预应力混凝土梁桥的NURBS预应力束模型研究

为建立预应力混凝土梁桥预应力束的统一描述方法,引入非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational Basic Spline,NURBS),提出了基于NURBS的预应力束模型。通过对预应力束设计阶段和施工阶段的分析,说明了以NURBS作为预应力束几何模型的内在原因。与目前普遍采用的折线逼近法相比较,NURBS模型表达参数较少,易于进行前处理,应用在预应力等效荷载、预应力损失等计算中具有较高的精度和效率。实例分析证明,NURBS预应力束模型可以作为一种统一描述方法,不仅适合于预应力混凝土梁桥,且可以更广泛地应用于其他预应力结构的设计和计算分析之中。     

三维激光扫描技术在大型舱容测量中的应用研究

大型舱容标定对于不同货物密度、船体强度和倾斜度等配载情况下的容积修正和及时的容积表更新都具有重要意义。为实现大型复杂船舱的精确、快速容积标定,利用三维激光扫描技术获取船舱内外完整的点云数据,经过点云配准、点云滤波、点云空洞修补等预处理后,对点云进行自动、半自动分割,再利用NURBS曲面重建方法构造出完整的船舱整体结构三维模型。设计出一套船舱构件模型库和基于NURBS曲面的曲面求交、曲面三角剖分和容积计算方法,并利用ObjectARX开发出一套基于AutoCAD平台的船舱模型重建和容积计算系统。提出的方法和系统在实船实验中的结果表明,数据处理效率高,相对误差小于0．2％。     

穿浪双体船线型参数化设计方法

提出了一套适合于穿浪双体船型线设计和变换的方法。该方法采用数学船型中的纵向函数法,以达到船型的迅速生成和变换。在设计各个纵向函数时,采用了非均匀有理B样条技术,可对复杂的船体线型做统一的表达。另外,在设计过程中给出了多种设计方案,为设计者带来了很大的自由度。最后,做了软件实现,设计的结果可在AutoCAD绘图环境中输出型线图,并可输出型值表。     

基于NURBS的船体与桥墩间水动干扰力及力矩的非定常计算

本文在一些假设下完成了船体与桥墩之间水动干扰力及力矩的数值计算工作，所采用的方法是基于非均匀有理B样条(NURBS)的三维Rankine源边界元法，即将船体、桥墩的几何形状以及流场中待求的物理量分布完全表达成NURBS的形式。给出了船体通过圆柱形桥墩时的水动干扰力及力矩的数值计算结果，并进行了一些分析。     

三次NURBS曲线积分问题的数值方法及应用研究

函数曲线的积分问题在工业领域中占有极其重要的地位，非均匀有理B样条（NURBS）方法，是STEP国际标准中关干工业产品几何定义的唯一数学方法。但是关于NURBS曲线的积分问题一直没有得到很好的解决，这使得NURBS曲线的应用大大地打了折扣。本文首次提出了一种解决三次NURBS曲线积分问题的高精度数值方法，给出了包括面积、面积矩、惯性矩、曲线长度等的积分公式的例子，并对这种方法应用于船舶静力性能计算做了一定程度的研究。     

高速挖掘机液压管道曲面重建及其奇异性探讨

论述了军用高速挖掘机液压系统弯曲异径管道NURBS曲面以及复杂管道曲面的重建方法.分析了管道曲面中存在的奇异情形,探讨了管道曲面发生自交的条件和对曲面重建的影响,给出了管道曲面非奇异的充分和必要条件,并确定了控制重建中各种管路弯曲的最小曲率半径,对液压系统中复杂走向管道间的相交干涉条件问题提出了解决对策.     

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。     

基于NURBS表达的主船体虚拟分舱及舱容计算

在船体曲面、甲板面NURBS表达和内底内壳多面体表达,有效的平面与曲面求交算法和几何特性计算方法基础上,给出了任意形状舱室的舱容计算方法.根据围闭舱室的几何元素(舱壁、甲板、船体曲面或内底和内壳)不同,将舱室分为12种基本形状,只需要船体曲面的型值信息、舱壁位置或折点信息以及内底和内壳的折点位置信息,即可进行参数化虚拟分舱和舱容计算,避免繁琐的舱室型值信息的人工输入,减少人工工作量,提高工作效率.该方法可以计算任意液面包括任意倾斜液面下的舱容,计算结果精确,方法简洁,为船舶3D参数化设计奠定基础.     

SUV汽车尾门外板A级曲面设计

在分析SUV汽车尾门外板结构的基础上,介绍了一种应用NURBS理论的外板三维模型创建方法.该方法首先在CATIA V5中创建了外板曲面的主特征,然后在主特征的基础上制作出附加特征,并分别应用反射线、等照度线和多截面曲率梳方法对尾门外板的曲面质量进行了评价.结果表明被测曲面达到了A级曲面的各项要求.研究结果可为后续的尾门外板加工制造、安装等提供可靠的参考依据.     

样条曲线(NURBS)原理及实现技术研究

Ｂ样条和ＮＵＲＢＳ曲线是广泛应用的样条曲线。文中对其技术原理和实现进行了研究,并给出了实例,使设计人员既能准确地应用又能在ＣＧ／ＣＡＤ开发中引入样条曲线技术。