面质量进行了评价.结果表明,该车门外板曲面达到了A级曲面的各项要求.     

新型锻造钩舌复杂曲面误差分析与调整方法

在对锻造钩舌曲面实测数据进行误差分析的基础上,基于CATIA v5软件,通过运用曲面修改及优化技术对设计三维模型进行调整及修改,以图纸、三态检测和样板检测为依据,调整修改钩舌上下牵引、冲击曲面,护销突缘等部分的结构几何尺寸,同时工艺上提高了钩舌销孔的定位精度.采用修改后的钩舌三维模型进行实际数控加工,经检测试件全部符合检测要求,证明了该调整方法的有效性.