数控检测中剪切NURBS曲面的离散表达算法研究

数控检测中剪切NURBS曲面的离散表达算法研究

一、NC检验中剪切NURBS曲面离散表达算法研究(论文文献综述)

郭明龙[1](2020)在《基于基底变换的深腔曲面五轴加工切削力与动力学研究》文中提出具有深腔曲面特点的核心零部件,广泛应用于石油、化工和航空航天等领域的重大装备中。该类零部件空间相对狭窄,加工过程中刀具系统悬伸长、刚性弱,零部件材料切削加工性差、切削力大,很容易出现颤振现象,导致表面质量差。为了避免颤振,选取的加工参数往往很保守,严重降低设备利用率。研究该类零部件加工的切削力与动力学,对优化加工工艺和加工参数,改善表面加工质量,提高加工效率等具有重要意义。为此,本文针对深腔曲面五轴加工,基于基底变换的研究方法,分析刀具与工件间的接触几何,从材料切削特性出发建立球头铣刀力学模型,结合试切实验识别的刀具系统模态参数,最终实现了深腔曲面五轴加工铣削力与振动稳定性预测。主要研究内容概括如下:(1)基于基底变换思想,提出了一种深腔曲面五轴加工分析方法。沿刀具轨迹,将深腔曲面五轴加工的每个刀位点离散为简单几何工件五轴加工。参数化定义刀具坐标系、刀轴、进给和工件间位置关系,以新基底构建抽象二维空间,建立了深腔曲面五轴加工刀位点与空间点集的映射关系。进一步将刀位点的切削力与动力学研究结果均匀存储于空间中,改变铣削力与振动稳定性预测过程为数据提取的过程。(2)针对深腔曲面五轴加工,基于解析法分析了刀具工件间接触几何。斜平面五轴加工和凹月牙圆柱面五轴单笔清根加工中,解析表达前一条刀具轨迹扫掠面、当前刀具轨迹扫掠面、余量横截面和待加工表面等,并利用空间曲面求交获得了刀具接触区域边界。分别基于刀具接触区域限定法和空间限定法,提出了两种深腔曲面五轴加工的刀刃接触区间解析算法。该解析法与实验、实体建模法和离散法相比,可以同时兼顾效率和精度。(3)考虑材料切削过程中的动态力学特性和介观尺度效应,建立了球头铣刀铣削力模型。针对离散的刀刃微元斜角切削,分析第一变形区和第三变形区受力。其中,塑性剪切流动应力考虑了材料切削过程中的应变硬化、应变率强化、热软化和介观尺度效应,并设计了位错密度修正实验;利用线性关系近似表述了摩擦系数与切削厚度、切削速度和前角的关系;切削厚度考虑了刀具偏心的影响。深腔曲面五轴加工铣削力实验表明,测量力与预测力在幅值和趋势上吻合良好。(4)提出一种刀具系统模态参数识别方法,并建立了深腔曲面五轴加工振动稳定性预测模型。基于零阶单频法,结合实验获取的颤振频率和极限切深,反算出系列刚度、固有频率和阻尼比,并进一步选取最优模态参数。该识别方法得到了锤击实验的对比验证,且能反映刀具系统工作状态下的模态特性。结合动态铣削力和模态参数,构建了弱刚性刀具系统的振动微分方程,通过全离散算法求解传递矩阵特征值,依据Floquet理论判断加工系统的振动稳定性。进一步分析了转速、切深、步距、进给和刀轴矢量等对振动稳定性的影响。深腔曲面五轴加工振动稳定实验表明,测量结果与预测结果一致。

梁云芳[2](2012)在《面向虚拟雕刻的几何建模的关键技术研究》文中研究说明虚拟雕刻是运用计算机技术,在虚拟现实环境下进行三维模型的雕刻。它结合了计算机辅助设计和雕刻建模的优势,在工业设计、艺术设计以及计算机动画等方面有着广阔的应用前景。论文主要对面向虚拟雕刻的几何建模的关键技术进行了研究。基于对各种几何建模关键技术以及三维图形仿真模型的关键技术进行研究,我们首次提出了基于扩展八叉树模型的虚拟雕刻几何建模。论文的具体内容主要包括以下几个方面:(1)采用边界表示法对刀具建模,同时为了丰富刀具实现雕刻形式的多样性,采用通用刀具模型,我们可以通过定义相关参数得到需要的刀具。(2)基于传统的八叉树模型的基础及特点,引入了扩展八叉树模型以及相应的数据结构。实现了边界模型或者CSG模型向扩展八叉树模型的转换算法。并针对模型转换中,特殊情况下几何元素的处理提出了改进方法,提高了模型转换的精度。(3)采用了基于扩展八叉树的雕刻算法,实现了刀具扫描体的边界模型与毛坯的扩展八叉树模型之间的雕刻运算。并在雕刻算法的实现过程中,首次提出了临时结点的概念,简化了毛坯扩展结点与扫描体之间的雕刻运算,提高了计算速度。(4)根据虚拟雕刻特点,在处理雕刻结果时本文提出了简化以及分步处理的方法,这样在符合精度要求的情况下,提高了雕刻结果处理速度,同时也提高了雕刻操作的连续性及显示的实时性。(5)根据每次雕刻后得到的数据,本文还实现了局部更新技术,并结合OpenGL的双缓存技术和显示列表技术,大幅度提高了图形数据处理和刷新速度,保证了每帧数据图形绘制的连续性和完整性。

谢正文[3](2011)在《面向eMTM应用的系统集成与开发研究》文中研究说明电子化量身定制服装eMTM (Electronic Made to Measure)是21世纪新兴的一种服装生产方式,它利用现代三维人体扫描技术、计算机技术和网络技术将eMTM系统中三维虚拟人台生成、三维虚拟人台测量、服装原型生成等各个环节有机地结合起来,实现高效快捷的数字化服装生产链条。作为一种全新的服装生产方式,eMTM生产已经成为国内外服装生产领域研究的重点,并将成为未来数字化服装生产的一个重要的发展方向。本文研究的eMTM系统分为三维虚拟人台生成子系统、三维虚拟人台测量子系统、三维虚拟人体服装原型生成子系统和Web应用子系统。其中前三个子系统集成起来组成eMTM引擎。eMTM引擎与Web应用子系统之间通过消息系统采用异步通信的方式进行数据的传输。这样各个子系统之间的耦合度降到最低,使得eMTM系统具有可移植性和高扩展性。eMTM系统具体工作流程是通过输入用户正面侧面两幅照片和身高,准确地提取出人体特征数据,通过人体部件模板库的匹配,生成个性化的三维虚拟人台;然后在人台上测量出精确的人体尺寸信息,得出服装生产所需的参数,并在此基础上生成三维虚拟人体服装原型和二维原型衣片,服装生产商根据所提供的服装生产数据,生产出个性化的服装,从而完成服装的量身定制。本文主要包括以下几方面的内容:1、三维虚拟人台生成子系统的集成。通过提取照片中生成三维虚拟人台所需的体形数据;根据匹配算法,从人台部件模板库中选择最接近人体体形的胸、腰、臀模板;根据照片获得的个体体形数据自动修改人台模型,生成个性化三维虚拟人台。2、三维虚拟人台测量子系统的开发。生成三维虚拟人台之后需要在虚拟人台上进行测量,以获取设计服装所需要的身体尺寸。本文给出一系列的测量参数以满足服装制作的需要。3、三维虚拟人体服装原型生成子系统的集成。本文采用东华服装原型的方法将三维虚拟人体服装原型穿着在三维虚拟人体上。采用基于弹簧—质点模型的三维曲面展开方法将三维虚拟人体服装原型映射成二维原型衣片4、Web应用子系统的开发。构建了一个基于Web的电子化量身定制系统。包括用户注册、登陆,照片的上传和更新,三维虚拟人台展示,人台测量等功能。

刘振平[4](2010)在《工程地质三维建模与计算的可视化方法研究》文中提出工程地质三维建模是3DGIS在地学领域的一个发展分支,有很强的专业应用背景,已经成为计算机科学、岩土工程等多学科交叉领域研究的前沿和热点;同时为了进一步考察人类活动(开挖、开采等)产生的影响,工程师们更希望已经建立的地质三维模型不仅能“看”而且根据一些力学原理还能“算”,而这也是研究中的一个难点。基于此,本文就工程地质建模与计算的可视化方法中的若干关键问题进行了深入地研究,主要体现在以下几个方面:(1)基于AQE数据结构,建立了BRep与空间分解相结合的三维地质模型结构。通过对线框、表面、实体模型进行分析,最后将边界表示模型(BRep)作为主要建模方法,主要原因:①BRep几何模型是线框模型、表面模型以及空间分解等模型的纽带,通过BRep可以容易地实现彼此之间相互转换;②BRep模型可以比较精确地表达地物的形状,建模效率高。与此同时,为了实现地质体的精细表达,还将单元分解模型作为一种辅助建模手段。经过对表示BRep模型几种数据结构的对比、分析,发现AQE数据结构更适合于地质体计算模型的构建,因为它既能用于物体各个表面之间的组织,也能建立实体单元之间的拓扑联系,同时还保存了图形的对偶图信息。因此,基于AQE数据结构,给出了三维地质体数据模型,实现了DT剖分、面面裁剪以及缝合等运算操作。(2)基于GK-Kriging插值算法的快速三维地质建模方法。主要建模步骤为:首先通过GA-Kriging方法得到包含地层编号属性的规则或不规则数据点,然后在VTK中直接对这些点进行Delaunay四面体剖分或者直接生成六面体,最后以云图的形式实现对不同地层的表达以及任意剖切面的提取。这种方法的主要特点就是将地层编号作为插值属性,同时它免去了一般方法中判断、求取地层切割面的繁琐过程,是一种直观、简单、自动化的建模手段。(3)基于TIN面的三角形网格剖分以及有限元开挖模拟。引入Delaunay优化算法,在CDT基础上实现了能用于有限元计算的三角剖分网格,在一定程度上实现了可视化模型TIN三角形面片与FEM计算网格的统一;网格剖分可以通过三个约束条件来控制,最小角度、最大面积以及是否具备Delaunay特性;其中具备Delaunay特性的三角形网格更适合于FVM以及流体方面的数值模拟。编写了三角形平面应力、应变单元的有限元计算模块,根据求得的开挖边界单元上的等效释放节点力实现了开挖模拟。(4)基于三维地质模型实现了基桩承载力计算与小应变曲线模拟。对桩与TIN地层面之间位置关系的确定给出了相应的算法;基于英国BS标准以及德国的DIN规范,实现了桩基承载力的计算;根据桩土相互作用模型,依据Newmark算法得到了桩基完整性检测中小应变的模拟曲线。(5)基于Python复合开发平台,并且对3DPyGeoMA系统进行了研发。为了实现系统的快速开发,提出了将Python语言作为“粘合剂”的复合开发平台,核心思想就是:Pyhton语言作为粘合剂来调用其它语言编写的模块或者Python自己的库函数。文中给出了平台的框架图以及实现步骤,并且在此平台的基础上选择VTK为可视化接口,对3DPyGeoMA系统进行了研发。同时基于GDAS中间件技术实现了B/S结构三维地质信息系统。通过在公路边坡、地铁以及重力大坝工程实例中的应用,对系统在三维建模、漫游、数值计算以及计算结果后处理方面功能进行了初步检验,证明了系统开发方法的可行性以及相关理论的有效性。

苗运歌[5](2009)在《基于OpenGL的数控铣削曲面加工几何仿真技术研究》文中认为随着计算机与先进制造技术的不断发展,虚拟制造技术应运而生。作为虚拟制造中的关键技术,虚拟加工过程仿真是该领域中的一个重要研究方向。在虚拟加工仿真系统中,如何在数控铣削中实现加工曲面的几何仿真,直接影响加工精度和表面粗糙度等模块的仿真结果,它是加工过程仿真中的一个重要研究内容。本文介绍了虚拟环境下刀具几何实体模型和刀具扫描体模型的建立;采用的是三角面片离散法,实现了3轴数控铣床实体切削加工时离散矢量与刀具扫描体的几何求交算法;通过不断更新毛坯数据信息来模拟刀具的切削过程,从而生成加工轨迹和走刀路径。以Visual C++ 6.0为编程环境,用OpenGL作为图形开发工具,动态仿真刀具加工曲面的加工轨迹和走刀路径。最后,通过一个曲面加工仿真实例,对该软件的可靠性进行评价。

罗论涵[6](2009)在《基于EMTM的三维个体服装原型的研究与实现》文中进行了进一步梳理电子化量身定制服装EMTM(Electronic Made to Measure)是21世纪兴起的一种服装生产方式,它利用现代三维人体扫描技术、计算机技术和网络技术将服装生产中的人体建模、体型分析、人体测量、服装设计、款式选择、服装定购、服装生产等各个环节有机地结合起来,实现高效快捷的数字化服装生产。它已成为国内外学术界、企业界研究的焦点和热点,并将成为现代服装生产的主要方式。在本课题中,三维个体服装是指虚拟空间里的个性化服装衣片,即个性化数字服装衣片。个性化数字服装衣片的生成是EMTM系统的核心功能,包括数字服装立体构型的生成以及二维数字服装衣片的生成两部分。数字服装立体构型的生成是建立人体与服装关系的枢纽,将服装立体构型展开成二维衣片是EMTM系统与服装CAD的契合点,是EMTM系统服务于服装制造的必要步骤。对数字服装人体进行服装参数提取是个性化数字服装衣片生成的前提工作;数字服装衣片生成后,对服装的立体构型修改可以得到款式各异的服装。数字服装衣片的生成以及它的前提和后续工作都是EMTM系统中的重要研究内容。本文以最简单的服装款式,服装原型的立体构型为研究对象,对三维个体服装原型,即数字服装原型衣片的生成流程进行设计,对服装原型立体构型及二维数字服装原型衣片的自动生成,以及其前提工作数字服装人体服装参数提取进行了研究,并对其后续工作服装立体构型的修改作出了讨论。服装原型是服装款式纸样中最基本的纸样,是服装设计制造的基础。在数字服装原型衣片的生成过程中,本文侧重分析与解决了以下关键技术:1.本文将服装工艺学引入EMTM研究领域,设计了数字服装衣片的生成流程,在虚拟空间中实现了服装“立体一平面一立体”的形成过程;2.通过研究数字服装人体与真实人体的映射关系,基于数字服装人体测量技术定位了数字服装人体上的服装参数;3.进一步研究了空隙量模型,并按空隙量模型法自动生成数字服装原型衣片的立体构型;4.引入基于弹簧一质点模型的三维曲面展开方法生成个性化二维服装原型衣片。本文为EMTM系统的研究和实现提供了理论和技术基础。

陆永良,李汝勤,张渭源[7](2007)在《基于织物机械性能的服装曲面展开方法研究》文中研究指明相对于其他基于弹簧-质点模型的曲面展开算法,本文提出了改进的曲面展开方法:首先,采用三角面片模型来表达三维曲面;其次,基于能量的弹簧质点模型将三维曲面展开为二维面片,在此模型中,面料的经纬向的机械性能替换原有的弹簧力.该改进算法能有效解决复杂不可展曲面的展开问题,尤其是对于服装曲面.相对与其他展开算法,由于引进了材料的机械性能,本文提出的算法对于解决CAD/CAM中相应的曲面展开问题更具启发性.

刘元朋[8](2006)在《基于特征的航空发动机管路反求建模系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理航空发动机管路设计质量直接影响其可靠性和维修性。由于布局空间限制严格,管道层叠交错、形状复杂,管路设计及其数据管理一直以实物样件为信息介质。随着航空发动机设计试验技术向数字化方向发展,对管路数字化设计中的反求建模新技术提出了迫切需求。基于特征的反求建模是反求工程研究领域近年来发展起来的一项具有广阔应用前景的新技术。将其应用于航空发动机管路设计和数据管理中的三维建模,不仅可以提高设计质量和效率,而且也可以直接驱动管路的数字化制造与检测,大大缩短研制周期,降低研制费用。 本文针对航空发动机管路的反求建模问题,系统地研究了基于特征的反求建模理论和方法。提出了基于特征的航空发动机管路反求建模系统框架;并围绕其中的多视数据配准、数据分割、特征提取和管路特征建模等关键技术进行了深入研究;在此基础上,设计并开发出一个软件原型系统,并通过计算机仿真和实际管道的测量与重构实验,对本文的理论、方法和系统进行了实例验证。论文的主要研究成果包括: 1.提出了基于特征的航空发动机管路反求建模系统框架。分析了航空发动机管路中管道设计的特点及其技术发展状况;研究了基于特征的反求工程技术,提出了基于曲面特征和截面特征相结合的管路反求建模方法。分析了反求建模方法的实现流程及其关键技术,进而提出了基于特征的管路反求建模系统框架及其实现方法。 2.分析了曲面微分几何属性,提出了管路测量数据的多视数据配准算法。总结了曲面的微分几何属性,并对微分几何属性的估计技术及其实现方法进行了分析。针对管路测量数据的多视数据配准问题,提出了一种粗配准和精配准相结合的多视数据配准新算法。粗配准可有效地缩小模型坐标系间的差异,并能确定精配准模型参数的边界范围。在粗配准的基础上,利用L-BFGS-B算法对带边界约束的精配准模型进行优化求解。 3.提出了数据分割的理论以及管路数据的分割方法。从逻辑学角度对数据分割的一般机理进行了分析,在此基础上,结合数据分割方法、计算机图形学和集合论等知识对数据分割机理中具体特点及其分析过程进行了总结。利用数据分割理论研究的成果,对管路的分割方法进行了研究,提出了一种管路测量数据的区域增长分割方法。 4.提出了新的特征拟合算法。针对管路特征的提取问题,总结了管路特征提取过程中拟合问题的求解流程及方法,分析了特征约束关系的类型以及约束模

闫家赟[9](2006)在《复杂曲面五轴数控加工中干涉问题的研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着汽车、航天、造船和模具等工业的发展,对于零件性能的要求越来越高,因而零件表面形状变得越来越复杂,加工质量要求也不断地提高。五轴数控加工以其灵活、高精度、高效率等特点在复杂曲面加工中得到了越来越广泛的使用。然而,在五轴数控加工中,两个旋转自由度的增加使得刀具方向不断变化,刀具和曲面的过切干涉和碰撞干涉时有发生,且刀具干涉问题也比传统三轴加工方法复杂得多。因此要充分发挥五轴数控加工的优势,必须解决刀具干涉这一瓶颈问题。 从高精度、高效率的目标出发,通过系统地分析复杂NURBS曲面的五轴数控加工过程中可能发生的各种刀具干涉形式及特征,本文提出了基于曲面离散的“无局部干涉刀轴定位→全局干涉检测→无干涉刀轴定位”干涉避免策略。该策略为刀具路径的高精度、高效率规划提供了保证。 基于以上策略,本文针对NURBS曲面提出了基于参数的曲面离散算法,建立了离散平面片与曲面参数域的对应关系,从而为刀具的干涉检测提供了有利条件,提高了曲面干涉检测的计算效率。利用相邻刀触点的相关性质,并基于与曲面参数域一一对应的离散平面片集,建立了确定刀底干涉检查范围的高效算法,在刀底干涉范围确定的基础上,通过干涉特征点筛选算法,确定了充分接近加工曲面的无刀底干涉的刀轴定位。在确定无刀底干涉刀轴定位的基础上,进行了刀具曲率干涉的检测,提出了曲率干涉情况下的刀轴调整策略,在保证无刀底干涉与曲率干涉的前提下,获得了较为理想的刀轴定位。 在无局部干涉的刀轴定位的前提下,并根据基于可视锥原理建立的曲面域和无全局干涉条件下刀轴许可变化范围的对应关系,进行了刀具全局干涉的快速检测,从而大大减少了刀具路径规划过程中进行刀具全局干涉检测的计算量。对存在全局干涉的情况,提出了相应的刀轴调整策略。这就既保证了刀具不与曲面发生干涉,又尽可能使刀具具有良好的切削形态。

王涛[10](2006)在《基于瞬时铣削力模型的模具型腔数控加工进给速度优化研究》文中指出模具是工业生产的基础工艺装备,高精度、短工期、低成本是其必然发展方向。模具工业必须广泛应用数字化制造技术以缩短模具的生产工期。模具数控加工作为数字化制造的一种重要手段,是影响模具生产工期长短和质量的主要因素,而模具型腔数控加工是模具数控加工中难度最大、最耗时的部分。但是传统的模具型腔数控加工中常采用恒定、保守的进给速度,从而导致加工效率大大降低。因此,如何在保证加工质量的前提下,提高模具型腔的数控加工效率成为一个亟待解决的难题。 针对模具型腔数控加工中常用的球头铣刀,本文进行了基于瞬时铣削力模型的数控加工进给速度优化研究,具体内容如下: 在工件Z-Map表示模型和刀刃离散点表示模型的基础上,针对球头铣刀铣削运动轨迹,提出了球头铣刀加工复杂曲面的表面形貌微观几何仿真算法。微观几何仿真提供了精确切屑几何轮廓,为后续铣削力预测模型的建立提供必要的几何参数。 在微观几何仿真的基础上,建立了考虑剪切力和犁切力双重效应的球头铣刀铣削力预测模型。通过正交切削实验回归出其中的犁切力系数和剪切力系数,将几何仿真得到的几何参数输入铣削力预测模型,即可预测出球头铣刀的瞬时铣削力。 以球头铣刀瞬时铣削力模型预测的铣削力为依据,针对不同刀位点处的切削载荷,求出相应的进给速度,然后将进给速度相近的刀位点进行分段,每段的进给速度选取该段的最低值并圆整,最后将优化的进给速度值反写回原始NC程序的相应刀位点处,即可得到高效而合理的NC程序。 实践证明,本文提出的进给速度优化方法高效而合理,在保证加工质量的前提下,有效地提高了模具型腔数控加工的效率。

二、NC检验中剪切NURBS曲面离散表达算法研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、NC检验中剪切NURBS曲面离散表达算法研究(论文提纲范文)

(1)基于基底变换的深腔曲面五轴加工切削力与动力学研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 曲面五轴加工刀具接触几何分析
        1.2.2 切削力模型
        1.2.3 拐角清根加工
        1.2.4 刀具系统模态参数识别
        1.2.5 曲面五轴加工振动稳定性分析
        1.2.6 存在的问题
    1.3 论文的主要研究内容
2 基于基底变换的深腔曲面五轴加工过程分析
    2.1 引言
    2.2 深腔曲面五轴加工建模
    2.3 工件与刀具关系参数化定义
    2.4 深腔曲面五轴加工的基底变换
        2.4.1 向量空间
        2.4.2 向量空间的基底及基底变换
        2.4.3 深腔曲面五轴加工的映射关系
    2.5 深腔曲面五轴加工铣削力与稳定性研究思路
    2.6 本章小结
3 深腔曲面五轴加工刀具工件接触几何分析与验证
    3.1 引言
    3.2 深腔曲面五轴加工刀具接触区域
        3.2.1 侧壁曲面五轴加工
        3.2.2 拐角曲面五轴单笔清根加工
    3.3 深腔曲面五轴加工刀刃接触区间
        3.3.1 侧壁曲面五轴加工
        3.3.2 拐角曲面五轴单笔清根加工
    3.4 拐角曲面单笔清根拖刀与推刀加工的对比实验
    3.5 本章小结
4 深腔曲面五轴加工铣削力建模
    4.1 引言
    4.2 调质45钢和Fv520(B)不锈钢的塑性剪切流动应力
        4.2.1 塑性剪切参考流动应力
        4.2.2 刀具与切屑摩擦系数实验
        4.2.3 切削位错密度系数实验
    4.3 斜角切削受力分析
    4.4 球头铣刀整体铣削力分析
    4.5 实验求解球心铣刀偏心
    4.6 深腔曲面五轴加工铣削力实验
        4.6.1 实验条件设置
        4.6.2 实验结果分析
    4.7 本章小结
5 深腔曲面五轴加工动力学建模及振动稳定性分析
    5.1 引言
    5.2 动态切削厚度及动态铣削力
    5.3 基于单频法稳定分析的刀具系统模态参数识别
        5.3.1 考虑精确刀刃接触区间的单频法
        5.3.2 系列模态参数组求解
        5.3.3 最优模态参数组选取
    5.4 刀具系统模态识别实验
        5.4.1 实验条件设置
        5.4.2 实验结果分析
    5.5 深腔曲面五轴加工振动稳定性分析
        5.5.1 振动微分方程的完全离散求解法
        5.5.2 五轴加工稳定性影响因素分析
    5.6 深腔曲面五轴加工振动稳定性实验
        5.6.1 实验条件设置
        5.6.2 实验结果分析
    5.7 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介

(2)面向虚拟雕刻的几何建模的关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容与章节安排
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 章节安排
    1.4 本章小结
第二章 几何建模理论基础
    2.1 引言
    2.2 三维几何造型方法概述
        2.2.1 线框模型
        2.2.2 曲面模型
        2.2.3 实体模型
    2.3 三维图形仿真模型概述
        2.3.1 基于图像空间的方法
        2.3.2 基于离散矢量的图形仿真方法
        2.3.3 基于物体空间的方法
    2.4 本章小结
第三章 几何建模模块设计
    3.1 引言
    3.2 总体模块设计
    3.3 基本实体的建模模块
    3.4 雕刻实现模块
        3.4.1 碰撞检测模块
        3.4.2 雕刻操作的运算模块
        3.4.3 雕刻模型更新模块
    3.5 实时显示模块
    3.6 本章小结
第四章 基本实体建模
    4.1 引言
    4.2 通用雕刻刀具模型
        4.2.1 概述
        4.2.2 通用刀具参数化定义
        4.2.3 实例与分析
    4.3 刀具扫描体建模
    4.4 毛坯的几何建模
    4.5 本章小结
第五章 基于扩展八叉树的模型表示
    5.1 引言
    5.2 传统八叉树模型
        5.2.1 基本原理
        5.2.2 传统八叉树的存储结构
        5.2.3 模型表示流程
        5.2.4 实例与分析
    5.3 扩展八叉树模型理论基础
        5.3.1 基本原理
        5.3.2 扩展八叉树的特殊数据结构
    5.4 边界模型转换成扩展八叉树模型
        5.4.1 概述
        5.4.2 细分过程中顶点及边的处理
        5.4.3 细分过程中面的分类
        5.4.4 结点类型的确定及分类
        5.4.5 实例与分析
    5.5 CSG 模型转换成扩展八叉树模型
        5.5.1 概述
        5.5.2 CSG 基本实体转换为边界基本实体
        5.5.3 边界基本实体转换为扩展八叉树模型
        5.5.4 扩展八叉树模型之间的布尔运算
        5.5.5 实例与分析
    5.6 本章小结
第六章 虚拟雕刻几何建模的实现
    6.1 引言
    6.2 相交结点的查找
        6.2.1 搜索相关结点单元
        6.2.2 确定结点与刀具扫描体空间位置关系
    6.3 相交毛坯结点与扫描体的雕刻运算
        6.3.1 概述
        6.3.2 创建临时结点
        6.3.3 毛坯结点与临时结点间的布尔运算
        6.3.4 雕刻结果结点处理
    6.4 局部更新技术
    6.5 实例与分析
    6.6 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 后续展望
参考文献
致谢
在学期间研究成果及发表的学术论文

(3)面向eMTM应用的系统集成与开发研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 论文的研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文工作内容和创新点
    1.4 论文组织结构
第二章 eMTM相关技术和整体框架介绍
    2.1 三维显示和处理的相关技术介绍
    2.2 VRML在三维扫描人体中的使用
    2.3 Java3D与三维虚拟人体的处理
    2.4 NURBS在eMTM系统中的应用
    2.5 eMTM系统架构和功能模块介绍
    2.6 本章小结
第三章 三维虚拟人台生成子系统的集成
    3.1 系统集成的定义
    3.2 集成前系统存在的问题
    3.3 三维人体采样数据库和人台部件模板库的建立
    3.4 三维虚拟人台生成方法和过程
    3.5 三维虚拟人台生成子系统的实现
    3.6 本章小结
第四章 三维虚拟人台测量子系统的开发
    4.1 服装业中的自然人体测量
    4.2 三维虚拟人台测量参数的分类
    4.3 三维虚拟人台测量参数的提取
    4.4 三维虚拟人台测量子系统的实现
    4.5 本章小结
第五章 三维虚拟人体服装原型生成子系统的集成
    5.1 服装相关技术介绍
    5.2 三维虚拟人体服装原型立体构型的生成
    5.3 二维虚拟人体服装原型衣片的生成
    5.4 三维虚拟人体服装原型生成子系统的实现
    5.5 本章小结
第六章 Web应用子系统的开发
    6.1 Web相关技术介绍
    6.2 Web应用子系统的设计与实现
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 主要工作内容总结
    7.2 进一步的展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(4)工程地质三维建模与计算的可视化方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状和文献综述
        1.2.1 GIS的发展
        1.2.2 GIS在岩土工程中的应用
        1.2.3 几何模型与数据结构
        1.2.4 三维地质建模方法研究现状
        1.2.5 有限元三角形网格剖分
        1.2.6 地质三维建模软件开发现状
    1.3 本文章节安排
第2章 基本算法理论研究
    2.1 神经网络
        2.1.1 BP神经网络的预测建模原理
        2.1.2 BP算法原理
        2.1.3 BP算法的数学表达
        2.1.4 算法具体实现
        2.1.5 收敛算法的选择
    2.2 遗传算法
        2.2.1 遗传算法原理
        2.2.2 GA算法基本步骤
    2.3 插值算法
        2.3.1 距离幂次反比法
        2.3.2 线性内插
        2.3.3 离散光滑插值法
        2.3.4 Kriging插值方法
        2.3.5 基于平面弹性理论的曲面样条插值法
    2.4 应力波测桩基本原理
        2.4.1 基本假定
        2.4.2 控制方程
        2.4.3 应力波在桩中的传播
    2.5 小波理论
    2.6 桩土相互作用动力数值计算模型
        2.6.1 桩-土系统的数学模型
        2.6.2 桩-土相互作用方程
    2.7 本章小结
第3章 三维地质体几何模型与数据结构的研究
    3.1 线框模型
        3.1.1 线框模型构成
        3.1.2 线框模型数据结构
        3.1.3 线框模型特点
    3.2 表面模型
        3.2.1 Grid表面模型
        3.2.2 TIN表面模型
        3.2.3 其它表面模型
    3.3 实体模型
        3.3.1 体素构造模型
        3.3.2 空间单元表示模型
        3.3.3 边界表示模型
    3.4 数据模型结构分析
    3.5 AQE(AUGMENTED QUAD-EDGE)数据模型
        3.5.1 QE(QUAD-EDGE)数据结构
        3.5.2 AQE(AUGMENTED QUAD-EDGE)数据结构
        3.5.3 AQE数据模型结构
    3.6 AQE(AUGMENTED QUAD-EDGE)数据结构算法实现
        3.6.1 面向对象编程
        3.6.2 关键算法的实现
    3.7 本章小结
第4章 关键建模技术的研究
    4.1 三维建模基本过程
        4.1.1 地质数据的获取
        4.1.2 地质数据的处理
        4.1.3 点生成面
        4.1.4 面生成体
    4.2 基于遗传—克里格插值的快速三维地质建模方法
        4.2.1 自动获取钻孔柱状图中的几何与属性数据
        4.2.2 GA-Kriging插值方法
        4.2.3 基于GA-Kriging插值方法三维地质建模
    4.3 点绘制三维模型
        4.3.1 岩土工程中点数据的获取方法
        4.3.2 点绘制三维盐穴模型
    4.4 本章小结
第5章 地质模型计算功能实现方法的研究
    5.1 有限元数值分析与计算
        5.1.1 数值计算后处理
        5.1.2 有限元数值计算
    5.2 桩基础方面的计算
        5.2.1 三维地质模型中基桩承载力的计算
        5.2.2 基桩小应变曲线的有限元模拟
    5.3 本章小结
第6章 地质建模计算可视化系统研发
    6.1 系统开发平台
        6.1.1 三维地质建模软件主要开发平台的不足
        6.1.2 基于Python复合系统开发平台
    6.2 系统的总体设计
        6.2.1 系统需求分析
        6.2.2 系统体系结构
    6.3 功能实现与界面设计
        6.3.1 文件管理模块
        6.3.2 基本三维数据操作
        6.3.3 数据分析与可视化
        6.3.4 用户界面设计
        6.3.5 基于GDAS中间件技术的B/S结构数据库
    6.4 本章小结
第7章 工程应用实例
    7.1 十漫高速公路0632~#边坡
        7.1.1 工程概况
        7.1.2 边坡地质概况
        7.1.3 三维地质模型的构建与漫游
    7.2 某地铁三维建模与计算分析
        7.2.1 工程及地质条件概述
        7.2.2 三维地质建模
        7.2.3 二维平面有限元计算初步应用
    7.3 阿海水电站大坝数值计算结果可视化分析
        7.3.1 工程概述
        7.3.2 3~#坝体有限元模拟结果分析
第8章 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 展望
参考文献
发表的文章与参加的科研工作
致谢

(5)基于OpenGL的数控铣削曲面加工几何仿真技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 国内外发展综述
    1.3 本课题的研究内容
    1.4 本课题研究的意义
第2章 系统总体方案设计
    2.1 加工仿真系统的总体结构
    2.2 系统开发环境
        2.2.1 Visual C++语言
        2.2.2 OpenGL
    2.3 本系统的特点
第3章 数控铣削加工过程的几何仿真技术
    3.1 数控加工仿真的建模方法
        3.1.1 直接实体造型法
        3.1.2 基于图像空间的方法
        3.1.3 离散矢量求交法
    3.2 曲面离散化技术
        3.2.1 曲面离散化
        3.2.2 离散密度的确定
        3.2.3 工件模型的离散
    3.3 刀具体建模
        3.3.1 刀具扫描体的数学描述
        3.3.2 刀具扫描体生成的算法
        3.3.3 复杂回转刀具广义螺旋线模型
        3.3.4 球头立铣刀头部刃形曲线的建立
        3.3.5 球头铣刀刀面的建立
    3.4 毛坯体建模
    3.5 铣削加工材料去除的仿真算法
第4章 CNC 系统编译模块
    4.1 数控加工代码的翻译
        4.1.1 NC 代码翻译的任务
        4.1.2 NC 代码的结构
        4.1.3 NC 代码处理方法
    4.2 目标文件生成
    4.3 加工过程的动画显示
第5章 仿真程序实现与仿真实例
    5.1 OpenGL 开发环境
        5.1.1 OpenGL 主要功能
        5.1.2 OpenGL 工作流程
        5.1.3 OpenGL 视图操作
        5.1.4 三维场景图形变换
        5.1.5 双缓存技术
    5.2 用 Visual C++6.0 实现 OpenGL 编程
        5.2.1 Visua1 C++6.0 应用程序创建过程
        5.2.2 OpenGL 在Visual C++6.0 下的实现
    5.3 程序实现
        5.3.1 基本设置
        5.3.2 几个重要功能的实现
    5.4 仿真软件的功能与模块
    5.5 仿真系统运行实例
    5.6 仿真实例
        5.6.1 仿真实验方案的制定
        5.6.2 仿真预测与实验结果
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文

(6)基于EMTM的三维个体服装原型的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 论文的研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的工作内容和方法
    1.4 论文组织结构
第2章 技术路线与相关理论
    2.1 三维显示与相关图形图像处理技术
    2.2 数字服装人体与数字服装的技术基础
    2.3 本章小结
第3章 数字服装原型衣片生成流程
    3.1 数字服装原型衣片生成流程的设计
    3.2 服装结构线的提取
    3.3 数字服装原型立体构型的生成原理
    3.4 数字服装原型立体构型的展开原理
    3.5 立体构型的修改
    3.6 本章小结
第4章 数字服装原型衣片的参数提取
    4.1 服装生成所需参数
    4.2 横向线获取
    4.3 斜向线获取
    4.4 竖向线获取
    4.5 本章小结
第5章 数字服装原型衣片立体构型的生成
    5.1 服装原型衣片
    5.2 传统原型衣片的构成原理
    5.3 基于EMTM原型衣片的生成方法
    5.4 本章小结
第6章 二维服装原型衣片的生成
    6.1 织物的物理机械特性
    6.2 弹簧—质点模型的建立
    6.3 省对三维原型衣片展开的影响
    6.4 数字服装原型立体构型的展开
    6.5 二维原型衣片的验证
    6.6 本章小结
第7章 服装原型立体构型的设计与修改
    7.1 服装款式设计
    7.2 服装原型立体构型的修改
    7.3 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 主要工作内容总结
    8.2 进一步的研究方向
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(7)基于织物机械性能的服装曲面展开方法研究(论文提纲范文)

1 三维服装设计系统
2 基于弹簧质点的三维曲面展开算法
3 服装面料的机械性能
4 三维曲面展开算法在三维服装设计中的应用
5 结 论

(8)基于特征的航空发动机管路反求建模系统关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 航空发动机管路设计技术
        1.1.1 航空发动机管路及其特点
        1.1.2 管路设计技术现状
        1.1.3 管路设计技术发展趋势
    1.2 基于特征的反求工程建模方法
        1.2.1 反求工程的定义
        1.2.2 基于特征的反求工程技术及其发展
        1.2.3 基于特征的反求工程技术优势
        1.2.4 反求工程与商用 CAD软件的关系
    1.3 基于特征的航空发动机管路反求建模技术
        1.3.1 管路多视数据配准技术
        1.3.2 管路数据分割技术
        1.3.3 管路特征提取技术
        1.3.4 管道特征建模技术
    1.4 论文选题背景及主要研究内容
        1.4.1 论文选题背景
        1.4.2 主要研究内容及章节安排
第二章 基于特征的航空发动机管路反求建模系统
    2.1 引言
    2.2 系统实现框架
        2.2.1 总体处理流程
        2.2.2 特征提取技术流程
        2.2.3 特征建模流程
        2.2.4 系统框架
    2.3 系统关键技术
        2.3.1 多视数据配准
        2.3.2 数据分割理论与方法
        2.3.3 特征提取
        2.3.4 特征建模
    2.4 本章小结
第三章 点云数据预处理方法
    3.1 引言
    3.2 局部曲面属性分析
        3.2.1 微分几何属性理论
        3.2.2 局部邻域结构
        3.2.3 属性估计方法
        3.2.4 属性估计实例
    3.3 多视数据配准
        3.3.1 配准问题描述
        3.3.2 实现方案
        3.3.3 配准实例
    3.4 本章小结
第四章 数据分割理论及方法
    4.1 引言
    4.2 数据分割理论
        4.2.1 逻辑特性分析
        4.2.2 数据分割机理
        4.2.3 问题分析过程
    4.3 管路数据分割方法
        4.3.1 几何属性分析
        4.3.2 点云分割策略
        4.3.3 特征区域识别算法
        4.3.4 分割实例
    4.4 本章小结
第五章 基元特征提取技术
    5.1 引言
    5.2 基元特征拟合策略
        5.2.1 拟合问题
        5.2.2 最小二乘拟合模型
        5.2.3 基元拟合策略分析
    5.3 二次曲面拟合
        5.3.1 距离表示形式
        5.3.2 拟合模型求解
        5.3.3 曲面拟合实例
    5.4 二次曲线拟合
        5.4.1 拟合模型及求解方法
        5.4.2 曲线拟合实例
    5.5 基元约束关系处理
        5.5.1 基元约束问题
        5.5.2 约束模型求解
    5.6 本章小结
第六章 航空发动机管路特征建模技术
    6.1 引言
    6.2 曲面特征型管道重建
        6.2.1 专家系统及其实现策略
        6.2.2 知识库的构建与应用
        6.2.3 遮挡实例
    6.3 基于截面特征的管道反求重建
        6.3.1 管道截面数据处理
        6.3.2 截面特征型管道重建
        6.3.3 管道重建实例
    6.4 本章小结
第七章 原型系统的设计与实现
    7.1 引言
    7.2 原型系统的设计
        7.2.1 系统功能要求
        7.2.2 功能模块划分
    7.3 实现技术及界面
        7.3.1 实现技术
        7.3.2 相关界面
    7.4 管路反求建模实例
    7.5本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 全文工作总结
    8.2 进一步研究工作展望
参考文献
攻读博士学位论文期间的研究成果
致谢
附录A 协方差分析
附录B L-BFGS-B算法
附录C 逻辑学原理
附录D 经典集合论
附录E 模糊集合论
附录F Mean Shift算法

(9)复杂曲面五轴数控加工中干涉问题的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
插图索引
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 课题的提出
        1.2.1 干涉的产生及检测的重要性
        1.2.2 干涉检测的定义及特点
        1.2.3 干涉回避的定义及特点
    1.3 课题的国内外研究现状
    1.4 课题的主要研究内容
第2章 复杂曲面五轴数控加工的干涉现象
    2.1 数控坐标系的建立
    2.2 刀具干涉类型及特征分析
        2.2.1 局部干涉及特征分析
        2.2.2 全局干涉及特征
    2.3 干涉避免策略
第3章 复杂曲面的离散
    3.1 NURBS曲面概述
        3.1.1 NURBS曲面的定义
        3.1.2 NURBS曲面的性质
    3.2 Bezier曲面概述
        3.2.1 Bezier曲面的定义
        3.2.2 Bezicr曲面的性质
    3.3 NURBS曲面的离散
        3.3.1 NURBS曲面转换成有理 Bezier曲面
        3.3.2 有理 Bezier曲面的离散
    3.4 本章小结
第4章 局部干涉避免策略
    4.1 刀底干涉避免策略
        4.1.1 参数法确定刀底干涉范围
        4.1.2 筛选刀底的干涉特征点
        4.1.3 刀轴矢量的定位
    4.2 曲率干涉避免策略
        4.2.1 曲率计算
        4.2.2 曲率干涉判断
        4.2.3 无曲率干涉的刀轴调整策略
    4.3 本章小结
第5章 全局干涉的避免策略
    5.1 全局干涉的快速粗检
        5.1.1 可视锥概念
        5.1.2 可视锥的构造
        5.1.3 可视锥的修正
        5.1.4 与可视锥相对应的曲面划分
    5.2 刀具全局干涉的精确检测
        5.2.1 曲面控制多边形的初步划分
        5.2.2 局部控制多边形内刀具全局干涉的计算
    5.3 全局干涉的刀轴调整策略
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

(10)基于瞬时铣削力模型的模具型腔数控加工进给速度优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究意义
    1.2 铣削力国内外研究现状
    1.3 数控加工仿真方法的国内外研究现状
    1.4 存在的问题
    1.5 论文研究内容
2 球头铣刀数控加工表面形貌几何仿真
    2.1 引言
    2.2 几何仿真建模
        2.2.1 工件的几何描述
        2.2.2 刀具的几何描述
        2.2.3 仿真坐标系的建立
        2.2.4 铣削运动模型
        2.2.5 Z-Map模型更新
    2.3 理论切屑厚度的计算
    2.4 仿真实例
    2.5 小结
3 球头铣刀瞬时铣削力模型
    3.1 引言
    3.2 球头铣刀分层几何模型
        3.2.1 刀具几何模型
        3.2.2 离散刀具记录参数
    3.3 球头铣刀瞬时铣削力模型
        3.3.1 微元铣削力模型
        3.3.2 铣削区间参数计算
        3.3.3 整体铣削力模型
    3.4 铣削力测量实验
    3.5 铣削力系数回归计算
    3.6 瞬时铣削力模型的试验验证
    3.7 小结
4 基于瞬时铣削力模型的进给速度优化
    4.1 引言
    4.2 进给速度优化模型
    4.3 进给速度优化流程
        4.3.1 进给速度初步优化
        4.3.2 进给速度分段优化
    4.4 进给速度优化实例
    4.5 小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
附录A 微观形貌仿真程序
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
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四、NC检验中剪切NURBS曲面离散表达算法研究(论文参考文献)

  • [1]基于基底变换的深腔曲面五轴加工切削力与动力学研究[D]. 郭明龙. 大连理工大学, 2020(01)
  • [2]面向虚拟雕刻的几何建模的关键技术研究[D]. 梁云芳. 南京航空航天大学, 2012(04)
  • [3]面向eMTM应用的系统集成与开发研究[D]. 谢正文. 东华大学, 2011(07)
  • [4]工程地质三维建模与计算的可视化方法研究[D]. 刘振平. 中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所), 2010(12)
  • [5]基于OpenGL的数控铣削曲面加工几何仿真技术研究[D]. 苗运歌. 沈阳航空工业学院, 2009(10)
  • [6]基于EMTM的三维个体服装原型的研究与实现[D]. 罗论涵. 东华大学, 2009(10)
  • [7]基于织物机械性能的服装曲面展开方法研究[J]. 陆永良,李汝勤,张渭源. 北京服装学院学报(自然科学版), 2007(03)
  • [8]基于特征的航空发动机管路反求建模系统关键技术研究[D]. 刘元朋. 西北工业大学, 2006(04)
  • [9]复杂曲面五轴数控加工中干涉问题的研究[D]. 闫家赟. 兰州理工大学, 2006(09)
  • [10]基于瞬时铣削力模型的模具型腔数控加工进给速度优化研究[D]. 王涛. 大连理工大学, 2006(04)

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数控检测中剪切NURBS曲面的离散表达算法研究
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