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基于拉普拉斯网格变形的三维植物叶片建模
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作者 苗腾 赵春江 +1 位作者 陆声链 郭新宇 《图学学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期46-51,共6页
论文提出一种基于拉普拉斯网格变形的三维植物叶片交互式设计方法。该方法以叶片轮廓及叶片主脉中轴点数据输入并生成网格曲面,通过拉普拉斯网格变形技术对叶片的曲面网格进行交互式编辑。轮廓中轴数据点既可以通过三维数字化获得,也可... 论文提出一种基于拉普拉斯网格变形的三维植物叶片交互式设计方法。该方法以叶片轮廓及叶片主脉中轴点数据输入并生成网格曲面,通过拉普拉斯网格变形技术对叶片的曲面网格进行交互式编辑。轮廓中轴数据点既可以通过三维数字化获得,也可以根据叶脉形态计算得到。实验证明,该方法具有较好的普适性,变形计算快速,能够达到实时交互设计的需要,所生成的叶片不仅能够很好地保持叶片的面积特征,同时在形态上具有较强的真实感。 展开更多
关键词 交互式设计 叶片建模 真实感 拉普拉斯坐标
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考虑叶片造型的压气机流动稳定性模型研究进展 被引量:1
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作者 孙大坤 朱恒毅 +3 位作者 许登科 冀国锋 杨加寿 孙晓峰 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1819-1837,共19页
压气机实际稳定裕度是否达到指标直接决定了发动机是否可以投入使用.目前的压气机气动设计体系中缺乏一种高效、准确的评估失稳边界的工具,导致在设计定型后依然存在实际稳定裕度不足的风险.因此迫切需要发展快速可靠的压气机稳定性预... 压气机实际稳定裕度是否达到指标直接决定了发动机是否可以投入使用.目前的压气机气动设计体系中缺乏一种高效、准确的评估失稳边界的工具,导致在设计定型后依然存在实际稳定裕度不足的风险.因此迫切需要发展快速可靠的压气机稳定性预测工具以供设计阶段使用.现代航空压气机叶片的气动设计朝着三维精细化方向发展,如何在设计阶段考虑叶片三维造型的变化对稳定性的影响愈发关键.传统的激盘/半激盘模型难以精细捕捉到三维叶片造型对流动稳定性的影响,而非定常数值模拟方法对计算资源的消耗在压气机设计阶段难以承受.为了在精细考虑叶片造型影响的同时提高计算效率,为气动设计阶段提供稳定性评估工具,本团队首先在2013年提出了叶轮机流动稳定性通用理论,通过分布式叶片力源项建模考虑复杂叶片造型的影响,通过系统特征值描述流动稳定性.继而针对不同的预测目标和应用条件,发展了3种简化模型:子午面模型、流线模型和径向展开模型.其中子午面模型能够准确刻画叶尖间隙、叶片掠和叶片加载方式等关键设计参数对流动稳定性的影响,为设计阶段提供了一种可靠的失稳边界预测工具;流线模型可以快速评估展向各条流线系统的流动稳定性,并定量地给出流动稳定性最为薄弱的区域,从而有针对性地指导叶片扩稳设计;径向展开模型可以快速地预测离心压气机的流动失稳点,定量评估离心压气机流动稳定性.以上模型可以应用于压气机气动设计体系,为设计定型的压气机提供了可靠的稳定性评估方法,为压气机气动/稳定性一体化设计提供了技术储备. 展开更多
关键词 压气机流动稳定性 三维叶片造型 稳定性预测 叶片 压气机设计
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融合生理因子的植物叶片表观建模 被引量:3
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作者 赵春江 苗腾 +1 位作者 郭新宇 陆声链 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期597-608,共12页
植物叶片具有复杂的内部结构、生理过程和光学特性,使得在计算机上准确模拟叶片的表观十分困难.为此提出一种基于生理因子的植物叶片表观材质模型.首先考虑单双子叶植物在结构上的差别,利用单N层板和双N层板抽象叶片内部结构;然后基于PR... 植物叶片具有复杂的内部结构、生理过程和光学特性,使得在计算机上准确模拟叶片的表观十分困难.为此提出一种基于生理因子的植物叶片表观材质模型.首先考虑单双子叶植物在结构上的差别,利用单N层板和双N层板抽象叶片内部结构;然后基于PROSEPCT模型推导得到叶片材质模型的漫反射和透射项,并采用CookTorrance模型作为高光反射项,形成BRDF+BTDF形式的参数化材质模型;最后采用一种叶色变化算法将模型扩展为时间-空间变化的叶片参数化材质模型.实验结果表明,该模型可以通过控制叶绿素、胡萝卜素和叶片结构参数等生理因子来实时地调整叶片的表观,实现空间变化、时间变化的叶片老化模拟,具有较好的真实感效果和绘制速度,能够满足实时交互的需要. 展开更多
关键词 自然现象 叶片表观 真实感绘制 叶片散射
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三维植物叶片萎蔫变化实时模拟 被引量:11
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作者 唐勇 曹园园 +1 位作者 陆声链 郭新宇 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期1643-1650,共8页
为了真实模拟在缺水、高温等条件下植物叶片的萎蔫变形过程,结合植物叶片生理特征和物理特征,采用改进的单层质点-弹簧结构实时模拟了植物叶片萎蔫变形,较好地实现多种具有不同叶脉结构的植物叶片在三维空间中的动态萎蔫变形过程.首先... 为了真实模拟在缺水、高温等条件下植物叶片的萎蔫变形过程,结合植物叶片生理特征和物理特征,采用改进的单层质点-弹簧结构实时模拟了植物叶片萎蔫变形,较好地实现多种具有不同叶脉结构的植物叶片在三维空间中的动态萎蔫变形过程.首先从真实植物叶片的数字图像中提取叶片的边缘轮廓和叶脉,并在此基础上建立叶片的曲面网格模型;然后通过叶片曲面网格建立叶片的质点-弹簧变形模型,考虑到叶肉和叶脉结构在植物叶片萎蔫变形中具有不同的作用,将质点-弹簧模型中的质点分为叶脉质点、叶缘特征点和普通质点3类,同时设置不同的受力约束使不同类型的质点具有不同的运动方式;最后对叶脉位置上的弹簧和其他弹簧设置不同的收缩强度,以突出叶脉对叶片形变的主导作用.实验结果表明,该方法能够较好地模拟不同形态结构的植物叶片的萎蔫变形过程,满足实时交互的需要. 展开更多
关键词 植物叶片形态 DELAUNAY三角化 物理 质点-弹簧 叶片变形
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风轮机叶片雷达散射特性计算与解析式拟合 被引量:5
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作者 何炜琨 汲超迪 +1 位作者 王晓亮 吴仁彪 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2626-2633,共8页
风轮机作为高大的运动障碍物,会对气象雷达的工作性能产生较为严重的影响,研究风轮机的电磁散射特性对于识别风电场干扰、评估其对气象雷达的影响具有重大意义。考虑了圆柱叶片介电常数对其雷达散射截面积(RCS)的影响,利用数值拟合的方... 风轮机作为高大的运动障碍物,会对气象雷达的工作性能产生较为严重的影响,研究风轮机的电磁散射特性对于识别风电场干扰、评估其对气象雷达的影响具有重大意义。考虑了圆柱叶片介电常数对其雷达散射截面积(RCS)的影响,利用数值拟合的方法实现了不同材料圆柱叶片RCS仿真和解析式的拟合,并对拟合结果进行了验证;其次,考虑了风轮机叶片翼型对其RCS的影响,运用UG软件对某型号风轮机叶片进行了三维建模,对其回波信号进行微动特征分析,并与实测结果进行了对比,证明了该建模方法的正确性;最后利用数值拟合的方法给出了真实叶片RCS在一定范围内的解析计算公式。 展开更多
关键词 风轮机 气象雷达 电磁散射特性 解析公式 叶片建模
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水轮机叶片测绘数据的三维CAD绘型 被引量:6
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作者 邓杰 陈锐 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2009年第11期103-106,共4页
介绍了一种在三维参数化CAD软件(UGS NX)中用水轮机叶片测绘数据进行三维绘型的逆向工程方法。叶片建模的基本数据来自实物叶片的测绘资料,包括样板曲线和叶片表面上不规则的测绘点群。建模的程序包括:测绘数据导入,创建叶片轮廓曲线,... 介绍了一种在三维参数化CAD软件(UGS NX)中用水轮机叶片测绘数据进行三维绘型的逆向工程方法。叶片建模的基本数据来自实物叶片的测绘资料,包括样板曲线和叶片表面上不规则的测绘点群。建模的程序包括:测绘数据导入,创建叶片轮廓曲线,用三维数据创建叶片轴面型线,创建叶片网格曲线,创建叶片头部曲面,创建叶片表面曲面,创建叶片实体等。 展开更多
关键词 水轮机 转轮叶片3D 逆向工程方法 UGS NX
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