复杂曲面优化展开技术研究

发布时间：2017-04-28 21:00

  本文关键词：复杂曲面优化展开技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本文以三维欧几里得空间曲面为对象，对其展开与优化问题进行了研究。本文的工作可概括为以下几个方面： 1、总结分析了近十余年来有关曲面展开技术研究的文献，并对各种技术方法进行了分类。 2、利用经典微分几何学的理论对曲面在空间中的弯曲状态进行了分析，定义了曲面弯曲的概念，指出了可展曲面的基本特征。根据Gauss球面映射的方法，提出了一种可用于离散曲面可展特性分析的球面投影分析方法。 3、根据曲面变形连续均匀的特点，提出了一种基于单元等变形的三角形曲面网格拓扑等价映射算法，将可展曲面与不可展曲面的网格采用统一的形式展开到平面上。对于可展曲面，利用该算法可以得到在一定误差范围内的展开结果；对于不可展曲面，则可得到与原曲面拓扑等价的展开网格。 4、分析了曲面展开单元中的变形情况，提出了表示单元变形的Lagrange位移法。论证了用于展开优化的理想弹性应力-应变关系，提出一种用于衡量展开变形作用效果的等效载荷计算方法。根据有限元方法，引入网格结点结构位移，建立了以单元结点Lagrange位移和结构位移表达的变形位能泛函，，利用变分法理论建立了使变形位能取极小值的优化模型。 5、本文对所提出的各主要算法的复杂性及其解的收敛性分别进行了讨论，并给出适当的算例以分析算法的效果。
【关键词】：复杂曲面 曲面展开 优化展开 毛料计算 钣金 有限元
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：V260
【目录】：

• 第一章 绪论7-16
• 1.1 复杂曲面展开技术8-13
• 1.1.1 几何方法曲面展开技术9-11
• 1.1.2 力学方法曲面展开技术11-13
• 1.2 小结13-14
• 1.3 本文的主要研究内容14-16
• 第二章 复杂曲面可展特性分析16-30
• 2.1 曲面在空间中的弯曲16-18
• 2.2 空间曲面弯曲特性分析18-22
• 2.3 曲面可展特性分析的球面投影法22-29
• 2.4 小结29-30
• 第三章 基于单元等变形的复杂曲面展开技术30-44
• 3.1 空间曲面网格的拓扑等价映射30-32
• 3.2 空间曲面单元的等变形展开32-36
• 3.3 空间曲面网格的等变形展开36-42
• 3.3.1 起点单元在展开平面上的确定36-37
• 3.3.2 空间曲面网格的展开与算例37-42
• 3.3.3 曲面等变形展开算法的复杂性42
• 3.4 关于展开结果合理性的评价准则42-43
• 3.5 小结43-44
• 第四章 复杂曲面展开优化的弹性有限元方法44-73
• 4.1 曲面展开优化问题的定义44-45
• 4.2 描述单元结点展开位移的Lagrange方法45-48
• 4.3 曲面网格单元应变的计算48-51
• 4.4 曲面展开变形能模型的建立51-54
• 4.4.1 展开平面中的弹性变形能52-53
• 4.4.2 展开变形对网格结点的加载53-54
• 4.5 展开优化模型的建立54-57
• 4.6 展开优化模型的解算57-61
• 4.6.1 单元刚度矩阵57-58
• 4.6.2 结构刚度矩阵和结构结点等效载荷的集成58-60
• 4.6.3 结构刚度矩阵奇异性的消除60-61
• 4.7 算法的复杂度与收敛性61-64
• 4.7.1 展开优化算法的复杂度61-62
• 4.7.2 展开优化算法的收敛性分析62-64
• 4.8 曲面展开优化算例64-71
• 4.8.1 算例一64-67
• 4.8.2 算例二67-71
• 4.9 小结71-73
• 第五章 总结与展望73-76
• 5.1 本文总结73-74
• 5.2 展望74-76
• 附录一76-78
• 附录二78-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-83

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张贤杰;王关峰;王俊彪;;基于特征映射的超临界机翼整体壁板板坯快速建模技术研究[J];机械科学与技术;2006年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 韩晓宁;飞机钣金零件多态模型几何信息定义方法[D];西北工业大学;2007年

2 冯冰;基于多态模型的飞机钣金零件制造模型数据管理[D];西北工业大学;2007年

3 赵景怡;飞机复杂曲面成形快速模拟[D];西北工业大学;2007年

4 王关峰;机翼整体壁板板坯快速建模与喷丸路径规划技术研究[D];西北工业大学;2006年

5 詹雯;复杂曲面展开技术研究[D];南京航空航天大学;2007年

  本文关键词：复杂曲面优化展开技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：333514