基于表面建模技术的数控车床动态加工仿真模型研究

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作者 徐达丽 李志鹏 《林业机械与木工设备》 北大核心 2004年第12期46-48,共3页

在充分考虑数控车床加工表面特征的基础上,对以往仿真模型的不足进行了分析,提出了基于螺旋曲面的加工表面模型。该模型充分考虑了数控程序中主轴转速和进给速率两个重要参数,并提出了数控车床动态加工过程仿真的时间驱动机制。

关键词 表面建模技术 数控车床 动态加工 仿真模型 时间驱动 主轴转速 进给速率

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三维矿体表面建模中的三角剖分技术及其应用 被引量：9

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作者 冀晓伟 卢才武 李海波 《金属矿山》 CAS 北大核心 2011年第2期106-110,114,共6页

介绍了如何根据勘探线剖面矿体边界线,用三角剖分方法逼近矿体表面,建立矿体三维可视化模型的技术。三维矿体表面建模技术主要包括勘探线剖面矿体边界线的圈定、相邻边界线之间三角剖分和单个边界线内部三角剖分等内容。针对矿体结构复... 介绍了如何根据勘探线剖面矿体边界线,用三角剖分方法逼近矿体表面,建立矿体三维可视化模型的技术。三维矿体表面建模技术主要包括勘探线剖面矿体边界线的圈定、相邻边界线之间三角剖分和单个边界线内部三角剖分等内容。针对矿体结构复杂的特点,提出应用"凸包投影法"和"凸点逐步消除法",分别解决相邻凹多边形矿体边界线之间与单个凹多边形矿体边界线内部的三角剖分问题,从而建立起复杂矿体的三维可视化模型。应用研究表明:运用本文方法,根据矿区勘探数据,能够建立起符合实际的三维矿体表面模型。 展开更多

关键词 三维矿体表面建模 三角剖分 凸包投影法 凸点逐步消除法

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基于多方向连续小波构造的粗糙表面建模

3

作者 李伟凡 周超 谢映 《工具技术》 2018年第5期124-129,共6页

参数可控的表面形貌建模方法依赖于高效的数学建模工具,而传统的表面建模方法由于参数的非稀疏性和冗余性,难以将平稳纹理过程与非平稳随机分形过程相互有机结合。本文通过引入多方向小波建模并与多重分形建模方法相结合,构造了具有多... 参数可控的表面形貌建模方法依赖于高效的数学建模工具,而传统的表面建模方法由于参数的非稀疏性和冗余性,难以将平稳纹理过程与非平稳随机分形过程相互有机结合。本文通过引入多方向小波建模并与多重分形建模方法相结合,构造了具有多尺度、多方向、多重分形性质的基于多方向小波的表面形貌建模方法。通过人工设定不同表面形貌参数,计算机可以对铣加工表面形貌的特征进行建模仿真,并生成对应的功率谱进行对比与分析。实验表明,通过多方向小波构造的粗糙表面相较于传统的各向异性分形表面建模或纹理建模,具有更优秀的纹理控制能力与多尺度建模能力,可以在任意方向与尺度上按需求建立准确的表面纹理形貌与多重分形特征,有效实现所需的表面形貌。 展开更多

关键词 多方向小波 表面建模 多重分形 表面结构参数

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纵扭复合超声端面铣削表面微结构建模与试验研究 被引量：6

4

作者 张存鹰 赵波 王晓博 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期52-63,79,共13页

目的对纵扭复合超声端面铣削加工表面微结构进行预测,以优化加工参数。方法对纵扭复合超声端面铣削进行运动学分析,并在其基础上建立三维运动轨迹方程。对刀尖轨迹仿真,且研究该运动方式下的加工特性。通过对切削刃和工件离散化建立纵... 目的对纵扭复合超声端面铣削加工表面微结构进行预测,以优化加工参数。方法对纵扭复合超声端面铣削进行运动学分析,并在其基础上建立三维运动轨迹方程。对刀尖轨迹仿真,且研究该运动方式下的加工特性。通过对切削刃和工件离散化建立纵扭复合超声端面铣削表面微结构理论模型,并利用MATLAB进行三维表面仿真。对TC4钛合金进行超声振动切削试验。结果理论仿真和切削试验结果均表明超声纵扭端面铣削时,随振幅的增加,由振动引起的表面微观结构特征愈加明显。扭纵幅值比增大时,加工表面微观结构凹坑效应弱化,At/Al=0.55时,加工表面呈条形片状微观结构。振动频率和主轴转速会影响表面微观结构单元的疏密程度。结论加工表面微结构的生成与振动频率、振幅、扭纵复制比、切削速度等加工参数相关,铣削实验得到的加工表面变化趋势与表面理论模型吻合,该表面模型能够优化超声加工参数。 展开更多

关键词 纵扭复合超声加工 端面铣削 表面微结构 表面建模

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基于多尺度高度场修正的零件表面形貌建模及应用 被引量：5

5

作者 裘辿 刘振宇 +3 位作者 周思杭 程丰备 谭建荣 唐宏亮 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期1631-1639,共9页

针对目前产品设计阶段建立的零件表面模型局限于单一尺度,难以研究零件原始轮廓下的表面形貌对产品质量与性能影响的问题,提出一种基于多尺度高度场修正的零件表面形貌建模方法.首先提出包含加工参数的归一化分数维特征函数来模拟零件... 针对目前产品设计阶段建立的零件表面模型局限于单一尺度,难以研究零件原始轮廓下的表面形貌对产品质量与性能影响的问题,提出一种基于多尺度高度场修正的零件表面形貌建模方法.首先提出包含加工参数的归一化分数维特征函数来模拟零件表面微观结构,再通过小波分析将零件表面高度场分解到不同的尺度下,并分别进行多尺度基准面评定和结构参数评定.然后提出基于多尺度参数驱动的零件表面形貌修正与合成方法,生成满足粗糙度、波纹度和等效平面度技术要求并叠加了形状的零件表面形貌模型.最后给出了在机床导轨设计分析中的应用实例,验证了文中方法的可行性和实用性. 展开更多

关键词 表面形貌建模 表面结构参数 表面高度场 多尺度修正 小波分析

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激光抛光中金属表面的建模及仿真 被引量：7

6

作者 王涛 王杰 +2 位作者 姚涛 沈永辉 邢奔 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1068-1074,共7页

为了更好地研究激光抛光的作用机理,基于高斯热源对材料表面形貌的变化过程进行了数学建模分析,对表面形貌模型进行了理论表述,使用三种模型的二维投影进行曲线积分的方法拟合材料表面轮廓,提出利用计算过渡表面的方法,将建模对象由单... 为了更好地研究激光抛光的作用机理,基于高斯热源对材料表面形貌的变化过程进行了数学建模分析,对表面形貌模型进行了理论表述,使用三种模型的二维投影进行曲线积分的方法拟合材料表面轮廓,提出利用计算过渡表面的方法,将建模对象由单峰扩大到了整个光斑范围,利用外法线方向受定向激光辐照后升温去材的方法拟合表面的z轴向变化,通过z轴的变化来预测抛光后的表面粗糙度。最后使用ANSYS对不同形貌的材料表面进行激光辐照仿真,得出各种表面情况下温度随时间变化的情况,不同的材料表面形貌对抛光效果有很大影响。 展开更多

关键词 激光抛光 表面形貌建模 计算过渡表面 仿真

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基于像素聚类的空间变化表面材质建模

7

作者 冯洁 李博 周秉锋 《图学学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期94-100,共7页

针对空间变化表面材质的反射属性提出了一种基于图像的轻量化建模方法。仅需利用消费级手机,在环境光和点光源下分别对平面材质样本拍摄一幅图像,即可计算重建其表面的双向反射分布函数(svBRDFs)参数图、法向量图、切向量图等材质属性... 针对空间变化表面材质的反射属性提出了一种基于图像的轻量化建模方法。仅需利用消费级手机,在环境光和点光源下分别对平面材质样本拍摄一幅图像,即可计算重建其表面的双向反射分布函数(svBRDFs)参数图、法向量图、切向量图等材质属性。其中对BRDF参数的拟合采用了一种基于像素聚类的策略,即假定具有相似外观和结构特征的像素属于同种材质、共用一组参数,从而大幅降低参数拟合的难度。在此基础上,通过一种新的迭代多步优化方案对全局和空间变化的参数进行拟合,产生高分辨率的BRDF参数纹理图。该方法不依赖特殊设备,也无需采集海量数据,就能够为包括金属材质、各向异性材质等在内的多种类表面材质产生高质量的BRDF参数图,以及高真实感的基于物理的绘制结果,因此更易于实现和应用。 展开更多

关键词 表面材质建模 空间变化材质 基于图像的绘制 双向反射分布函数 像素聚类

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改进的球头铣刀加工表面形貌建模方法 被引量：4

8

作者 王仁伟 张松 +3 位作者 葛人杰 栾晓娜 王家昌 鲁韶磊 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期973-980,共8页

为解决传统时间步形貌模型存在的刀刃微元尺寸和切削时间离散步长对工件网格尺寸依赖性强、计算效率低、计算精度差等问题,提出一种改进的时间步形貌模型。首先,基于5轴铣削加工中刀具与工件之间的相对运动关系,运用齐次坐标变换原理建... 为解决传统时间步形貌模型存在的刀刃微元尺寸和切削时间离散步长对工件网格尺寸依赖性强、计算效率低、计算精度差等问题,提出一种改进的时间步形貌模型。首先,基于5轴铣削加工中刀具与工件之间的相对运动关系,运用齐次坐标变换原理建立刀刃扫掠面方程。其次,基于刀具不同倾斜角时与工件的接触关系,建立了切入刀刃模型。然后,根据刀刃微元端点在切削时间离散步的开始及结束时刻的空间位置,对刀刃扫掠面进行三角形网格划分,并提出了面向三角形与线段相交的刀具与工件布尔运算模型。最终,利用AISI P20模具钢球头铣刀5轴加工实验,验证了模型的有效性。研究表明,与传统时间步形貌模型相比,改进的时间步形貌模型不但突破了传统模型中工件网格尺寸对刀刃微元尺寸及切削时间离散步长的限制,而且获得了更高的预测精度及计算效率。 展开更多

关键词 改进时间步算法 三角形网格划分 铣削表面形貌建模 预测精度 计算效率

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基于空间变异修正普通克里金的矿区复杂地形高精度建模 被引量：3

9

作者 于广婷 刘同文 +4 位作者 王琦 潘懋 李涛 宋冠涵 刘善伟 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第11期106-111,共6页

普通克里金法是构建矿区三维地形模型并揭示地表沉陷形变场动态变化规律的有效方法。但普通克里金法存在平滑效应的问题,导致估计值的空间变异程度小于实际,无法真实反映矿区复杂地表形态的空间变化特征。本文结合矿区实际地形采样数据... 普通克里金法是构建矿区三维地形模型并揭示地表沉陷形变场动态变化规律的有效方法。但普通克里金法存在平滑效应的问题,导致估计值的空间变异程度小于实际,无法真实反映矿区复杂地表形态的空间变化特征。本文结合矿区实际地形采样数据,提出了一种空间变异修正的普通克里金法,并将其应用于矿区复杂地形的高精度建模,并与已有方法在建模精度和空间变异性复现方面进行了对比分析。研究结果表明,空间变异修正的普通克里金法能够很好地处理平滑效应对建模的影响,具有更高的建模精度和空间变异性复现能力,在矿区复杂地形高精度建模应用中具有较强的适用性,可以作为一种可靠的建模工具用于矿区复杂地形沉陷形变场动态变化规律分析。 展开更多

关键词 矿区 复杂地形 高精度表面建模 普通克里金 空间变异修正

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表面—体元一体化矿体三维模型算法研究及其实现 被引量：3

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作者 刘亚静 李梅 《工矿自动化》 北大核心 2013年第9期63-67,共5页

针对现有的矿体面-体混合建模方法要在表面模型和内部体元模型的边界处划分若干子块,存在子块的计算量随精度快速增加的问题,提出了一种基于矢量栅格一体化的矿体建模算法,重点研究了算法中表面与体元模型相交检测、ARTP体元剖切相交体... 针对现有的矿体面-体混合建模方法要在表面模型和内部体元模型的边界处划分若干子块,存在子块的计算量随精度快速增加的问题,提出了一种基于矢量栅格一体化的矿体建模算法,重点研究了算法中表面与体元模型相交检测、ARTP体元剖切相交体元方法的实现。该算法采用剖分的体元代替子块,提高了计算精度,减少了数据冗余。 展开更多

关键词 矿体三维建模 表面建模 内部体元建模 面-体混合建模 表面-体元一体化

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二维流形建模系统的拓扑有效性测试算法 被引量：1

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作者 费耀平 陈松乔 李敏 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1337-1348,共12页

针对目前大多数二维流形建模系统不能保证二维流形结构的问题,通过对基于网格结构的二维流形建模系统进行深入研究,提出一种新的基于顶点的表示方法,并证明其能够精确表示二维流形结构.在此基础上,确定了一组简单的有效性测试规则,并证... 针对目前大多数二维流形建模系统不能保证二维流形结构的问题,通过对基于网格结构的二维流形建模系统进行深入研究,提出一种新的基于顶点的表示方法,并证明其能够精确表示二维流形结构.在此基础上,确定了一组简单的有效性测试规则,并证明了这组规则能在大部分现有的网格建模数据结构中测试二维流形结构的有效性. 展开更多

关键词 表面建模 拓扑有效性 二维流形 计算机图形学

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机载气象雷达目标的三维建模方法研究 被引量：2

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作者 刘琴 李明磊 +2 位作者 汪玲 朱岱寅 钱君 《雷达科学与技术》 北大核心 2022年第4期435-441,共7页

三维可视化系统能够为机载气象雷达回波数据分析提供支持。本文以预先提取的气象目标三维点云数据为基础,设计了一种面向机载气象雷达目标的三维建模方法。首先运用α-shape算法提取气象目标的外轮廓点云,并通过主元分析法求取点的法向... 三维可视化系统能够为机载气象雷达回波数据分析提供支持。本文以预先提取的气象目标三维点云数据为基础,设计了一种面向机载气象雷达目标的三维建模方法。首先运用α-shape算法提取气象目标的外轮廓点云,并通过主元分析法求取点的法向量,再利用泊松重建算法对具有法向信息的外轮廓点云进行三维表面重建。结果表明,该方法得到的气象目标三维重建结果轮廓清晰,表面细节特征明显,能够反映气象目标的空间结构分布特征。相较于仅使用α-shape算法和移动立方体算法,该方法在重建精度和计算效率方面均有提高。重建模型整体上满足机载气象目标三维建模的要求,可以为未来的机载显控气象信息平台三维可视化提供技术支持。 展开更多

关键词 机载气象雷达 气象目标可视化 三维表面建模 α-shape算法 泊松表面重建

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穿脉数据约束下的金属矿体三维建模 被引量：1

13

作者 刘亚静 谭政 +1 位作者 李梅 杜映东 《中国矿业》 北大核心 2019年第12期88-93,共6页

针对金属矿山三维建模过程中数据量较小,难以精确还原矿体表面模型的问题,提出了一种穿脉数据约束下的三维矿体表面建模方法。通过分析钻孔数据缺失矿体的数据特征,以矿山工程图中穿脉图与矿体轮廓图为源数据,利用穿脉数据对矿体轮廓线... 针对金属矿山三维建模过程中数据量较小,难以精确还原矿体表面模型的问题,提出了一种穿脉数据约束下的三维矿体表面建模方法。通过分析钻孔数据缺失矿体的数据特征,以矿山工程图中穿脉图与矿体轮廓图为源数据,利用穿脉数据对矿体轮廓线进行约束;在讨论穿脉数据与矿体轮廓线匹配问题的基础上,提出了以穿脉上见矿点与矿体轮廓线的连接方法以及穿脉数据约束矿体表面建模的约束算法。以内蒙古油篓沟矿区为研究对象进行建模。研究结果表明:在穿脉数据约束下的矿体三维建模可以更好地模拟矿体表面形态、提高建模精度,矿体建模插值后的计算结果与生产详查报告进行的储量估算的储量值相差不大,结果较为准确。因此该算法有利于提高矿体储量估算的精度。 展开更多

关键词 金属矿山 穿脉约束 表面建模 矿体三维 WEBGL

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超声振动辅助加工表面微结构及其特性研究进展 被引量：16

14

作者 张存鹰 赵波 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期259-274,共16页

针对超声振动复合加工方法种类繁多且表面微结构指征复杂等问题,阐述了表面微结构的内容和研究现状,论述了国内外超声切削、磨削、表面强化等方法的加工原理及超声振动加工表面微结构特性的试验研究方法,归纳了超声振动条件下表面粗糙... 针对超声振动复合加工方法种类繁多且表面微结构指征复杂等问题,阐述了表面微结构的内容和研究现状,论述了国内外超声切削、磨削、表面强化等方法的加工原理及超声振动加工表面微结构特性的试验研究方法,归纳了超声振动条件下表面粗糙度、表面微观形貌的建模方法及其特点,讨论了实验回归建模、数值解析建模和神经网络建模的研究进展,并预测了国内外超声振动表面加工的新技术领域和发展方向,对改善高性能难加工材料的表面微结构特性具有重要意义。 展开更多

关键词 超声振动加工 表面微结构 表面形貌 表面粗糙度 表面建模

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一种基于平滑的三维模型简化方法 被引量：1

15

作者 沈毅 王博亮 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第B06期266-269,共4页

在复杂三维表面建模中,三角面数目巨大,需要运用模型的简化技术,以便于在一般的PC机上进行实时渲染.另外一般还要对原始的粗糙模型进行平滑以达到较好的观察效果.针对这一类问题,本文提出了一种新的方法,将这两个过程结合起来,把简化安... 在复杂三维表面建模中,三角面数目巨大,需要运用模型的简化技术,以便于在一般的PC机上进行实时渲染.另外一般还要对原始的粗糙模型进行平滑以达到较好的观察效果.针对这一类问题,本文提出了一种新的方法,将这两个过程结合起来,把简化安排在平滑的过程中完成.本方法结合了两种比较常用的简化方法:点删除和边删除法的优点,并且利用了平滑时产生的中间结果作为简化选择的权值,简化了运算、提高了效率. 展开更多

关键词 平滑 模型简化 三维 表面建模 观察效果 实时渲染 简化技术 PC机 权值 删除

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面向管道焊缝渗透检测机器人的管道定位与规划方法 被引量：2

16

作者 李彰 欧越 +3 位作者 陈建文 徐阳 樊继壮 赵杰 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第17期7168-7176,共9页

为了实现核电设施管路的自动化焊缝检测作业,在降低人工作业安全风险的同时提高工作效率,提出了一种集喷涂、喷擦、刷涂、擦洗、环境感知和场景建模的机器人自主作业软件系统及相关算法。分析作业机器人的工作环境和功能需求,进行机械... 为了实现核电设施管路的自动化焊缝检测作业,在降低人工作业安全风险的同时提高工作效率,提出了一种集喷涂、喷擦、刷涂、擦洗、环境感知和场景建模的机器人自主作业软件系统及相关算法。分析作业机器人的工作环境和功能需求,进行机械臂和感知模块的选型,制定三维建模和参数辨识方案,搭建焊缝检测作业系统;提出了一种基于机器人感知到的视觉和深度信息进行场景建模的算法,该算法可以输出检测关到作业面的位置、三维模型以及作业区域范围;提出了一种基于三维重构模型和作业区域范围进行作业轨迹规划的算法,并搭建了仿真平台验证运动轨迹的正确性;开展了管道定位与三维重构实验以及轨迹规划实验,实验的结果证明,提出的管道定位方法能够实现精确的点云数据采集和高精度的管道参数辨识,机械臂能够实现准确性高、连续性好的运动,满足管道焊缝检测作业的要求。 展开更多

关键词 焊缝检测 三维点云 表面建模 运动规划

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三维数据场可视化技术在数字矿山中的应用 被引量：11

17

作者 赖朝辉 刘修国 +1 位作者 花卫华 李丰丹 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第12期131-134,138,共5页

介绍了三维数据场可视化技术和数字矿山的概念,并通过作者参与开发的全国产矿业软件——"固体矿产资源储量估算与三维矿体建模可视化系统"实例来说明三维数据场可视化技术在矿体表面建模、品位块体模型、品位等值曲面生成中... 介绍了三维数据场可视化技术和数字矿山的概念,并通过作者参与开发的全国产矿业软件——"固体矿产资源储量估算与三维矿体建模可视化系统"实例来说明三维数据场可视化技术在矿体表面建模、品位块体模型、品位等值曲面生成中的实际应用,最后展望了体绘制技术在数字矿山中的应用价值和前景。 展开更多

关键词 三维数据场可视化 矿体表面建模 块体模型 体绘制

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基于GIS的地质图3维可视化表达及其地质意义 被引量：1

18

作者 刘学锋 孟令奎 +1 位作者 赵春宇 黄长青 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2003年第3期59-61,共3页

阐述地质图3维可视化的必要性,提出基于GIS的地质图3维可视化的方法和步骤,探讨地质图3维可视化的地学意义。

关键词 GIS 地质图 可视化 地质实体 地理信息系统 三维表面建模技术

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一种基于激光测距技术的三维可视化系统 被引量：6

19

作者 刘星 裴海龙 《现代电子技术》 2008年第4期147-149,152,共4页

构建一个基于激光距离探测器的物体表面三维建模与成像系统,通过对运动物体的多次连续扫描,根据采集到的二维距离信息和扫描仪的运动方程以及转动姿态,建立物体表面的三维空间模型。其作为一个PC/104嵌入式系统,可应用于室内物体表面建... 构建一个基于激光距离探测器的物体表面三维建模与成像系统,通过对运动物体的多次连续扫描,根据采集到的二维距离信息和扫描仪的运动方程以及转动姿态,建立物体表面的三维空间模型。其作为一个PC/104嵌入式系统,可应用于室内物体表面建模,也适用于将扫描仪挂栽在车辆或小型无人机等移动平台上,进行室外地表环境的三维可视化。 展开更多

关键词 三维可视化 表面建模 移动平台 激光测距技术

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固结磨料流体动压磨削理论研究

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作者 林彬 王波 +1 位作者 柳鹏飞 张晓峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期4006-4012,共7页

为实现确定磨盘的磨削深度控制,减少加工中不同粒度工具的更换次数从而提高加工效率,流体动压状态下的固结磨料加工工艺第一次被提出。在完成磨盘表面形貌建模的基础上,以磨盘和工件间隙中的磨削液膜为研究对象,建立了瞬态等温条件下的... 为实现确定磨盘的磨削深度控制,减少加工中不同粒度工具的更换次数从而提高加工效率,流体动压状态下的固结磨料加工工艺第一次被提出。在完成磨盘表面形貌建模的基础上,以磨盘和工件间隙中的磨削液膜为研究对象,建立了瞬态等温条件下的流体润滑方程,并利用显示有限差分算法求得数值解。计算结果表明:通过调节动压力来控制磨削深度是可行的,因为液膜动压力随磨盘最大磨削深度的减小而有明显的上升趋势,分布也趋于平坦;提高入口压力时,动压力明显增大,但也加剧了其分布的不均匀性;因为受制于磨盘表面形貌以及加工质量要求,转速对动压力的影响并不显著。 展开更多

关键词 流体动压磨削 固结磨料 表面形貌建模 流体润滑

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