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《南京航空航天大学》 2005年
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高质量工程曲面的重建与曲面品质检查分析

神会存  
【摘要】: 由测量数据重建曲面是逆向工程的主要任务之一,国内外学者对其做了大量研究。然而,如何构造出符合设计意图与满足使用要求的高质量工程曲面,仍是个一直没有得到很好解决的问题。高质量曲面的构造与测量数据质量、测量数据参数化结果、曲面拟合方法及后处理过程等许多因素有关,每个方面都有很多问题需要去做深入研究。本文对基于三角网格模型的高质量工程曲面重建与曲面品质分析的相关问题进行了一定研究,主要内容与成果如下: 对三角网格模型光顺与优化调整问题进行了研究。提出了一种三角网格模型光顺与优化调整方法。对三角网格模型顶点法矢与离散曲率分别采用三角片面积内角加权及质心加权公式进行计算,克服了现有面积加权公式计算结果不稳定的缺点;对模型上的特征区域与非特征区域分别施以不同的处理策略,能在光顺与优化调整过程中较好地保持模型原有特征。 研究了三角网格模型参数化问题。在对ABF方法进行改进的基础上,给出了一种三角网格模型参数化方法—IABF方法。该方法通过施加适当的边界约束,避免了ABF法参数域边界自交的问题;进而通过参数规范化处理,克服了ABF法参数域边界非凸的缺陷,使得到的参数域更加适合于分片B样条曲面拟合;且运行效率得到提高。 对分片双三次B样条曲面重建问题进行了研究。在现有方法的基础上,着重研究了相邻曲面片边界及交汇点处的连续性问题,提出了一种混合处理方法,解决了现有重建方法存在的相邻曲面片在边界及交汇点处难以达到C2连续的问题。 对曲面品质检查分析与曲面光顺技术进行了研究。给出了改进的曲面品质检查高亮线方法,用光片模型取代光柱模型,解决了现有高亮线方法存在的检查结果与基准光线相关的问题。提出了一种改进的双三次B样条曲面光顺方法。方法采用选点修改策略,具有局部性,光顺过程不需求解非线性优化问题,易于实现,效率较高;能够保持光顺后曲面片之间的C2连续;对由于光顺过程所引起的曲面形状波动进行有效控制,以限制曲面产生较大变形。 本文提出的方法都用实例进行了验证。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP391.72;V260

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