计算机自动绘图系统研究

本文运用计算机绘图原理、数据处理、程序编制举例说明绘制正等轴测投影图和三视图的方法。     

三维随机图象模型及其空间关系

为了用随机的方法对三维图象进行处理,在二维 Markov场图象模型的基础上,建立了三维 Markov场图象模型。把定义在平面域上随机场的邻域系、集簇和势函数等概念推广到三维空间域,给出了三维邻域系、集簇的空间分布规律和势函数的具体表达式,解释了其空间关系和概率分布,从理论上解决了三维建模的问题,并为三维图象的计算机处理,提供了一种可以实际进行操作的随机方法。     

用画法几何方法解决机务工作中一些空间机构的度量问题

本文以构架式飞机起落架和副翼操纵机构为例说明用画法几何方法求解空间构件受力和运动位移、速度等问题。所建议的方法只需三视图和简单的绘图工具,适于在外场机务工作条件下使用。     

二维及三维贴体网格的一种生成方法

本文讨论了二维及三维情况下应用Ｌａｐｌａｃｅ方程生成贴体网格的方法，并应用ＡＦ１格式求解方程以大大加速迭代收敛的速度，对于二维及三维情况，分别讨论了相应用Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ边界问题解法。对于二维情况，还讨论了翼型的Ｏ－、Ｃ－和Ｈ－型三种典型的网格生成方法。着重讨论了有关割缝上的网格点的处理方法，以保证网格的光滑性。三维情况下，以简化航天飞机外形为例，讨论了网格的生成方法，尤其着重讨论了边界点的处理     

基于三坐标测量机的线结构光快速高精度点云采集方法

利用集成在三坐标测量机上的线结构光测头，提出一种针对单个工件的点云采集方法，建立了线结构光和三坐标测量机的几何坐标系转化模型，将激光测头的二维测量数据统一到三坐标测量机机器的三轴坐标上，转换为三维数据，实现点云采集。通过解决运动状态下的三轴坐标位置锁存与数据传输间的迟滞关系，实现高效采集激光-光栅数据对，得以在连续触发模式下进行快速点云采集。     

液体火箭发动机推力室再生冷却流动与传热计算研究

为了研究液体火箭发动机推力室再生冷却流动与传热的快速仿真方法,建立了推力室再生冷却的准二维模型,对航天飞机主发动机开展了再生冷却流动与传热计算仿真研究,对比分析了再生冷却准二维模型和三维模型的仿真计算结果。研究表明,两种计算模型均可较好地预测推力室燃气及再生冷却剂的流动和传热。三维模型计算精度高,但计算用时较长。计算得到的航天飞机主发动机的燃气侧壁面最高热流密度为162.2MW/m2,最高壁温为1159.7K,冷却剂温升为244.0K,压降为8.5MPa。准二维模型计算结果精度略有降低,但计算时间较三维模型减小了90%。四个参数与三维模型计算结果的差异分别为0.3%,4.4%,8.6%和4.5%,在可接受范围内。本文的准二维模型计算时间短,适用于液体火箭发动机再生冷却结构的方案筛选和优化设计,三维模型计算精度高,适用于设计完成后的校核计算。     

适用于复杂外形产品设计与制造的B-SURF（3D-CAD）系统

B-SURF 3D-CAD系统,由3D几何设计、3D图形变换及处理、数控绘图与数控加工自动编程三个子系统组成。每个子系统又包括若干个相对独立而又互相联系的功能块。 已应用该系统建立了两种型号无人机的全机数模,在IBM4341的图形终端及绘图仪上显示和绘制了全机及各部件的透视图、轴测图、切面图及三面图等。图1即为某型无人机的轴测图。     

结构分析模型图数据结构设计

 常用的绘结构模型图的方法是以元件为单位,绘出元件的边线。突出问题就是每绘一条线都要事先作出判别,另外需要走大量的空笔,绘图效率较低。我们提出一种克服这些不足的方法。用户只须按图1所示的元件顺序和图2～图4所示的节点顺序送入元件的节点号、元件类型,与常用方法无异。程序生成一种绘图数摒结构,把若干元件连成一个块,这种数据结构便于在数据库中实现。     

有限元模型对双转子系统临界转速计算结果的影响

利用ANSYS分别对同一双转子系统建立一维、二维和三维有限元模型.用该软件自带的参数化编程语言(APDL)编制这3种有限元模型的临界转速计算程序,分别求出这3种模型对应的临界转速和主振型.把计算的结果与传递矩阵法求得的结果进行对比,通过对比发现,一维模型与传递矩阵法的计算结果较吻合,二维模型与三维模型的计算结果较吻合.结果表明合理建立有限元模型对计算转子系统的动力学特性具有重要意义.     

不同维度缩放方法在航空发动机总体仿真中的应用

为了研究完全耦合和迭代耦合方法的实现途径及两种方法的差异,针对涡扇发动机,建立了风扇部件的二维仿真模型,发展了基于完全耦合和迭代耦合两种维度缩放方法的发动机多维度仿真模型,对比分析了两种方法在仿真结果、计算速度及可操作性等方面的差异,同时对比了基于部件通用特性图的发动机零维仿真模型与多维度仿真模型的计算结果。结果表明:采用完全耦合方法进行维度缩放时,需要结合部件二维仿真模型对边界条件的要求调整迭代变量,同时需使用发动机零维仿真模型的计算结果作为多维度仿真模型中迭代变量的迭代初值,才能保证模型的收敛性;采用迭代耦合方法进行维度缩放时只涉及部件二维仿真模型与发动机零维仿真模型之间的参数传递控制,更容易实现。在计算均收敛的情况下,基于完全耦合方法与迭代耦合方法的发动机模型的计算结果无明显差异,但后者的计算速度更快。与基准模型相比,基于部件通用特性图的发动机零维仿真模型计算得到的推力最大误差大于8.34%,而多维度仿真模型的推力和耗油率的误差均小于3%,多维度仿真模型可更准确地预估发动机性能。     

Exploring 2D projection and 3D spatial information for aircraft 6D pose

The 6D pose estimation is important for the safe take-off and landing of the aircraft using a single RGB image. Due to the large scene and large depth, the exiting pose estimation methods have unstratified performance on the accuracy. To achieve precise 6D pose estimation of the aircraft, an end-to-end method using an RGB image is proposed. In the proposed method, the 2D and 3D information of the keypoints of the aircraft is used as the intermediate supervision, and 6D pose information of the aircraft in this intermediate information will be explored. Specifically, an off-the-shelf object detector is utilized to detect the Region of the Interest (RoI) of the aircraft to eliminate background distractions. The 2D projection and 3D spatial information of the pre-designed keypoints of the aircraft is predicted by the keypoint coordinate estimator (KpNet). The proposed method is trained in an end-to-end fashion. In addition, to deal with the lack of the related datasets, this paper builds the Aircraft 6D Pose dataset to train and test, which captures the take-off and landing process of three types of aircraft from 11 views. Compared with the latest Wide-Depth-Range method on this dataset, our proposed method improves the average 3D distance of model points metric (ADD) and 5° and 5 m metric by 86.8% and 30.1%, respectively. Furthermore, the proposed method gets 9.30 ms, 61.0% faster than YOLO6D with 23.86 ms.     

面向三维重建的工艺语言理解及工艺语义模型构建

从动态工艺设计过程的视角考察工艺设计意图和二维工序图形的进化进程,以电子工艺卡片为输入对象,将自然语言理解技术和图形理解技术相融合,用具有工艺语义的工序语言指导二维工序图形的三维重建,实现对制造毛坯三维形态演变过程的智能推理,重建出基于特征的零件模型及中间工序模型.研究了工艺语义的定义与表示、机械加工领域概念知识库的构...     

基于Solidworks软件的三维实体建模

介绍了 Solidworks 的特点、建模的基本思路,举例说明了用其进行零件设计、形成装配体和生成二维工程图的过程,并指出了用 Solidworks 所建三维实体模型在虚拟设计和辅助分析中的应用。     

结构光三维视觉系统研究

介绍了结构光三维视觉原理,在广义坐标系中采用投影和透视变换理论建立了结构光三维视觉模型。在此基础上,提出了基于非线性最小二乘法的模型参数标定方法,并建立了结构光三维视觉系统,给出了实验结果。     

三维颅面复原技术研究综述

颅面复原是对人类的颅骨进行面部容貌复原的技术。颅面复原技术以头骨与面貌相互关系规律为科学依据，广泛应用于刑侦、考古等领域。三维颅面复原有两种主要方式，手工颅面复原和计算机辅助三维颅面复原。由于手工复原一般需要7至15个工作日，而且还不能重现皮肤纹理，从而导致质感缺乏，复原效果不理想。随着计算机技术的发展，出现了借助计算机技术复原颅骨面貌的虚拟三维技术即计算机辅助颅面复原技术。这里重点介绍了计算机辅助颅面复原技术的基本方法和进展情况。     

发动机附件三维布局方法研究

探讨了基于发动机和其附件数字模型的三维自动布局。参考二维大规模集成电路板布局算法,结合发动机的结构特点采用了"二维扇形投影距离"的方法,简化了三维空间最短距离的描述。结合布局规则,在多约束条件下,应用改进的优化算法,实现了对发动机附件的自动布局。在本文的示例中总共布局14个附件,耗时20分钟。      

基于三维的波纹管CAD/CAPP集成系统开发

针对企业提高波纹管产品设计效率和减少设计差错的需要,基于SolidWorks用VisualBa-sic6.0开发了波纹管CAD/CAPP集成系统,采用Access数据库存储所需要的工艺数据。该系统能够根据EJMA和GB12777标准设计波纹管参数,根据设计结果自动生成波纹管三维模型、工程图纸和波纹管工艺卡。所形成的图纸和工艺卡可以用交互方式进行修改以满足具体需要。     

三维机织复合材料的一个细观力学模型

根据三维机织复合材料中细观几何和变形的周期性,提出了一种反映细观周期约束条件的组合梁单元模型,该模型既考虑了纤维束的偏轴拉压效应,又考虑了纤维束的弯／剪耦合效应和纤维束之间的相互作用,可以描述纤维束和基体中的细观应力分布。针对一种典型的三维机织复合材料,研究了根据编织参数确定材料细观结构的方法,在此基础上选取材料中最小周期的一段纤维束作为分析胞元,用上述模型分析了面内拉伸荷载下胞元中各相材料的细观应力,进而得到材料平均的宏观模量。材料试验和二维细观有限元分析证明了本模型的可靠性。研究表明,三维机织复合材料中,纤维束拉、弯耦合效应引起的细观应力在应力分析中不可忽略。     

用矩量法研究直升机高频天线电磁特性的旋翼调制效应

 基于面元模型的矩量法与快速多极子方法结合分析了直升机机载高频通信天线电磁特性的旋翼调制效应。通过三维计算机辅助实体建模技术,建立了一个尺度与真实直升机相当的仿真模型,实现了机体表面网格的自动剖分。应用准静态法和FFT技术,计算分析了旋转桨叶对天线辐射场幅度和频率的调制效应,还分析了桨叶旋转对天线输入导纳和互导纳的影响。计算结果表明,旋转桨叶对直升机机载天线辐射场产生了显著的影响。本方法亦适用于其它类型的直升机和其它具有旋转桨叶的载体上天线电磁特性的分析。