Constructing Invariant Fairness Measures for Surfaces

The paper proposes a rational method to derive fairness measures for surfaces. It works in cases where isophotes, reflection lines, planar intersection curves, or other curves are used to judge the fairness of the surface. The surface fairness measure is derived by demanding that all the given curves should be fair with respect to an appropriate curve fairness measure. The method is applied to the field of ship hull design where the curves are plane intersections. The method is extended to the case where one considers, not the fairness of one curve, but the fairness of a one parameter family of curves. Six basic third order invariants by which the fairing measures can be expressed are defined. Furthermore, the geometry of a plane intersection curve is studied, and the variation of the total, the normal, and the geodesic curvature and the geodesic torsion is determined.     

基于离散曲率的三次均匀B样条的局部光顺算法

在研究B样条曲线节点的曲率和对应控制点的离散曲率之间关系的基础上,引入了一种新的离散曲率——第二离散曲率的概念,得出了三次均匀B样条曲线节点的曲率和对应控制点的第二离散曲率成正比的结论,并给出了基于第二离散曲率三次均匀B样条曲线的光顺算法.该算法通过直接调整控制点的第二离散曲率进行曲线的光顺,从而使光顺过程更为简洁、更具几何直观性.算例表明,该算法具有较好的光顺效果.     

圆柱附加旋转整流罩表面压力分布及气动力特性

对圆柱附加固定整流罩的已有研究表明,它在降低升阻力和抑制涡激振动方面有优良的效果。但固定整流罩具有方向敏感性,当来流方向改变后效果会受到显著影响,甚至起到增加升阻力和加剧涡激振动的反作用。本文给圆柱附加了圆弧直径为40mm,形状夹角α分别为30°、45°、60°、75°和90°五种尺寸的旋转整流罩,并进行了风洞实验。其中整流罩可以自由地围绕圆柱轴线旋转。实验结果表明:旋转整流罩在流体力产生的力矩作用下,旋转至一个偏离尾流中心线固定角度的动态平衡位置,而平衡位置偏转角δ随着形状夹角α的增大而增大。附加旋转整流罩后,相对单圆柱能够提高尾迹区域压力,并能使时均阻力和脉动升力分别在α=30°和α=75°时获得最大43.5%和67.0%的降低。此外,对于小α(α≤60°)情况,漩涡脱落频率明显高于单圆柱情况,而对于大α(α≥75°)情况,则与单圆柱情况相接近。所有旋转整流罩升力主频的幅值较之单圆柱有了很大程度的降低,可见旋转整流罩在抑制漩涡脱落方面有很好的效果。     

样条曲线光顺的数学模型分析

采用函数三次样条光顺曲线,证明在样条曲线局部转角小,总转角不超过120°情况下,曲线的光顺指示函数y″(1+y′2)3/2可以简化为二阶导数曲线y″(x).由于y″(x)对x是分段折线函数,对y是线性泛函,因而定出不光顺之处及用叠加原理计算调整公式均变得很简单.此样条函数曲线光顺能够采用电脑自动化进行.     

B样条曲线的约束光顺算法

在工业设计和反求工程中,B样条曲线是一种进行形状设计和数据拟合的重要工具.B样条曲线的光顺性对最终产品的外观质量有着直接影响.作者给出B样条曲线一种新的光顺算法.B样条曲线的形状可以通过扰动控制顶点来修改.控制顶点的扰动幅度通过β约束实现,而整条曲线的形状可由α约束来反映.最终通过求解线性方程组得到光顺曲线.该算法既可以对曲线进行全局光顺,又可以进行局部光顺.作者还给出了由模拟数据和真实采样数据拟合的B样条曲线光顺的实例.     

The fairing and G1 continuity of quartic C‐Bézier curves

Quartic C‐Bézier curves possess similar properties with the traditional Bézier curves including terminal property, convex hull property, affine invariance, and approaching the shape of their control polygons as the shape parameter α decreases. In this paper, by adjusting the shape parameter α on the basis of the utilization of the least square approximation and nonlinear functional minimization together with fairing of a quartic C‐Bézier curve with G¹ continuity of quartic C‐Bézier curve segments, we develop a fairing and G¹ continuity algorithm for any given stitching coefficients λ_k(k = 1,2,…,n ? 1). The shape parameters α_i(i=1, 2, …, n) can be adjusted by the value of control points. The curvature of the resulting quartic C‐Bézier curve segments after fairing is more uniform than before. Moreover, six examples are provided in the paper to demonstrate the efficacy of the algorithm and illustrate how to apply this algorithm to the computer‐aided design/computer‐aided manufacturing modeling systems. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于冷量阈值的整流罩空调控制策略研究

针对某航天发射场整流罩空调机组经常出现送风温湿度波动和前级蒸发器结霜问题,进行问题机理分析,结合新风与表冷后目标露点的焓值差提出了一种基于冷量阈值的压缩机PID控制方法。该方法首先根据新风和目标露点的焓值差计算出处理空气所需的实际冷量,然后将该冷量作为压缩机PID控制输出的上限值。冷量阈值的使用一方面使PID控制一直保持欠调节状态,避免了压缩机投入比的上下跳变而导致送风温湿度波动的问题;另一方面有效解决了压缩机投入冷量过多而导致的蒸发器结霜问题。实践证明,优化后的空调机组运行稳定可靠,温湿度控制精度得到有效提升,分别达到了±0.5℃和±3%,满足航天器产品保障需求。     

带形状参数控制的三次B样条曲线曲面的光顺

三次B样条曲线是一种广泛应用于计算机辅助几何设计中的非常重要的曲线.本文在以曲线的最小应变能作为衡量曲线光顺性的基础上,采用带调节控制参数的方法分别对三次B样条曲线和双三次B样条曲面进行了光顺处理.由所提供的方法以及实例可以看出,本方法可在曲线曲面光顺的基础上通过修改参数大小以达到控制曲线曲面形状的目的,且修改后的点的位置与原坏点的距离是由参数的大小控制决定的,这样就使得我们的光顺处理可以控制在数据测量的误差范围内.     

潜艇光电桅杆升降装置用导流罩制造技术研究

潜艇升降装置技术随着潜艇总体技术和观通设备技术的发展而发展,经历了圆柱式升降装置和导流罩式升降装置的发展过程。简要介绍了导流罩式升降装置中关键部件下导流罩制造中采用的分块设计方案、组合成型工艺、制造导流罩专用的复合材料与防雷达铺层,其应用突破了导流罩制造技术中的瓶颈,为我国潜用光电装备的研发奠定了基础。