摘要：矿区装载车辆的任务是从进入点到装载点进行装载,然后离开矿区。在进入装载点前,车辆要在回转点改变行进方向,以便倒车进入装载点。针对装载车辆的任务特点,本文提出了一种基于曲率和b样条的路径规划方法。首先,基于车辆运动模型设计了A*算法的成本函数,获得了与车辆转弯半径相关的离散路径。为了进一步获得装载车辆的连续路径,又提出了改进的b样条插值法,使得连续路径两端切线符合车辆起始点和终点的位姿。随后,基于模拟退火算法,获得了车辆的回转点,使得车辆可以在进入装载点前改变前进方向。仿真结果表明,所提出的连续路径规划方法能够保证生成曲率连续的装载车辆路径,并保证路径两端符合车辆在起始点和终点的位姿,为矿区装载车辆的自动驾驶技术提供了基础。

摘要：针对凸轮式开关机构轮廓线与力值曲线定量关系复杂、轮廓线形状描述困难的问题,采用b样条方法,依据能量理论研究了开关机构轮廓线的设计方法。给出了开关机构b样条曲线描述方程及其微分表达式,建立了机构内部弹性势能与外力功的关系式,提出了轮廓线逐步迭代设计算法。利用MATLAb设计了雨刷开关机构轮廓线,结果表明根据能量关系设计开关机构轮廓曲线能达到预期的力值要求,采用b样条曲线方程比高次多项式拟合方程更能有效提高轮廓线设计精度和开关设计质量。

摘要：采用b样条曲线曲面生成技术与传统网格生成方法中超限插值技术 ,并将两者结合起 ,形成一种计算网格的生成方法 .它发挥了两者的优点和长处 :能充分反映复杂外形的完全信息 ,提高对外形的适应程度 ;可控制切矢的边界条件 ,提高生成网格的质量 .算例表明了上述特点 .

摘要：鉴于传统能量模型物理意义的不明确性,对比薄板弹性变形的能量泛函,建立了变形曲面的完备能量模型,着重解决b样条曲面能量法造型的若干关键技术.完备能量模型可以充分表达曲面刚度并明确设计参数的物理意义及选取标准.通过引入曲面构形及曲面位移模式描述变形曲面;基于完备能量模型推导统一的曲面造型控制方程;采用有限元方法求解控制方程.在单元划分方式上,以双三次准均匀b样条单元划分曲面,有利于简支与固支约束条件的处理.

摘要：针对高速传动空间凸轮在使用过程中存在的平稳性降低、噪声增大、磨损加剧等问题,提出一种新的基于非均匀有理b样条(Non-uniform rational b-splines,NURbS)的空间凸轮设计与加工技术,利用NURbS曲线拟合修正正弦曲线构造从动件运动轨迹曲线,利用单参数曲面族包络原理设计空间凸轮沟槽廓面,借助数控机床的NURbS插补功能实现空间凸轮的高精度光顺加工。实践证明,NURbS方法比常用的修正正弦方法设计得到的从动件运动规律曲线(包括位移、速度和加速度曲线)光顺性更好,NURbS插补方法比常用的直线或圆弧插补方法加工得到的空间凸轮噪声更低。因此,基于NURbS的空间凸轮设计方法简单易行,用该方法制造的空间凸轮在高速传动时具有传动平稳、噪声低、使用寿命长等优点。

摘要：针对风力机翼型泛函集成理论在中等厚度翼型(最大相对厚度约25%)优化设计过程中其控制参数难以界定的缺点,首次提出翼型集成理论与b样条曲线相结合的风力机翼型型线优化设计方法。建立翼型优化数学模型,采用改进的多目标粒子群算法与RFOIL软件耦合求解气动参数进行翼型优化设计。优化得到最大相对厚度为25%的新翼型CQU-250,该翼型具有良好的结构兼容性;并将该翼型与同等厚度的风力机翼型DU91-W2-250进行气动特性对比分析,分析结果表明新翼型在主要工作攻角范围内,光滑和粗糙两种条件下的升力系数均更高,升阻比更大,具有更高的设计与非设计工况。相比传统翼型,其气动性能明显提高,从而验证了该方法的可行性。

摘要：钵苗移栽可以提高产量,对中国粮食安全具有重要意义。在分析水稻钵苗移栽机构最新研究进展的基础上,该文作者发明了基于三次非均匀有理b样条曲线的非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机构。选取非圆齿轮节曲线上的13个型值点来控制和表达非圆齿轮的节曲线形状,通过该移栽机构的运动学分析,在确定优化目标的基础上,建立了夹秧片姿态和尖点轨迹的目标函数,将目标函数转化为优化数学模型。利用MATLAb GU平台,开发出该移栽机构的计算机辅助分析与优化软件,通过人机对话调整型值点,优化夹秧片姿态和尖点轨迹,从而获得了一组满足水稻钵苗移栽要求的结构参数。建立三维模型,并利用Admas进行虚拟样机仿真,验证了该移栽机构数学模型的正确性。

摘要：鉴于啮合线与转子型线的一一对应关系,且其能够反映出转子型线的某些重要性能参数,针对传统的"转子法"和"齿条法"设计方法的不足,采用从啮合线推导双螺杆压缩机阴、阳转子型线的啮合线法,并将b样条曲线作为啮合线的组成曲线,实现对转子齿形的局部快捷调整,更加方便控制啮合线的形状。在现有转子型线的基础上,基于b样条曲线设计了一条啮合线,反推出阴阳转子型线,对最终得到的转子型线在不同工况下进行CFD模拟计算,分析其内部流场特性,与传统设计结果进行对比研究,最后通过实验有效验证了模拟结果的可靠性,进一步为双螺杆压缩机的可靠性设计提供了一种新的设计手段。

摘要：b样条曲面蒙皮是曲面造型中常用的一种造型方式,传统的蒙皮算法会导致最终的蒙皮曲面含有大量的控制点.在Piegl算法的基础上,提出一种更加高效且误差可控的近似蒙皮算法.对b样条基函数的最大值进行了更为精确的估计,并且充分利用b样条基函数的局部支撑性,尽可能多地删除相容性处理后b样条曲线的控制点,使得蒙皮算法更加有效.实验结果表明,在同样的误差范围内,文中算法可以比Piegl算法减少更多的控制点.

摘要：利用一个对称的调配函数,结合NURbS曲线中权的思想,在曲线控制顶点处引进调配参数,将均匀b样条曲线进行扩展,得到的新曲线比原来的曲线有更强的描述能力,并且包含了原曲线形式.讨论了扩展曲线的基表示及曲线的性质,调配参数可以用来控制曲线的局部形状,特别适用于自由曲线曲面的设计,在CAD/CAM中具有很好的应用前景.