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基于VR技术的机械类课程实验项目设计与实例 预览
1
作者 梁利东 +2 位作者 贾文友 王建彬 刘有余 《中国教育技术装备》 2019年第2期36-37,40共3页
鉴于虚拟现实技术日益广泛的工程应用现状,为增强机械类课程实验教学的生动性,加深学生对复杂设备机械结构和原理的感性认识,对基于虚拟现实技术的实验教学项目设计与实施方法进行探讨。为验证所提方法的有效性和实用性,以CA6140车床为... 鉴于虚拟现实技术日益广泛的工程应用现状,为增强机械类课程实验教学的生动性,加深学生对复杂设备机械结构和原理的感性认识,对基于虚拟现实技术的实验教学项目设计与实施方法进行探讨。为验证所提方法的有效性和实用性,以CA6140车床为例,开发一套VR模块化装调系统,以期为机械专业相关课程的实验教学改革提供参考。 展开更多
关键词 虚拟现实技术 机械类课程 实验项目设计 仿真实验 UNITY3D CA6140车床
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门式起重机小车的动力学分析与建模 预览
2
作者 高洪 +1 位作者 王建彬 朱家旺 《新乡学院学报》 2019年第6期47-50,共4页
为了提高门式起重机的工作效率,保障门式起重机的工作安全,分析了门式起重机中小车的运动状态,利用拉格朗日方程建立了由小车和吊重组成的动力系统的非线性数学模型,对该模型进行了线性化处理,获得了该模型的状态方程。
关键词 门式起重机 非线性数学模型 拉格朗日方程
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辛普森积分法在双NURBS曲线随动插补中的应用 预览
3
作者 王建彬 苏学满 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期96-103,共8页
提出一种精确计算插补步长的双NURBS曲线随动插补算法。首先由曲面数控加工的离散刀位数据分别拟合出刀尖点和刀轴点NURBS曲线,并建立两条曲线插补参数间的随动关系模型;然后采用辛普森积分法计算出曲线的总弧长,进行插补运动的加减速规... 提出一种精确计算插补步长的双NURBS曲线随动插补算法。首先由曲面数控加工的离散刀位数据分别拟合出刀尖点和刀轴点NURBS曲线,并建立两条曲线插补参数间的随动关系模型;然后采用辛普森积分法计算出曲线的总弧长,进行插补运动的加减速规划;再以刀尖点NURBS曲线为基准确定插补参数,采用辛普森法确定各插补周期的进给步长及插补点坐标;最后依据随动关系模型获得刀轴点NURBS曲线对应的插补参数,完成曲面加工刀路规划的刀具位姿插补。仿真实验表明,与同一参数插补法相比,参数随动法可以获得更加稳定的等距效果,便于实时控制插补过程中的刀轴位置和姿态。 展开更多
关键词 辛普森积分 双非均匀有理B样条 参数随动 插补算法
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一种双NURBS曲线的参数迭代插补算法 预览
4
作者 王建彬 苏学满 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期754-760,共7页
为提高非均匀有理B样条(NURBS)曲线插补的步长精度,给出了一种基于参数迭代的双NURBS曲线插补算法。先进行刀尖点曲线插补,基于NURBS的局部特性分析,利用插补步长与参数增量间的近似线性关系,通过迭代寻优,获取了精确步长所对应的插补参... 为提高非均匀有理B样条(NURBS)曲线插补的步长精度,给出了一种基于参数迭代的双NURBS曲线插补算法。先进行刀尖点曲线插补,基于NURBS的局部特性分析,利用插补步长与参数增量间的近似线性关系,通过迭代寻优,获取了精确步长所对应的插补参数;然后依据双NURBS曲线间的同步关系,计算出刀轴矢量曲线的插补参数,实现了面向五轴加工的刀具位姿插补。实验结果表明,该方法所得的步长精度优于Taylor展开插补法,并可保证刀轴矢量与工件表面法线方向的一致性,有利于获得更加光滑的加工表面。 展开更多
关键词 参数迭代 双非均匀有理B样条 刀轴矢量 插补算法
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VR技术在实践教学中的应用研究 预览 被引量:1
5
作者 梁利东 贾文友 《教育教学论坛》 2019年第16期50-52,共3页
信息技术的快速发展,极大推动着教学方式和教学媒体的变革。虚拟现实技术在高等教育实践教学中的研究应用,将成为教学模式改革和提升人才培养质量的重要途径。针对传统实践教学中存在的问题,本文提出基于VR技术的虚拟教学理念和实施策略... 信息技术的快速发展,极大推动着教学方式和教学媒体的变革。虚拟现实技术在高等教育实践教学中的研究应用,将成为教学模式改革和提升人才培养质量的重要途径。针对传统实践教学中存在的问题,本文提出基于VR技术的虚拟教学理念和实施策略,从教学关系、教学手段、教学考核及VR课程资源的开发整合等方面,阐述虚拟教学的思路和方法。 展开更多
关键词 虚拟现实 虚拟教学 课程资源
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OBE理念下液压传动课程改革探索 预览
6
作者 王建彬 王海 《中国教育技术装备》 2018年第4期99-100,共2页
工程教育OBE理念正受到日益广泛的关注,针对当前“液压传动与控制”课程教学模式中的不足,对照OBE理念要求,对该课程的教学模式改革进行探讨。从分析问题能力、设计和开发能力及解决复杂工程问题能力三方面入手,结合工程应用改革教学模... 工程教育OBE理念正受到日益广泛的关注,针对当前“液压传动与控制”课程教学模式中的不足,对照OBE理念要求,对该课程的教学模式改革进行探讨。从分析问题能力、设计和开发能力及解决复杂工程问题能力三方面入手,结合工程应用改革教学模式,旨在加强学生对液压工程问题的理解,同时为其他工程类课程改革提供参考。 展开更多
关键词 工程教育 OBE理念 液压传动 课程改革
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基于冗余信息的STL模型快速切片算法 预览 被引量:1
7
作者 钱乘 李震 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第4期69-74,共6页
目前3D打印技术广泛采用基于STL模型的切片算法.而拓扑关系的重建与有序交点的获取则是切片效率的主要影响因素。在分析STL文件信息存储特点的基础上。提出了一种基于冗余信息的快速切片算法。首先建立与当前切平面相交的三角形集合。... 目前3D打印技术广泛采用基于STL模型的切片算法.而拓扑关系的重建与有序交点的获取则是切片效率的主要影响因素。在分析STL文件信息存储特点的基础上。提出了一种基于冗余信息的快速切片算法。首先建立与当前切平面相交的三角形集合。求出集合中各三角形与切平面的交点信息并存入临时数组。将坐标值重复的交点视为冗余信息;然后根据冗余信息确定三角形间的拓扑关系,并据此确定各交点的次序,同时将已知次序的交点信息从临时数组中删除,若数组中已不存在某交点的信息冗余,则判定有序点列已形成一个封闭的截面轮廓;再采用上述方法,得到当前切层内可能存在的其余封闭轮廓,直到临时数组为空。通过实例验证,证明该算法的可行性与稳定性。 展开更多
关键词 3D打印 STL模型 冗余信息 快速切片
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一种基于人工势场的简化算法 预览
8
作者 周辉 李震 +1 位作者 钱乘 《新乡学院学报》 2018年第9期41-44,共4页
针对传统人工势场算法存在当障碍物过多时算法较为冗杂、计算量大、占用电脑运行内存较多等问题,提出一套简化方案,去除冗余障碍物,只留下对机器人运动影响最大的障碍物,避免在每一步长运算中出现过多的非必要运算,降低算法对计算... 针对传统人工势场算法存在当障碍物过多时算法较为冗杂、计算量大、占用电脑运行内存较多等问题,提出一套简化方案,去除冗余障碍物,只留下对机器人运动影响最大的障碍物,避免在每一步长运算中出现过多的非必要运算,降低算法对计算机运行内存占用,提高计算机运行效率通过MATLAB程序仿真,将仿真结果与传统人工势场算法相对比,结果显示简化后的算法能够有效降低计算机运行空间。 展开更多
关键词 人工势场 运动路径规划 精简算法 障碍物筛选
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等弦高误差约束下圆弧插补的梯形速度规划方法 预览
9
作者 王建彬 《新余学院学报》 2018年第1期6-9,共4页
以等弦高误差为约束条件,给出了一种采用梯形速度曲线控制的圆弧插补算法。先依据圆弧半径和设定的弦高误差确定圆心角增量和插补总次数,然后根据梯形速度规划,结合加速度与目标速度的关系确定加速段、匀速段和减速段的插补次数,最... 以等弦高误差为约束条件,给出了一种采用梯形速度曲线控制的圆弧插补算法。先依据圆弧半径和设定的弦高误差确定圆心角增量和插补总次数,然后根据梯形速度规划,结合加速度与目标速度的关系确定加速段、匀速段和减速段的插补次数,最后确定各插补步长所对应的插补周期,并得出X、Y轴方向的速度曲线。该算法运算量较小,可以保证高速插补的实时性。仿真实验表明了算法的可行性。 展开更多
关键词 数控加工 梯形速度图 圆弧插补 插补算法
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基于STL模型的NURBS刀路轨迹规划算法 预览
10
作者 钱乘 +1 位作者 周辉 李震 《新乡学院学报》 2018年第3期48-51,69共5页
针对STL模型的数控加工刀路轨迹规划存在的精度损失问题,在STL模型切片数据的基础上提出了基于STL模型的NURBS刀路轨迹规划算法。首先根据预设的阈值对STL模型切片的二维封闭轮廓进行分段;然后通过NURBS曲线对分段数据进行插值;最后用... 针对STL模型的数控加工刀路轨迹规划存在的精度损失问题,在STL模型切片数据的基础上提出了基于STL模型的NURBS刀路轨迹规划算法。首先根据预设的阈值对STL模型切片的二维封闭轮廓进行分段;然后通过NURBS曲线对分段数据进行插值;最后用容差离散法对NURBS曲线进行离散,获取相应的刀触点,完成刀路轨迹规划。 展开更多
关键词 STL模型 NURBS差值 离散 刀路轨迹规划
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一种面向3D打印技术的STL模型快速分层算法 预览
11
作者 王建彬 王刚 《新乡学院学报》 2018年第6期61-65,共5页
三维模型的分层是3D打印领域的关键技术之一,其效率直接影响数据处理速度。提出一种STL模型快速分层算法:首先确定STL模型中与各分层平面相交的三角形,并据此建立分层面与边的结构数组;然后对边数组中的三角形信息进行识别与剔除,并根... 三维模型的分层是3D打印领域的关键技术之一,其效率直接影响数据处理速度。提出一种STL模型快速分层算法:首先确定STL模型中与各分层平面相交的三角形,并据此建立分层面与边的结构数组;然后对边数组中的三角形信息进行识别与剔除,并根据相邻层间三角形邻接关系的继承性进行拓扑重建,获得有序边数组;最后通过有序交点系列生成二维封闭轮廓。仿真实验证明了该分层算法的可靠性。 展开更多
关键词 STL模型 3D打印 拓扑关系 快速分层
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基于有限单元法的门式起重机力学模型求解 预览
12
作者 姚炜 高洪 《赤峰学院学报:自然科学版》 2018年第5期64-65,共2页
基于线弹性力学理论,建立门式起重机力学模型;采用有限单元法对该模型进行数值求解,并提出以20节点空间单元作为网格划分的基本单元.运用CATIA软件进行其三维建模,在ANSYS Workbench软件中,对该三维立体模型进行数值模拟,分析了载荷因... 基于线弹性力学理论,建立门式起重机力学模型;采用有限单元法对该模型进行数值求解,并提出以20节点空间单元作为网格划分的基本单元.运用CATIA软件进行其三维建模,在ANSYS Workbench软件中,对该三维立体模型进行数值模拟,分析了载荷因素对起重机桥架结构的影响.结果显示,设计的门式起重机结构参数满足强度和刚度要求. 展开更多
关键词 门式起重机 数字化模型 力学模型 有限元分析 单元类型
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基于哈希表的STL文件拓扑关系快速重建算法 预览
13
作者 钱乘 李震 +1 位作者 王刚 《新乡学院学报》 2018年第6期36-39,51共5页
针对3D打印中因三维模型转换成STL文件而丢失其原有拓扑关系的问题,在分析STL文件信息存储特点的基础上,提出基于哈希表的STL文件拓扑关系快速重建算法。在读入每个三角形顶点坐标时,通过哈希表构建无冗余坐标信息的点表,同时在面表中... 针对3D打印中因三维模型转换成STL文件而丢失其原有拓扑关系的问题,在分析STL文件信息存储特点的基础上,提出基于哈希表的STL文件拓扑关系快速重建算法。在读入每个三角形顶点坐标时,通过哈希表构建无冗余坐标信息的点表,同时在面表中记录该顶点的索引值;在所有三角形顶点都读取完成后,运用点表与面表中点索引值来获取每个三角形邻接面信息,进行快速拓扑关系重建。 展开更多
关键词 STL文件 哈希表 拓扑重建
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熔融沉积(FDM)3D打印工艺参数优化设计研究 预览 被引量:29
14
作者 王益康 +2 位作者 田晓青 夏链 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第6期139-142,146共5页
通过分析FDM成型工艺,设计试验加工模型。对模型主要工艺参数进行数学建模分析,分析推导出尺寸误差和表面精度误差产生的机理以及具体的表面精度误差函数。通过对表面精度误差函数的仿真结果的分析,确定打印工艺参数取值。通过3D打印机... 通过分析FDM成型工艺,设计试验加工模型。对模型主要工艺参数进行数学建模分析,分析推导出尺寸误差和表面精度误差产生的机理以及具体的表面精度误差函数。通过对表面精度误差函数的仿真结果的分析,确定打印工艺参数取值。通过3D打印机与上位机建立熔融沉积(FDM)3D打印机试验平台,并设计了基于正交试验法的FDM打印机参数优化方案,通过试验结果的分析,得出了工艺参数的最优组合以及影响的主次顺序,再次利用试验验证了参数分析和优化结果的正确性。 展开更多
关键词 FDM工艺分析 正交试验法 参数优化 表面精度
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非圆齿轮齿廓特性分析及偏差测量方法研究 预览 被引量:3
15
作者 高婷 +1 位作者 夏链 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第10期1520-1533,共14页
针对现有啮合检测法不能快速准确地测量非圆齿轮单项偏差的问题,提出了一种非圆齿轮齿廓偏差测量方法。对非圆齿轮齿廓的展成特性进行了分析,求解出齿廓特征突变时所对应的偏心率临界值,以判断齿轮是否满足渐开线齿廓偏差测量条件。... 针对现有啮合检测法不能快速准确地测量非圆齿轮单项偏差的问题,提出了一种非圆齿轮齿廓偏差测量方法。对非圆齿轮齿廓的展成特性进行了分析,求解出齿廓特征突变时所对应的偏心率临界值,以判断齿轮是否满足渐开线齿廓偏差测量条件。对于满足测量条件的非圆齿轮,首先求解出其齿廓起测点,然后采用自主开发的仿真加工与齿廓点提取插件,快速获取理论齿廓点,并利用NURBS插值法得到理论齿廓曲线,最后通过测头半径补偿得到测头运动轨迹。实验结果表明,所提出的方法能够快速准确地测量非圆齿轮齿廓偏差,是完全可行的。 展开更多
关键词 非圆齿轮 渐开线齿廓偏差 测量模型 齿廓曲线 NURBS插值 起测点 测头半径补偿
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自由曲面多轴加工的刀触点轨迹规划 预览 被引量:1
16
作者 韩刚 《南阳理工学院学报》 2015年第4期67-69,共3页
分析了自由曲面加工误差的产生原因,重点阐述了刀触点轨迹的步长和行距对曲面加工精度的影响,在此基础上提出了一种基于线性逼近误差和残留高度约束的刀触点轨迹规划方法,该方法可以保证曲面加工的精度要求。最后以一张自由曲面为例,考... 分析了自由曲面加工误差的产生原因,重点阐述了刀触点轨迹的步长和行距对曲面加工精度的影响,在此基础上提出了一种基于线性逼近误差和残留高度约束的刀触点轨迹规划方法,该方法可以保证曲面加工的精度要求。最后以一张自由曲面为例,考察其刀触点轨迹的分布和连续性情况,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 自由曲面 多轴加工 刀触点
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B样条曲线逼近偏差的精确求解算法 预览 被引量:2
17
作者 夏链 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第7期67-71,共5页
目前文献中的B样条曲线逼近偏差计算方法的可靠性较差,为了改善计算结果的准确性和可靠性,提出了一种基于邻域搜索比较的偏差求解方法。在求得逼近曲线之后,首先将所有离散数据点参数化,并求出各数据点在曲线上的对应点;然后针对某具体... 目前文献中的B样条曲线逼近偏差计算方法的可靠性较差,为了改善计算结果的准确性和可靠性,提出了一种基于邻域搜索比较的偏差求解方法。在求得逼近曲线之后,首先将所有离散数据点参数化,并求出各数据点在曲线上的对应点;然后针对某具体的数据点,将曲线在其对应点邻域内细分成若干个临时点,并分别计算出该数据点与各临时点间的距离;最后将最短距离作为曲线与该数据点间的逼近偏差。仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 离散点 B样条曲线 逼近偏差 邻域搜索
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基于递归特征分析的NURBS曲线插补算法 预览 被引量:2
18
作者 +1 位作者 夏链 田晓青 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期107-111,119共6页
在分析NURBS曲线公式中基函数递归特征的基础上,提出了一种新的NURBS曲线插补算法。该算法通过前一个参数增量值和前一段插补弦长来确定下一个参数增量值,进而实现对参数的密化。仿真实验结果表明,该算法在改善弦长误差和减小计算量... 在分析NURBS曲线公式中基函数递归特征的基础上,提出了一种新的NURBS曲线插补算法。该算法通过前一个参数增量值和前一段插补弦长来确定下一个参数增量值,进而实现对参数的密化。仿真实验结果表明,该算法在改善弦长误差和减小计算量方面优于Taylor展开插补算法。 展开更多
关键词 NURBS曲线 递归特征 迭代算法 插补
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椭圆齿轮渐开线齿形范成法仿真及分析 预览
19
作者 龚灯 韩刚 《长沙大学学报》 2015年第2期47-48,共2页
分析了范成法加工椭圆齿轮时刀具和毛坯的位置关系和啮合特性,并用MATLAB程序对范成加工过程进行了仿真验证,得到椭圆齿轮的动态范成模拟图.通过模拟图可以看出齿形和节曲线曲率有关:节曲线曲率越小,齿形越平直.同时可以得出对于等极... 分析了范成法加工椭圆齿轮时刀具和毛坯的位置关系和啮合特性,并用MATLAB程序对范成加工过程进行了仿真验证,得到椭圆齿轮的动态范成模拟图.通过模拟图可以看出齿形和节曲线曲率有关:节曲线曲率越小,齿形越平直.同时可以得出对于等极角范成方法,曲率越小,齿形精度越高;曲率越大,精度越低. 展开更多
关键词 椭圆齿轮 范成法 MATLAB
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基于轮廓约束点的B样条曲面拟合算法 预览 被引量:2
20
作者 +1 位作者 田晓青 夏链 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第15期2016-2021,共6页
提出了一种面向截面测量数据的B样条曲面拟合算法。首先对原始数据点列进行降噪处理,然后遴选出曲率优势点,并将其作为初始的轮廓约束点,得到插值于约束点的初始曲线。再在需改善拟合精度的区域增加约束点,直至获得满足精度要求的B样条... 提出了一种面向截面测量数据的B样条曲面拟合算法。首先对原始数据点列进行降噪处理,然后遴选出曲率优势点,并将其作为初始的轮廓约束点,得到插值于约束点的初始曲线。再在需改善拟合精度的区域增加约束点,直至获得满足精度要求的B样条曲线。最后以约束点数目最多的曲线为准,在其余的曲线上增加差额数目的约束点,并进行平均弦长参数化,构造出B样条曲线簇,最终获得B样条拟合曲面。仿真实验结果表明,该方法可显著压缩曲面模型的控制顶点数目,具有较高的曲面重构效率。 展开更多
关键词 逆向工程 轮廓约束点 B样条 曲面拟合
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