检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：宋显建北京理工大学

学位级别：硕士

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复杂三维目标的二次曲面几何建模

复杂三维目标的二次曲面几何建模

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作者：张华西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文主要研究一种基于二次曲面的几何建模方法。三维目标几何模型的构建方法,是用平面单元和二次曲面(柱面、锥面和椭球面)单元作为几何建模的基础面元。该几何建模方法依据一种新的二次曲面统一方程,此方程的参数具有明确的几何意义,... 详细信息

本文主要研究一种基于二次曲面的几何建模方法。三维目标几何模型的构建方法,是用平面单元和二次曲面(柱面、锥面和椭球面)单元作为几何建模的基础面元。该几何建模方法依据一种新的二次曲面统一方程,此方程的参数具有明确的几何意义,能够表达出几何建模的意图和建模过程。本文还研究了基于二次曲面的区域分割、参数拟合,以及坐标变换、消隐等建模技术。利用粒子群算法进行了简单的二次曲面的参数拟合。介绍了TGM几何建模软件,重点研究基于该建模软件的二次曲面几何建模。由于二次曲面形状的灵活性,应用二次曲面进行几何建模,能够利用较少的面片数,得到目标较为精确的表示。基于二次曲面几何建模方法的优点,介绍一种建立在该几何建模基础上的应用:激光引信目标近场回波特性计算。用平面和二次曲面(柱面、锥面、椭球面)单元来逼近目标表面,建立三维目标几何模型,基于目标表面的材料和BRDF实测数据,用遗传优化算法进行五参数统计建模。根据引信参数和交会条件,计算激光引信目标的回波信号。该方法计算时间短、效果好。

关键词：二次曲面参数拟合粒子群算法几何建模激光引信

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反求工程的产品几何建模技术研究

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组合机床与自动化加工技术 2003年第4期 7-9,12页

作者：栗全庆李明郑州航空工业管理学院工业工程系郑州450005

分析了目前在反求工程产品几何建模中广泛应用的曲面模型的局限性 ,指出反求工程为实现创新功能必须采用产品特征模型 ,提出了基于实体造型的特征建模方法。这种方法可以避免曲面模型的缺陷 ,拓宽反求工程的应用范围 ,是实现三维重构的... 详细信息

分析了目前在反求工程产品几何建模中广泛应用的曲面模型的局限性 ,指出反求工程为实现创新功能必须采用产品特征模型 ,提出了基于实体造型的特征建模方法。这种方法可以避免曲面模型的缺陷 ,拓宽反求工程的应用范围 ,是实现三维重构的新方法。

关键词：反求工程特征模型实体造型产品特征模型三维重构几何建模

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闭孔泡沫材料几何建模及其应用研究

闭孔泡沫材料几何建模及其应用研究

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作者：黄东梅燕山大学

学位级别：硕士

在现代工业技术领域中，闭孔泡沫材料凭借自身的高比刚度、高比强度、质量轻的特点，有着显著优势及广泛的应用前景，其制备工艺和力学性能的研究一直是国内外学者关注的热点。针对闭孔泡沫材料几何建模问题，本文以泡沫铝为对象，模仿... 详细信息

在现代工业技术领域中，闭孔泡沫材料凭借自身的高比刚度、高比强度、质量轻的特点，有着显著优势及广泛的应用前景，其制备工艺和力学性能的研究一直是国内外学者关注的热点。针对闭孔泡沫材料几何建模问题，本文以泡沫铝为对象，模仿熔体发泡机理及其过程，提出了一种采用椭圆孔（或椭球孔）内填充Voronoi胞体（Ellipse/Ellipsoid Filled in Voronoi Cell，简称EFIVC）几何建模方法，解决了孔壁交界处的孔壁厚度过渡问题，为压缩变形、冲击吸能和隔热性能研究的有限元建模提供了与实际泡沫材料更接近的几何模型。本文主要的研究内容如下： (1)闭孔泡沫材料EFIVC几何建模算法开发以种子点为胞体核心构建Voronoi多边形（多面体），模仿熔体发泡机理及其泡孔生长过程，在每个Voronoi多边形（多面体）内部填充空心椭圆（椭球），形成泡沫材料胞体。以椭圆（椭球）几何尺寸为设计变量、泡沫材料胞体体积最小为目标函数、椭圆（椭球）与Voronoi多边形（多面体）不相交为约束条件，建立泡沫材料胞体几何模型优化算法，采用拟牛顿法进行求解，得到空心胞体数据结构，完成二维和三维泡沫材料的EFIVC几何建模。 (2)基于EFIVC几何模型的泡沫材料压缩变形数值模拟基于EFIVC算法建立了不同孔隙率的闭孔泡沫材料几何模型，并以***有限元软件为平台，对其压缩变形过程数值模拟，得出了孔隙率、孔径、加载速率、试样尺寸对E/Es和应力-应变曲线的影响规律。 (3)泡沫铝制备与压缩变形验证实验以TiH2作为发泡剂、Mg作为增粘剂，采用熔体发泡法开展泡沫铝制备实验，不断调节温度、发泡剂和增粘剂比例和保温时间等工艺参数，经过多次实验和工艺参数调整优化，得到泡孔形状及均匀性较好的闭孔泡沫铝试样。将试件在WDW-3100型电子万能试验机上进行压缩实验，将采集到的应力-应变曲线与有限元模拟结果进行对比，两者吻合良好，验证了利用EFIVC算法作为有限元几何模型建模方法的可靠性。 (4)基于EFIVC算法的梯度泡沫材料几何建模与Gibson气相增强机理研究通过控制Voronoi种子点在离散区域内的分布，构建带有梯度泡沫铝模型，为梯度泡沫材料的模拟研究提供了一种新途径。基于Gibson的气相增强理论，以EFIVC几何模型为基础建立压缩变形有限元模型，在闭孔泡沫材料的椭圆形泡孔内部施加0.01MPa、0.1MPa、0.5MPa、1MPa、1.5MPa的膨胀压力。模拟结果表明，随着内压的增加，闭孔泡沫铝的屈服应力和平台应力增大，抵抗变形的能力增强，揭示了闭孔泡沫材料气相增强的机理。本课题研究为闭孔泡沫材料力学性能数值模拟分析与新型泡沫材料开发，提供了一种新途径。

关键词：闭孔泡沫铝几何建模 EFIVC算法有限元模拟梯度材料气相增强

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索支撑五、六边形网格单层球面网壳几何建模及力学性能分析

索支撑五、六边形网格单层球面网壳几何建模及力学性能分析

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作者：李鹏山东建筑大学

学位级别：硕士

五、六边形单层球面网壳是一种新型的组合多边形网格网壳,与普通的三角形网格网壳相比,其优点在于提高了结构的通透性,获得了良好的建筑效果。由于网壳的每个单元都由平面的五边形或六边形组成,更适合于玻璃或者膜结构作为采光顶,也使... 详细信息

五、六边形单层球面网壳是一种新型的组合多边形网格网壳,与普通的三角形网格网壳相比,其优点在于提高了结构的通透性,获得了良好的建筑效果。由于网壳的每个单元都由平面的五边形或六边形组成,更适合于玻璃或者膜结构作为采光顶,也使得面板材料的制作和安装更加方便。为了解决多边形面内剪切刚度差的问题,在六边形网格面内设置了对角向的交叉索支撑,形成刚性梁单元和柔性索单元组合而成的杂交结构。目前,国外已有类似的建筑,但国内的研究还处在起步阶段,根据近年来国内大型公建的发展趋势来看,这种新型的结构形式具有广阔的应用前景。本文在参阅国内外相关文献的基础上,提出一种五、六边形网格的几何建模方法,并系统研究了索支撑五、六边形网壳结构的基本静力性能和静力稳定性能,论文主要内容有:分析了五、六边形组合多面体的几何特性,提出了一种建模方法,解决了五、六边形网格的不共面问题。以正二十面体为基础,经过单元三角划分、投影、平面截顶等流程完成了网壳的几何建模。利用有限元软件3D3S,对网壳在无索和有索两种情况下的基本静力性能进行了对比分析,结果表明索明显提高了结构的刚度。选取荷载分布形式、钢杆件截面、索截面、索预应力等影响结构力学性能的参数作为研究对象,考察了其对网壳结构构件内力和最大节点位移的影响。分析表明:结构的不同参数对网壳静力性能的影响是相关的,只有确定参数之间合理的比例关系,才能使结构的性能达到最优。利用有限元软件ANSYS,考虑双重非线性,对索支撑五、六边形球面网壳的静力稳定性进行了系统研究。考察了索支撑网壳在满跨均布荷载作用下的荷载位移全过程曲线,分析了矢跨比、刚杆件截面、索截面等参数对结构极限承载力的影响,并进一步分析了不同初始缺陷对结构极限承载力的影响。结果表明,索支撑网壳为缺陷敏感性结构,结构制作安装过程中应尽量减小初始缺陷的危害。

关键词：五、六边形网格索支撑几何建模基本静力性能静力稳定性能

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典型仿真几何建模方法的研究

典型仿真几何建模方法的研究

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作者：郭希旺沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

本论文以飞行模拟仿真为背景，采用MultiGen Creator和3Dmax平台，实现了飞机、机场、地物模型的建模，文中详细分析了几何建模的方法，并分别采用这两种建模工具对某机进行几何建模。　　为了满足飞行仿真中的要求，采用了DOF技术及动... 详细信息

本论文以飞行模拟仿真为背景，采用MultiGen Creator和3Dmax平台，实现了飞机、机场、地物模型的建模，文中详细分析了几何建模的方法，并分别采用这两种建模工具对某机进行几何建模。　　为了满足飞行仿真中的要求，采用了DOF技术及动画技术，实现了飞行仿真中方向舵、升降舵、副翼、襟翼、仪表盘和座舱等动态模拟效果。并通过对LOD技术的研究实现了该技术在整机上的应用。通过研究了机场地形原始数据的获取和DED、DEM数据格式的转换方法，从而确定了创建地形模型数据库的实施方案，其中包括LOD技术的应用和地形块的划分，并结合Google Earth和Getscreen软件来获取地形纹理图片的方法等。根据飞行仿真需求，建立了某机场的地形数据库并对地形数据进行简化处理。　　另外，在对机场周边的典型地物进行三维几何建模中，运用纹理技术实现对一些建筑物和机场跑道的建模，大大降低了建模的复杂程度，在处理场景过程中，提出了利用实例化和外部引用的方法，即大大减少了该系统对资源的占用，又提高了动态响应速度，增强了机场周边环境的真实效果。在飞机低空飞行和着陆时，为了提高视景仿真地逼真度，采用了局部三维模型切换技术。

关键词：飞行仿真几何建模 LOD技术地形数据库

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多视图三维重建中的几何建模和纹理映射

多视图三维重建中的几何建模和纹理映射

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作者：陈兆麟北京大学

学位级别：硕士

三维重建是计算机视觉与计算机图形学领域一个重要的且富有挑战性的研究课题。此类技术致力于重建真实世界中的单个物体或者大规模场景，以期能在计算机环境下进行可视化的展示。\n 本文将主要研究基于图像序列的三维重建的后端技术... 详细信息

三维重建是计算机视觉与计算机图形学领域一个重要的且富有挑战性的研究课题。此类技术致力于重建真实世界中的单个物体或者大规模场景，以期能在计算机环境下进行可视化的展示。\n 本文将主要研究基于图像序列的三维重建的后端技术，即目标物体的几何建模和纹理映射。这两部分是多视图三维重建的最核心模块，直接关系到重建模型的最终视效，对算法和系统成败具有关键意义。本文的研究工作扼要如下:\n (1)三维物体的表面点云生成首先通过基于面片的立体视觉算法，获得目标物体几何表面的初始点云，然后利用基于八叉树的可视化外壳点云进行优化。通过这两种技术创新性的融合，我们将获得一个高质量的点云，不仅能恢复出物体的凹陷和孔洞，还能恢复出物体的细长部分、低纹理及高光区域。\n (2)三维物体的几何造型建模研究从点云到网格的诸多算法。首先阐述基于泊松方程的表面重建技术，然后分析基于全局优化的形状拟合技术，并提出了改进方案。最终算法不仅能很好地去除噪声点云的干扰，还能准确网格化物体的细节部分。\n (3)高真实感的无缝纹理重建提出了一个新颖的三维模型纹理重建框架。首先通过Graph Cuts计算出一个最优的纹理区域分块，在保留纹理细节和维护颜色一致性上做到良好的平衡。然后利用多频带融合技术消除残余的纹理接缝。同时还要考虑自遮挡、纹理错位、高光等问题。

关键词：多视图三维重建立体视觉点云生成几何建模纹理映射

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结合B样条曲线与LS文法的大豆叶片二维几何建模

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江苏农业科学 2016年第1期44卷 411-414页

作者：裴文彤朱景福黑龙江八一农垦大学信息技术学院黑龙江大庆163319

虚拟植物模拟作为近几年快速发展的一项研究得到了广泛的关注。叶片是植物重要的器官之一,叶片模拟的好坏直接影响植物整体模型的效果。运用角点检测法,结合B样条曲线的方法建立叶片轮廓,叶脉模拟采用分形LS文法,最终建立叶片的二维几... 详细信息

虚拟植物模拟作为近几年快速发展的一项研究得到了广泛的关注。叶片是植物重要的器官之一,叶片模拟的好坏直接影响植物整体模型的效果。运用角点检测法,结合B样条曲线的方法建立叶片轮廓,叶脉模拟采用分形LS文法,最终建立叶片的二维几何模型。该方法能够很好地保持叶片的轮廓,突出了角点检测法检测出的特征点在虚拟叶片建模中的作用,模拟效果良好。

关键词： B样条曲线 LS文法大豆叶片几何建模

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基于三维重建图像的作物根系形态特征提取与几何建模及其应用

基于三维重建图像的作物根系形态特征提取与几何建模及其应用

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作者：李志垣华南农业大学

学位级别：硕士

植物根系形态是研究植物遗传营养的重要手段之一，目前人们往往采用计算机图形图象技术建立真实模型进行间接测量，例如用基于CCD多角度图象重建方法获取比较精确的三维实体图象。为了在此基础上计算形态参数，需要研究基于根系三维重... 详细信息

植物根系形态是研究植物遗传营养的重要手段之一，目前人们往往采用计算机图形图象技术建立真实模型进行间接测量，例如用基于CCD多角度图象重建方法获取比较精确的三维实体图象。为了在此基础上计算形态参数，需要研究基于根系三维重建图象的特征提取方法，利用骨架和半径信息计算特征参数；另一方面，根系的建模与仿真，不仅为分析根系构型提供精确数据，还为计算机模拟实验提供直观可靠的实验材料。为达到实时且逼真动画效果，需要建立数据结构简单、图形生成速度快的静态网格模型。本文研究内容如下：\n 1)深入分析三种传统的骨架提取方法，并将它们在根系图象上加以实现，结果发现它们在这种重建根系图象上的一些不适应性；\n 2)根据根系天然类柱体特性，提出一种适合根系图象的最小横截面骨架和半径信息提取算法，得到骨架点；利用人机交互手段和样条算法将骨架点连接成光滑曲线构成根系骨架曲线，该方法方便实用，而且很鲁棒；\n 3)分析了各种空间曲线曲面造型技术的优缺点，提出了基于球B样条与多结点样条相结合的根系形态建模算法，得到较好效果，图形存储数据结构非常简单；\n 4)利用上述方法得到骨架特征，推导三维根构型参数计算公式，获得较高精度的各类参数；\n 5)初步探讨本文建模方法的一些应用前景，如三维形态的交互式设计和生长过程的动画生成中的应用；基于激光描仪数据的植物形态建模，为现代农业和数字农业提供有效的信息手段。

关键词：植物根系特征参数几何建模三维重建网格模型计算机模拟

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双足机器人几何建模及运动规划的研究结构的研究

双足机器人几何建模及运动规划的研究结构的研究

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作者：廖绍辉大连交通大学

学位级别：硕士

双足步行是自然界非常完美，而且节省能量的一种行走方式。近年来，双足机器人的研究发展迅速，吸引了各国研究者。由于双足机器人技术复杂，研究成本高，模块化成为这一领域的发展趋势。本文以德国AMTEC公司生产的PowerCube模块为基础... 详细信息

双足步行是自然界非常完美，而且节省能量的一种行走方式。近年来，双足机器人的研究发展迅速，吸引了各国研究者。由于双足机器人技术复杂，研究成本高，模块化成为这一领域的发展趋势。本文以德国AMTEC公司生产的PowerCube模块为基础，进行双足机器人的步行研究。\n 首先以人类行走模式为蓝本，结合PowerCube模块的实际情况，确定双足机器人的自由度数目和自由度的位置分布。利用三维造型软件Pro/E对PowerCube模块进行三维造型，同时设计相关的连接件。按照相同的自由度数目和不同位置分布方式，设计了三种不同结构的双足机器人，并对其优缺点进行了分析，然后选定其中一种结构作为本文研究的双足机器人结构。在三维模型的基础上，为了数学分析的需要，对实际的双足机器人结构进行合理简化，得出双足机器人的数学模型，对其进行了正运动学和逆运动学分析，推导出双足机器人运动学的正解和逆解计算公式。\n 在步态规划阶段，对双足机器人的步行过程进行分解，把连续的步行运动分解成相应的许多小步，再对每一小步进行规划。在双足机器人数学模型的基础上，把双足机器人抽象成倒立摆，以双足机器人行走过程中ZMP在脚底的位置不发生变化，运用倒立摆模型的运动规律，分计算质心和摆动腿，对双足机器人进行步态规划，推导出各部分的规划函数。\n 以二维倒立摆模型为基础，利用测地线的短程性提出一种新的双足机器人能量优化方法，并对这一方法进行了初步探讨。基于二维倒立摆，构造倒立摆的能量函数，以能量优化为目标把能量函数映射成黎曼曲面，推导出黎曼度量矩阵。在能量曲面上利用测地线的短程性，通过求解测地线微分方程组，得到各控制变量和能量在运动过程中的变化趋势。\n 最后把步态规划函数与本文所设计的具体双足机器人结合起来，得出双足机器人的规划结果，并绘制了相关曲线图。然后，把双足机器人的三维模型导入ADAMS软件，对双足机器人进行运动学仿真，验证了运动学分析和步态规划的有效性。

关键词：机器人几何建模运动规划

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