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NURBS曲面逆向造型关键算法的研究与应用

作　者: 黄河清
导　师: 李海滨
学　校: 西北工业大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: NURBS 逆向工程最优化设计拟合插值逼近光顺拼接
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 384次
引　用: 7次
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内容摘要

NURBS曲面逆向造型是当今CAD／CAM研究领域的热点之一，本文对NURBS曲线、曲面的基础理论进行了进一步的研究，其目的在于给出实用的设计方法来解决NURBS曲面造型在实际应用中存在的问题，本文在以下几方面进行了深入的研究：本文首先对NURBS曲线、曲面基础理论如求值求导、节点插入与消去、矩阵表示等进行了全面讨论，并对其中的一些具体算法进行了简化。其次，本文介绍了最优化设计方法，包括无约束优化方法和约束优化设计方法，并将最优化方法全面引入到NURBS曲线、曲面造型中去，解决设计中的实际问题。接着研究了NURBS曲线、曲面拟合问题，提出用NURBS的矩阵表示来进行插值，简化了计算过程；采用优化的方法对NURBS曲线、曲面逼近的效果进行了改进，提出了实用的NURBS曲线、曲面逼近的优化算法。讨论了NURBS曲线、曲面的光顺问题。提出了一种实用、有效的曲线整体光顺方法，引入薄板应变能准则对NURBS曲面进行光顺。本文最后研究了NURBS曲面的光滑拼接。讨论了两相邻NURBS曲面沿公共边界的拼接和多片NURBS曲面在公共角点的协调及拼接技术，并给出了实用的优化拼接算法。本文中的重要算法都在UGⅡ平台NURBS曲面处理模块的开发中得到应用，并获得了满意的效果。

全文目录

第一章绪论  7-11
  1.1 引言  7-8
  1.2 NURBS曲面造型的发展概况  8-9
  1.3 本文选题及主要研究内容  9-11
第二章 NURBS曲线、曲面基础  11-21
  2.1 NURBS曲线曲面及主要性质  11-13
  2.2 权因子在NURBS中的作用  13-14
  2.3 NURBS几何配套技术  14-17
  2.4 NURBS曲线、曲面的矩阵表示及求值求  17-21
第三章最优化设计方法  21-27
  3.1 最优化设计概论  21-23
  3.2 无约束优化设计方法  23-25
  3.3 约束优化设计方法  25-27
第四章 NURBS曲线、曲面拟合  27-39
  4.1 NURBS曲线插值  27-30
  4.2 NURBS曲线逼近  30-33
  4.3 NURBS曲面插值与逼近  33-39
第五章 NURBS曲线、曲面光顺  39-50
  5.1 光顺问题概述  39-40
  5.2 NURBS曲线局部光顺  40-41
  5.3 NURBS曲线整体光顺  41-44
  5.4 NURBS曲面光顺  44-50
第六章 NURBS曲面的拼接技术  50-62
  6.1 曲面拼接技术概述  50-53
  6.2 两相邻NURBS曲面间的拼接  53-56
  6.3 具有公共角点的多片NURBS曲面的拼接  56-62
第七章 UGⅡ平台NURBS模块的实现  62-67
  7.1 UGⅡ软件平台  62
  7.2 软件开发工具  62-63
  7.3 模块功能与结构  63-67
结束语  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-72

NURBS曲面逆向造型关键算法的研究与应用

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