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曲面品质优化的探讨-【新闻】制冷压缩机

发布时间:2021-04-20 12:23:23 阅读: 来源:橡塑厂家

曲面品质优化的探讨

概述

随着数据测量技术的发展,可方便地获得复杂实物的三角网格模型。伴随着逆向反求技术应用的逐步深入,人们对逆向工程的效果提出了更为苛刻的要求。但测量得到的三角网格模型含有噪声及不规则三角面片,使用前需对其进行光顺处理,使其看上去更为顺眼。然面,至今没有一套系统的理论来评述曲面的质量。一般是通过用户终端进行主观判断,由于终端分辨率的局限件以及用户经验的限制,难以直接对所重构的曲面进行科学的检查和评判。

2曲面的光顺准则

一般来说,曲面光顺性是人们对曲面整体感觉判断的数学抽象。它包含光滑和顺眼两个方面的含义。曲面光顺准则是曲面品质分析的重要依据。光顺源于实践对曲面的反馈,一般指曲面的光滑程度和曲面曲率波动的程度,因此它具有相当的主观判断。正是由于上述原因,曲面的光顺准则至今没有系统的论断。

通常判断曲面的光顺性,可以从曲面上的主要的反馈件曲线是否光顺以及曲面的曲率的变化是否均匀等来判断。

曲面光顺准则的归纳,具体内容为:

2)曲面的U、v等参数线达到光顺;

2)构造曲面时网格线无多余拐点及变挠点,达到光顺;

3)曲面与某一组等间隔且平行的平面的相交截面线达到光顺;

4)曲面的高斯曲率变化均匀;

5)二次曲面的主曲率在节点处的左、右曲率差的跃度和尽量小。

2曲面品质分析的主要方法

目前,较成熟的曲面品质分析方法主要宵以下几种:

2.2曲面曲率分析法

利用曲率对光顺性进行分析主要宵如下几种

方法:曲率颜色映射、绘制等曲率线、绘制焦点曲面、绘制反映截面线曲率变化的直线段、绘制主曲率线,感兴趣的曲率有主曲率、平均曲率、高斯曲率、绝对曲率。这几种方法的共同目的都是为了揭示曲面的曲率分布状况,从而得到曲面的光顺性信息。曲率颜色映射、等曲率线法能够帮助我们识别找出曲面上的波动区域、凸凹区间等,应用这些方法找出该曲面上最大曲率值以及判断相邻曲面片间的Cl和C2连续件。

2.2反射线法

该方法由Reinhold Klass于2 982年提出,是一种汽车检测与制造工业中常用的方法。反射线法是利用平行光线在曲面上产生的反射线的形状来判定曲面品质的一种方法。如果平行反射线比较光顺、或者拐点比较少,那么说明生成该反射线的曲面局部的光顺性相对好一些。

2.3高亮线法

由Klaus—Peter B eier和YifanChen于2 993年提出,是反射线法的一种简化。由于反射线与视点有关,视点的不同对反射线的评价存在着明显的误差,这样增加了曲面评价的主观件。高亮线法取消了视点空间位置的设置,被分析曲面高亮线上的点是一组点的集合。即高亮线的法矢都通过光源线。因此,该方法在检查曲面的连续件和凹凸件存在特异性。

2.4等照度线

2 984年,该方法由Thomas Poeschl提出。该方法的阐述是:光源是由一系列方向相同的平行光线组成。照射在曲面上,那么曲面等照度线上的点是一系列下行光光源的欠量和曲面上的点的法矢间所成的夹角的余弦为常数。如果该曲面是Ct阶连续的曲面,则其等照度线是Ct-2阶连续的曲面。因此,等照度线可以用来检查曲面的光顺程度。

2.5极限反射法性。

2226年,南京理工大学的纪小刚结合反射线法和高亮线法各自的优缺点,通过对反射线法和高亮线法的简化及改进,提出了面向曲面品质分析的极限反射法。该方法将视点和光源向无穷远处映射,使得视点和光源能够用单位方向欠量v和a唯一确定,从面消除了视点及光源的选取对反射线生成的影响,同时继承了高亮线法计算效率高的特点,能够在现有硬件条件下实现曲面品质分析的交互操作。

对于曲面品质的分析,需要对大量有关节点几何属性的数据进行分析,计算数据十分复杂,直接计定曲面的品质是相当困难的。通过发展各种后置处理技术,不仪节约了分析时间、对计定结果的全面性,可靠性及稳定性有了很大提高。

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