自由曲面数字化建模与自组织拟合的研究

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自由曲面数字化建模是反求工程研究的重要课题,被广泛地应用于航天、航空、造船、汽车和模具制造等领域.曲面模型将直接影响零件的形状设计和加工质量,从而影响产品的性能乃至美观.该文针对传统的分片构造曲面的解析函数的自由曲面建模方法存在的一些问题,从全新的角度提出了直接以型值点集合表达曲面的数字化模型,对这种新模型及其相关技术展开研究.该文的主要贡献是提出了直接采用型值点集合表达曲面的自由曲面数字化建模思想,并提出了建模过程中模拟元胞自动机行为规则的型值点单元自律调整、短程通讯、并行操作、迭代趋优的自组织拟合方法.提出了基于图像处理的自适应密度网格划分算法,实现了对型值点的自动筛选.提出了曲面建模的并行计算思想.建立了基于分布式存储环境的多处理机并行计算系统模型.提出了自组织拟合曲面数控加工的数控编程方法.还讨论了基于三角测量原理的激光线结构光数控测量系统的若干关键技术问题.开发了面向数控加工的自组织曲面数字化建模软件系统.
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