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MATLAB上的有限元网格自动生成 预览
1
作者 刘瑶 谭建国 《计算机技术与发展》 2019年第1期17-20,共4页
DistMesh是基于MATLAB的有限元网格自动生成程序,具有程序代码简短明晰、网格质量高、移植性好等突出特点。但是因为DistMesh用以筛选和优化节点的距离函数是解析表达式,用户无法实现对复杂模型的构造,限制了DistMesh的工程应用和推广... DistMesh是基于MATLAB的有限元网格自动生成程序,具有程序代码简短明晰、网格质量高、移植性好等突出特点。但是因为DistMesh用以筛选和优化节点的距离函数是解析表达式,用户无法实现对复杂模型的构造,限制了DistMesh的工程应用和推广。由于非均匀有理B样条(NURBS)是计算机辅助技术(CAD)中三维建模的通用和标准技术,故基于MATLAB中的NURBS工具箱,提出一种利用NUBRS曲线和曲面的方向来判断节点与曲线、曲面位置关系的方法,以完成对节点的筛选和移动。基于力的平衡原理的迭代循环,通过对比理想的与实际的网格长度,以不断调整网格边长,完成对网格的优化。将通用的NUBRS建模与DistMesh相结合,突破了DistMesh原来建模复杂的限制,既能生成高质量的网格,又提高了DistMesh的适用性。 展开更多
关键词 计算机辅助设计 有限元网格生成 MATLAB NURBS
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不同参数化法对三次NURBS曲线拟合误差的影响 预览
2
作者 霍亚光 高扬 宋绪丁 《机电工程技术》 2019年第4期54-57,97共5页
根据三次NURBS曲线上的一组已知型值点,采用均匀参数化法、积累弦长参数化法以及向心参数化法等不同的参数化法构造节点矢量,以首末端点切矢条件为边界条件构造附加方程,反算三次NURBS曲线的控制顶点。通过MATLAB拟合出所求三次NURBS曲... 根据三次NURBS曲线上的一组已知型值点,采用均匀参数化法、积累弦长参数化法以及向心参数化法等不同的参数化法构造节点矢量,以首末端点切矢条件为边界条件构造附加方程,反算三次NURBS曲线的控制顶点。通过MATLAB拟合出所求三次NURBS曲线,对该曲线的拟合误差进行计算,得到拟合误差分析图。分析结果表明,采用积累弦长参数化法构造的三次NURBS曲线具有最小的拟合误差,能够更好地适用于工程实践。 展开更多
关键词 NURBS 参数化法 控制顶点 曲线拟合 拟合误差
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基于点云数据的曲面重建算法比较研究 预览
3
作者 吴旭 卢凌雯 +1 位作者 梁栋栋 汪晓楚 《安徽师范大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第1期46-50,共5页
针对现有的多种点云数据曲面重建算法,从曲面重建的网格曲面、隐式曲面、参数曲面三种不同重建方式入手,比较了四种算法针对不同目标物重建的优劣,并给出相应的精度评价。实验结果表明:基于NURBS参数曲面重建的方式最佳,基于贪婪投影三... 针对现有的多种点云数据曲面重建算法,从曲面重建的网格曲面、隐式曲面、参数曲面三种不同重建方式入手,比较了四种算法针对不同目标物重建的优劣,并给出相应的精度评价。实验结果表明:基于NURBS参数曲面重建的方式最佳,基于贪婪投影三角化网格曲面重建的方式其次,基于移动立方体与基于泊松方程隐式曲面重建方式的时间复杂度与空间复杂度较大,且重建后的点云模型误差也较大。 展开更多
关键词 贪婪三角化 移动立方体 泊松方程 NURBS 曲面重建
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变双曲圆弧齿线圆柱齿轮齿面重构与误差分析 预览
4
作者 汤梦 侯力 +1 位作者 陈帅 赵斐 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第A01期73-76,共4页
为建立变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的数字化模型,提出一套基于NURBS的曲线曲面数字化造型方法。利用基于啮合原理推导的齿面方程获得齿面数据点,对这些数据点进行双三次NURBS齿面重构,建立相应齿面的三维参数化模型,最后对参数化模型进行误... 为建立变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的数字化模型,提出一套基于NURBS的曲线曲面数字化造型方法。利用基于啮合原理推导的齿面方程获得齿面数据点,对这些数据点进行双三次NURBS齿面重构,建立相应齿面的三维参数化模型,最后对参数化模型进行误差分析。基于实例,探究型值点、首末端切矢以及切矢模长的选取对重构齿面拟合误差的影响。重构后的齿面拟合误差在mm的数量级,满足工程使用要求。此三维实体模型构建方法的提出为针对该齿轮的RTCA及LTCA的研究奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 变双曲圆弧齿线圆柱齿轮 NURBS 齿面重构 型值点
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自由曲面网格结构力学性能分析 预览
5
作者 施旋 谢中友 徐培 《安庆师范大学学报:自然科学版》 2019年第3期52-55,共4页
自由曲面结构因其特有的起伏多样、变幻莫测的特点,在注重结构稳定性的建筑行业中发展缓慢,但是其形态的视觉效果却又得到建筑行业的重视,因此,对自由曲面力学稳定性进行研究具有重要意义。本文基于NURBS,采用曲面拟合法建立自由曲面结... 自由曲面结构因其特有的起伏多样、变幻莫测的特点,在注重结构稳定性的建筑行业中发展缓慢,但是其形态的视觉效果却又得到建筑行业的重视,因此,对自由曲面力学稳定性进行研究具有重要意义。本文基于NURBS,采用曲面拟合法建立自由曲面结构的数学模型,运用梯度法对所建立的数学模型中的相关参数进行修正,分析自由曲面的力学稳定性。研究结果表明,理想化自由曲面结构受到以压力为主的作用力时易发生失稳,内部弯曲压力和弯曲力比较大时会达到屈曲强度。通过对自由曲面结构的受力分析,为实际工程中自由曲面结构的安全稳定性提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 NURBS 曲面拟合法 自由曲面 稳定性
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航空弧齿锥齿轮齿面的双三次NURBS曲面拟合 预览
6
作者 刘凤彦 饶有福 +1 位作者 朱伟杰 陶福星 《科技创新导报》 2019年第2期4-7,共4页
根据航空发动机中关键的弧齿锥齿轮齿面的高效数字化设计与检测需求,参照格里森公司弧齿锥齿轮的齿面测量标准,用双三次NURBS对样点拟合得到拟合数值齿面,并确定了拟合边界条件的求解及修正,最后讨论了拟合误差的求法。在Gleason公司专... 根据航空发动机中关键的弧齿锥齿轮齿面的高效数字化设计与检测需求,参照格里森公司弧齿锥齿轮的齿面测量标准,用双三次NURBS对样点拟合得到拟合数值齿面,并确定了拟合边界条件的求解及修正,最后讨论了拟合误差的求法。在Gleason公司专用Mahr齿面检测机上检测了一对弧齿锥齿轮的齿面坐标,根据实测齿面坐标,把数值齿面与实测齿面坐标进行对比,验证了该方法的精确性及可行性,得到了适用于实测弧齿锥齿轮齿面的数字化建模及仿真的数字化齿面。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 NURBS 边界条件 拟合误差
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非均匀有理B样条曲线的多分辨光顺研究
7
作者 于益超 纪小刚 +2 位作者 闫晨 胡海涛 张溪溪 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期1-5,11共6页
针对非均匀有理B样条(NURBS)曲线节点分布不均匀和控制顶点任意个数的情况,基于小波技术的NURBS曲线光顺算法需要进一步完善。该文基于NURBS,着重研究了非均匀B样条小波的精确构造:通过NURBS基函数构建了重构矩阵的零空间求解方程,并针... 针对非均匀有理B样条(NURBS)曲线节点分布不均匀和控制顶点任意个数的情况,基于小波技术的NURBS曲线光顺算法需要进一步完善。该文基于NURBS,着重研究了非均匀B样条小波的精确构造:通过NURBS基函数构建了重构矩阵的零空间求解方程,并针对非均匀B样条所构建的系数矩阵改善了零空间求解方法,实现了非均匀B样条小波的构造。从而实现了任意控制顶点的NURBS曲线多分辨光顺。文章最后通过对旗鱼脊线的光顺,验证了该算法的实用性和稳定性。 展开更多
关键词 小波光顺 小波构造 NURBS 非均匀B样条小波
NURBS曲线在叶轮设计中的应用分析 预览
8
作者 乔印虎 张春燕 +3 位作者 张春雨 范新波 翁新宇 王玉文 《机械研究与应用》 2019年第3期45-47,共3页
介绍一种采用NURBS对叶轮叶片的关键截面和基迭线进行参数化表达的风力机叶片设计方法,先介绍了NURBS曲线设计叶片的优点、概述定义和数学模型,然后针对风机叶片的造型设计,讨论了用NURBS曲线生成方法,及三维模型设计方法,并最终完成了... 介绍一种采用NURBS对叶轮叶片的关键截面和基迭线进行参数化表达的风力机叶片设计方法,先介绍了NURBS曲线设计叶片的优点、概述定义和数学模型,然后针对风机叶片的造型设计,讨论了用NURBS曲线生成方法,及三维模型设计方法,并最终完成了叶轮的三维模型建立与实体加工。该方法有效提高了风力机叶片设计的质量。 展开更多
关键词 叶轮 NURBS 造型设计 三维模型建立 实体加工
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NURBS在数控插补算法中的应用比较 预览
9
作者 张宏林 杜周洋 +3 位作者 程帅 杜玉科 冀永刚 刘智勇 《山东工业技术》 2019年第5期168-169,共2页
本文指出了NURBS在数控插补算法中的重要作用,分析了传统插补算法的不足。通过分析非均匀有理B样条曲线的参数表达形式,总结了其特点与在插补应用中的优点,为插补算法的设计提供参考。
关键词 NURBS 插补 进给
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混流式水轮机叶片三维建模和曲面重构的综述 预览
10
作者 喻智锋 张建蓉 +1 位作者 胡秀成 苏博 《中国水运:下半月》 2019年第2期119-121,共3页
介绍了UG环境下混流式叶片三维几何造型和曲面重构的一般流程。前者采用UG软件中的三次NURBS曲线作为叶片曲面数字化的几何模型,由二维木模图得到转轮叶片的型值点,依据由点连线、由线成面、由面构体的实体建模方法,实现了混流式叶片的... 介绍了UG环境下混流式叶片三维几何造型和曲面重构的一般流程。前者采用UG软件中的三次NURBS曲线作为叶片曲面数字化的几何模型,由二维木模图得到转轮叶片的型值点,依据由点连线、由线成面、由面构体的实体建模方法,实现了混流式叶片的整体造型。后者是叶片逆向设计中的关键步骤,它指在通过数字化及数据处理后的混流式叶片的三维CAD模型重构中采用NURBS为基础的曲面重构方法,包括直接由点云构造曲面和通过点云构造曲线后再构造曲面。 展开更多
关键词 混流式叶片 NURBS 木模图 逆向工程 UG
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基于Grasshopper的参数化球鼻艏生成方法 预览
11
作者 黄亚南 罗洲 《江苏船舶》 2019年第2期13-16,共4页
针对在球鼻艏减阻优化设计循环中手动建模方法无法满足需要的问题,提出了利用软件Grasshopper开发一种新的参数化球鼻艏生成可自动变形的球鼻艏的方法。该方法首先定义了球鼻和主船体之间的过渡区域,通过过渡区域的自由变形,实现了球鼻... 针对在球鼻艏减阻优化设计循环中手动建模方法无法满足需要的问题,提出了利用软件Grasshopper开发一种新的参数化球鼻艏生成可自动变形的球鼻艏的方法。该方法首先定义了球鼻和主船体之间的过渡区域,通过过渡区域的自由变形,实现了球鼻与主船体的光顺连接。然后实现生成的球鼻艏可以根据输入参数的变化自动修改形状。最后将该方法应用在一艘集装箱船体上。结果表明:该方法可以高效地应用于商业船舶的参数化球鼻艏建模。 展开更多
关键词 参数化建模 GRASSHOPPER 球鼻艏 NURBS 光顺连接
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基于广义乘子法的有约束的自由曲面形态创建 预览
12
作者 伞冰冰 黄燕婷 李莉 《河南科学》 2018年第12期1850-1855,共6页
实际工程中,结构的设计往往会受到各种因素的约束和限制,因此有必要在自由曲面结构的形态创建中引入约束条件.采用NURBS(非均匀有理B样条)方法生成自由曲面,以应变能最小为优化目标,以体积为约束条件进行自由曲面形态创建,并将广义乘子... 实际工程中,结构的设计往往会受到各种因素的约束和限制,因此有必要在自由曲面结构的形态创建中引入约束条件.采用NURBS(非均匀有理B样条)方法生成自由曲面,以应变能最小为优化目标,以体积为约束条件进行自由曲面形态创建,并将广义乘子法与梯度法相结合对该有约束的优化问题进行求解,通过Fortran语言编制了有约束的优化算法的程序.在算例中,分别对一个正高斯自由曲面和一个负高斯自由曲面进行有约束的形态创建,并与无约束的创建结果进行了对比分析.研究表明,提出的基于广义乘子法的有约束的自由曲面形态创建方法是合理可行的,具有实际应用价值. 展开更多
关键词 自由曲面 形态创建 约束条件 NURBS 广义乘子法
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T样条曲面在卡通动物人物逆向建模中的应用 预览
13
作者 李宏 《金华职业技术学院学报》 2018年第6期80-83,共4页
现阶段卡通动物和人物的逆向建模方法以正向三维CAD软件如UG或逆向软件GeomagicStudio、 GeomagicDesign 和Imageware等创建为主, 它们的建模方法都太繁琐, 对技术人员要求太高, 而且效果不佳.本文提出一种基于T样条曲面的逆向建模法, ... 现阶段卡通动物和人物的逆向建模方法以正向三维CAD软件如UG或逆向软件GeomagicStudio、 GeomagicDesign 和Imageware等创建为主, 它们的建模方法都太繁琐, 对技术人员要求太高, 而且效果不佳.本文提出一种基于T样条曲面的逆向建模法, 能快速地逆向创建出复杂的卡通动物和人物. 展开更多
关键词 逆向建模 T样条曲面 卡通人物 NURBS
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六自由度机器人NURBS轨迹规划研究 预览
14
作者 乐英 任书娴 《现代制造技术与装备》 2018年第11期25-27,共3页
针对机器人在运动过程中遇到较大的冲击和振动问题,为减轻冲击和振动的影响得到平滑的线条,延长机器人的使用寿命,以实验室的六自由度机器人为研究对象,分别采用五次多项式,五次NURBS规划机器人的运动轨迹,在MATLAB平台上进行仿真验证... 针对机器人在运动过程中遇到较大的冲击和振动问题,为减轻冲击和振动的影响得到平滑的线条,延长机器人的使用寿命,以实验室的六自由度机器人为研究对象,分别采用五次多项式,五次NURBS规划机器人的运动轨迹,在MATLAB平台上进行仿真验证。规划结果表明:采用五次NURBS规划的运动轨迹加速度曲线光滑连续没有突变,运动性能优于五次多项式样条。 展开更多
关键词 六自由度机器人 NURBS 轨迹规划 MATLAB
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基于等几何边界元法的声学敏感度分析 预览
15
作者 刘程 赵文畅 +1 位作者 陈磊磊 陈海波 《计算力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期603-610,共8页
基于非均匀有理B样条(NURBS)曲面建模技术,边界物理量同样用NURBS基函数插值,推导出三维声场等几何边界积分方程。进一步以控制点为设计变量,用直接微分法推导出等几何敏感度边界积分方程,给出声场声压对形状参量的敏感度。针对... 基于非均匀有理B样条(NURBS)曲面建模技术,边界物理量同样用NURBS基函数插值,推导出三维声场等几何边界积分方程。进一步以控制点为设计变量,用直接微分法推导出等几何敏感度边界积分方程,给出声场声压对形状参量的敏感度。针对边界积分方程中的超奇异积分,使用奇异相消技术并结合Cauchy主值积分和Hadamard有限部分积分处理,给出了超奇异积分的NURBS插值半解析表达式。数值算例验证了本文算法求解声学结构形状敏感度的有效性,为声学结构的整体形状优化打下基础。 展开更多
关键词 等几何分析 NURBS 边界元法 敏感度分析 直接微分法
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多种参数对自由曲面形态优化的影响研究 预览
16
作者 伞冰冰 俞钱辉 贺海云 《能源与环保》 2018年第4期104-107,111共5页
自由曲面结构的形态优化通常是在给定材料参数和曲面厚度的情况下进行的,因此有必要对材料参数和曲面厚度取值对曲面形态优化的影响进行研究。基于梯度法,采用非均匀有理B样条(NURBS)技术生成自由曲面,以最小应变能为优化目标,对自由曲... 自由曲面结构的形态优化通常是在给定材料参数和曲面厚度的情况下进行的,因此有必要对材料参数和曲面厚度取值对曲面形态优化的影响进行研究。基于梯度法,采用非均匀有理B样条(NURBS)技术生成自由曲面,以最小应变能为优化目标,对自由曲面进行形态优化,并研究了材料弹性模量、泊松比和曲面厚度对优化结果的影响。研究表明,弹性模量的取值对曲面的优化结果几乎没有影响,而材料泊松比和曲面厚度的取值对曲面形态优化均有影响,其中曲面厚度的影响最为显著。 展开更多
关键词 自由曲面 NURBS 形态优化 材料参数 曲面厚度
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工业设计手绘与CAID三维软件应用的整合——将NURBS建模思维植入设计草图 被引量:1
17
作者 刘传兵 《艺术与设计:理论版》 2018年第11期138-140,共3页
文章从工业设计专业的设计草图训练与教学的方法创新出发,结合了三维软件的应用、造型能力的锻炼等专业技能方面,来探讨一种行之有效的工业设计专业技能训练体系。倡导将NURBS思维贯穿于各种造型表达技法(含设计手绘、计算机辅助设计... 文章从工业设计专业的设计草图训练与教学的方法创新出发,结合了三维软件的应用、造型能力的锻炼等专业技能方面,来探讨一种行之有效的工业设计专业技能训练体系。倡导将NURBS思维贯穿于各种造型表达技法(含设计手绘、计算机辅助设计、模型制作等)的学习和实践之中,从而形成融会贯通、精准高效的工业设计职业技能素质。 展开更多
关键词 设计表现技法 设计手绘 RHINO 3D建模 NURBS
工业机器人实时NURBS插补的仿真和实验研究
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作者 张铁 龚文涛 邹焱飚 《系统仿真学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期1496-1503,1510共9页
给出了一种六轴工业机器人的NURBS(Non Uniform Rational B-Spline)路径实时前瞻插补方法。算法主要包含两个部分:NURBS曲线全局插值和前瞻速度规划方法。建立基于参数u和速度v的NURBS曲线参数方程,根据若干个示教点全局插值得到平滑... 给出了一种六轴工业机器人的NURBS(Non Uniform Rational B-Spline)路径实时前瞻插补方法。算法主要包含两个部分:NURBS曲线全局插值和前瞻速度规划方法。建立基于参数u和速度v的NURBS曲线参数方程,根据若干个示教点全局插值得到平滑的NURBS曲线。根据弓高误差和向心加速度的速度约束方程式,对NURBS曲线进行前瞻速度规划和插补。构建实时机器人控制平台,对前瞻规划和梯形加减速两种机器人末端进给速度规划方法进行了比较,通过仿真和实验,前瞻规划插补方法的速度更平稳,关节角速度和角加速度突变大幅减小,该方法能较好地适用于六轴机器人的实时NURBS曲线插补中。 展开更多
关键词 NURBS 曲线参数方程 前瞻 梯形加减速 插补
机械工程设计中的近似NURBS曲面蒙皮技术 预览
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作者 刘馥 于文强 《现代制造技术与装备》 2018年第2期77-78,共2页
本文提出一种减少NURBS曲面蒙皮控制点的算法。首先给出了输入曲线和减少控制点后的曲面间距的误差估计,然后基于此估计值,利用冗余误差,在纵向蒙皮时进一步减少曲面的控制点。实验结果证明了这种算法的有效性。
关键词 曲面蒙皮 曲面造型 NURBS曲面 机械工程设计
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基于NURBS曲线的螺杆转子型线反向设计研究 预览 被引量:1
20
作者 黄海楠 何雪明 +1 位作者 张荣 姜振钢 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2018年第3期93-97,145共6页
提出基于啮合线法和NURBS曲线的螺杆转子型线设计方法。在啮合线法求转子型线过程中,结合龙贝格求积公式,求解NURBS曲线的包络条件,实现只由控制点、权因子和节点矢量决定的整段式的NURBS曲线啮合线的反向设计。通过该方法得到误差在0.5... 提出基于啮合线法和NURBS曲线的螺杆转子型线设计方法。在啮合线法求转子型线过程中,结合龙贝格求积公式,求解NURBS曲线的包络条件,实现只由控制点、权因子和节点矢量决定的整段式的NURBS曲线啮合线的反向设计。通过该方法得到误差在0.5μm以内的复盛型线,验证了利用NURBS曲线进行螺杆转子反向设计的可行性。并利用NURBS曲线的局部修改性对型线进行性能优化,使转子的泄露三角形面积减少了5%,面积利用系数上升了1%。为双螺杆压缩机转子型线优化设计提供了一种理论和方法。 展开更多
关键词 螺杆转子型线 啮合线法 NURBS 性能优化
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