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基于動態邊界約束的截面數據優化重構研究 版權信息
- ISBN：9787121353543
- 條形碼：9787121353543 ; 978-7-121-35354-3
- 裝幀：平塑
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
基于動態邊界約束的截面數據優化重構研究 本書特色
在逆向工程中，二維截面重構包括兩個層次：低層次的外形相似、逼近精度；高層次的參數復原。 在二維截面數據的逆向重構中，高層次的參數復原和以及復原精度是至關重要的。本書將截面特征類型分為直線特征、圓弧特征和自由特征，各特征間滿足一定的約束關系（G0連續、G1連續和G2連續）；重點研究直線與樣條特征相鄰、圓弧與樣條特征相鄰的截面數據重構。
基于動態邊界約束的截面數據優化重構研究 內容簡介
在逆向工程中，二維截面重構包括兩個層次：低層次的外形相似、逼近精度；高層次的參數復原。 在二維截面數據的逆向重構中，高層次的參數復原和以及復原精度是至關重要的。本書將截面特征類型分為直線特征、圓弧特征和自由特征，各特征間滿足一定的約束關系（G0連續、G1連續和G2連續）；重點研究直線與樣條特征相鄰、圓弧與樣條特征相鄰的截面數據重構。
基于動態邊界約束的截面數據優化重構研究 目錄
目錄
第1章 緒 論 1
1.1 引言 1
1.2 問題的分析與提出 2
1.2.1 分段點提取誤差分析 2
1.2.2 分段點影響特征參數的提取 4
1.2.3 分段點影響截面特征的重構精度 4
1.2.4 分段點影響三維重構的性能 6
1.3 研究內容 7
第2章 分段點區間的提取 10
2.1 引言 10
2.2 直線特征—自由特征分段點的區間確定及提取 10
2.2.1 基于改進均值平滑方法的截面數據處理方法 11
2.2.2 基于數理統計原理分段點區間的確定 14
2.2.3 實例分析 16
2.3 圓弧特征—自由特征分段點的區間確定及提取 19
2.3.1 圓弧—自由曲線分段點區間的確定 19
2.3.2 實例分析 21
2.4 本章小結 23
第3章 利用二分搜索法提取精確的分段點 24
3.1 引言 24
3.2 截面特征曲線的擬合模型及約束表達 25
3.2.1 基于*小二乘法的曲線擬合 25
3.2.2 截面相鄰特征曲線間G1連續約束表達 29
3.3 利用二分搜索法提取精確的分段點 30
3.3.1 直線特征與自由特征間分段點的提取 30
3.3.2 圓弧特征與自由特征間分段點的提取 33
3.4 基于邊界處曲線切矢方向信息搜索精確分段點 33
3.4.1 現象分析及方法確定 33
3.4.2 斜率誤差修正值的確定 35
3.5 截面數據優化重構模型及誤差分析 36
3.5.1 數學模型的建立與求解 36
3.5.2 曲線逼近誤差分析 37
3.6 實例分析 38
3.6.1 實例1：依據邊界切矢方向搜索法 38
3.6.2 實例2：二分搜索法 41
3.7 兩種求解精確分段點方法的比較 45
3.8 本章小結 45
第4章 直線特征—樣條特征滿足G1連續約束的截面數據重構 47
4.1 引言 47
4.2 基于黃金分割法的截面數據*優化重構 48
4.2.1 優化數學模型的建立 48
4.2.2 黃金分割法的優化過程 49
4.3 *優化的誤差分析 50
4.3.1 逼近誤差分析 50
4.3.2 約束誤差分析 51
4.4 應用實例 51
4.5 本章小結 54
第5章 圓弧特征—樣條特征滿足G1連續約束的截面數據重構 55
5.1 引言 55
5.2 基于邊界G1連續約束的截面重構 56
5.2.1 基于邊界G1連續約束的截面數據重構 56
5.2.2 分段點對截面數據重構的影響 59
5.3 基于粒子群算法的動態優化 61
5.3.1 精確重構優化方案 61
5.3.2 粒子群算法參數及適應度函數 63
5.3.3 算法描述及時間復雜度 65
5.4 G1連續約束高精度重構實例分析 67
5.4.1 基于G1連續約束的直線與B樣條曲線重構 67
5.4.2 基于G1連續約束的圓弧與B樣條曲線重構 70
5.5 本章小結 72
第6章 圓弧特征—樣條特征滿足G2連續約束的截面數據重構 74
6.1 引言 74
6.2 基于G2連續約束的截面數據重構 75
6.2.1 特征間G2連續約束表達 75
6.2.2 基于邊界G2連續約束的截面數據重構研究 77
6.2.3 G2連續約束添加*優化模型建立 78
6.2.4 建立求解模型 81
6.3 G2連續約束高精度重構實例分析 81
6.4 本章小結 84
第7章 基于二維搜索的截面數據重構 85
7.1 引言 85
7.2 基于網格法的截面數據*優化重構 85
7.2.1 優化數學模型的建立 86
7.2.2 網格法優化過程 88
7.3 應用實例 92
7.4 本章小結 97
第8章 軟件框架與實例 98
8.1 引言 98
8.2 STLViewer軟件簡介 98
8.2.1 STLViewer軟件實現逆向建模的策略 98
8.2.2 軟件框架與模塊組成 99
8.2.3 STLViewer軟件的主要功能 100
8.3 仿葉片葉身零件逆向CAD模型重構 100
8.3.1 CAD模型重構策略 101
8.3.2 截面數據獲取及預處理 101
8.3.3 截面數據重構 102
8.3.4 CAD模型生成 104
8.4 某型航空發動機葉片逆向CAD模型重構 105
8.4.1 CAD模型重構策略 106
8.4.2 截面數據獲取及預處理 106
8.4.3 截面數據重構 106
8.4.4 CAD模型生成 107
8.5 本章小結 107
第9章 結論與展望 108
9.1 總結 108
9.2 展望 109
參考文獻 110
第1章 緒 論 1
1.1 引言 1
1.2 問題的分析與提出 2
1.2.1 分段點提取誤差分析 2
1.2.2 分段點影響特征參數的提取 4
1.2.3 分段點影響截面特征的重構精度 4
1.2.4 分段點影響三維重構的性能 6
1.3 研究內容 7
第2章 分段點區間的提取 10
2.1 引言 10
2.2 直線特征—自由特征分段點的區間確定及提取 10
2.2.1 基于改進均值平滑方法的截面數據處理方法 11
2.2.2 基于數理統計原理分段點區間的確定 14
2.2.3 實例分析 16
2.3 圓弧特征—自由特征分段點的區間確定及提取 19
2.3.1 圓弧—自由曲線分段點區間的確定 19
2.3.2 實例分析 21
2.4 本章小結 23
第3章 利用二分搜索法提取精確的分段點 24
3.1 引言 24
3.2 截面特征曲線的擬合模型及約束表達 25
3.2.1 基于*小二乘法的曲線擬合 25
3.2.2 截面相鄰特征曲線間G1連續約束表達 29
3.3 利用二分搜索法提取精確的分段點 30
3.3.1 直線特征與自由特征間分段點的提取 30
3.3.2 圓弧特征與自由特征間分段點的提取 33
3.4 基于邊界處曲線切矢方向信息搜索精確分段點 33
3.4.1 現象分析及方法確定 33
3.4.2 斜率誤差修正值的確定 35
3.5 截面數據優化重構模型及誤差分析 36
3.5.1 數學模型的建立與求解 36
3.5.2 曲線逼近誤差分析 37
3.6 實例分析 38
3.6.1 實例1：依據邊界切矢方向搜索法 38
3.6.2 實例2：二分搜索法 41
3.7 兩種求解精確分段點方法的比較 45
3.8 本章小結 45
第4章 直線特征—樣條特征滿足G1連續約束的截面數據重構 47
4.1 引言 47
4.2 基于黃金分割法的截面數據*優化重構 48
4.2.1 優化數學模型的建立 48
4.2.2 黃金分割法的優化過程 49
4.3 *優化的誤差分析 50
4.3.1 逼近誤差分析 50
4.3.2 約束誤差分析 51
4.4 應用實例 51
4.5 本章小結 54
第5章 圓弧特征—樣條特征滿足G1連續約束的截面數據重構 55
5.1 引言 55
5.2 基于邊界G1連續約束的截面重構 56
5.2.1 基于邊界G1連續約束的截面數據重構 56
5.2.2 分段點對截面數據重構的影響 59
5.3 基于粒子群算法的動態優化 61
5.3.1 精確重構優化方案 61
5.3.2 粒子群算法參數及適應度函數 63
5.3.3 算法描述及時間復雜度 65
5.4 G1連續約束高精度重構實例分析 67
5.4.1 基于G1連續約束的直線與B樣條曲線重構 67
5.4.2 基于G1連續約束的圓弧與B樣條曲線重構 70
5.5 本章小結 72
第6章 圓弧特征—樣條特征滿足G2連續約束的截面數據重構 74
6.1 引言 74
6.2 基于G2連續約束的截面數據重構 75
6.2.1 特征間G2連續約束表達 75
6.2.2 基于邊界G2連續約束的截面數據重構研究 77
6.2.3 G2連續約束添加*優化模型建立 78
6.2.4 建立求解模型 81
6.3 G2連續約束高精度重構實例分析 81
6.4 本章小結 84
第7章 基于二維搜索的截面數據重構 85
7.1 引言 85
7.2 基于網格法的截面數據*優化重構 85
7.2.1 優化數學模型的建立 86
7.2.2 網格法優化過程 88
7.3 應用實例 92
7.4 本章小結 97
第8章 軟件框架與實例 98
8.1 引言 98
8.2 STLViewer軟件簡介 98
8.2.1 STLViewer軟件實現逆向建模的策略 98
8.2.2 軟件框架與模塊組成 99
8.2.3 STLViewer軟件的主要功能 100
8.3 仿葉片葉身零件逆向CAD模型重構 100
8.3.1 CAD模型重構策略 101
8.3.2 截面數據獲取及預處理 101
8.3.3 截面數據重構 102
8.3.4 CAD模型生成 104
8.4 某型航空發動機葉片逆向CAD模型重構 105
8.4.1 CAD模型重構策略 106
8.4.2 截面數據獲取及預處理 106
8.4.3 截面數據重構 106
8.4.4 CAD模型生成 107
8.5 本章小結 107
第9章 結論與展望 108
9.1 總結 108
9.2 展望 109
參考文獻 110
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基于動態邊界約束的截面數據優化重構研究 作者簡介
張旭，上海工程技術大學副教授，碩士生導師，浙江大學博士研究生。中國圖學學會會員，國家自然科學基金評審專家，上海市教育評估院專家。2017.2~2018.2于美國密歇根大學迪爾本分校進行高級學者訪問。主要研究領域為逆向工程，切削加工原理與應用，圖像處理與識別等。多年來一直從事逆向工程中截面數據的優化與重構，多視點云配準技術等。相關成果發表在多家刊物上，其中被SCI、EI收錄多篇。出版研究生教材《逆向建模技術與產品創新設計》。作為項目負責人承擔各類項目多項，主要包括國家自然那科學基金項目，上海市優秀青年教師資助項目，浙江省教育科學規劃課題，橫向項目等。
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