点云特征型面边界曲线的拟合质量直接决定了对应曲面裁剪的质量。以机械零件点云模型为研究对象,针对点云分割型面的边界点识别、排序、拟合和曲面裁剪问题展开研究。基于场力法提取的边界点集,提出了基于最短距离法的边界点集排序和方向夹角阈值限定的边界点集去噪等预处理算法;采用局部二次多项式函数拟合估算边界点集曲率,提出了基于曲率突变点归属性判断的边界点集分段和拟合算法;通过控制点投影变换求取二维裁剪边界,提出了基于特征点集多边形凹凸性的二维边界曲线方向判断法。使用机械零件模型典型型面进行实验,验证了各阶段算法。该算法具有很好的适用性,可进一步扩展应用至复杂曲面边界裁剪。

介绍了一种新型气液两相流量传感器——槽式孔板的结构特点和工作原理，并将其应用于凝析天然气计量技术研究。结合实验数据和理论模型详细分析了影响槽式孔板两相压降倍率的各种因素，利用曲面拟合技术给出了传感器两相压降倍率与压力、气体富劳德准数、Lockhart-Martinelli参数之间的相关式，该相关式计算精度可以满足生产计量的精度要求，为低含液率的凝析天然气流量计研制奠定了基础。

文章讨论了四次ＥＢ样条的构造、算法及性质，论述了三坐标测量机检测数据的四次ＥＢ样条曲线曲面的拟合，运用快速迭代算法建立了被测零件轮廓面的误差评定模型。并给出应用实例。

通过分析多普勒测速技术与粒子图像测速技术的区别,从一个新角度把PIV全流场测速技术应用于血液流场的研究中.用激光片光源照亮血流粒子场,再计算确定实验系统光学参数,以获得最佳流场图片.对流场分析常用的互相关算法进行改进,辅以曲面拟合和误差修正,获得了亚像素级的全流场速度的大小和方向,并进一步计算出血流场的涡量分布和剪切率分布.为了验证改进的算法,对日本视频协会提供的PIV-STD序列标准图像进行仿真计算和误差分析,与原算法相比其速度矢量图的误差降低了2个百分点,流场速度值的平均误差小于±1%.该结果表明文中建立的方法是有效的,并可推广用于其它的流场分析.

为了求得未知椭球曲面的曲线方程，模拟曲面的几何结构，以数字投影系统中椭球反光镜为例，介绍了大I：7径非球面反光镜数据采集及拟合方法。利用三坐标测量机（CMM）对椭球反光镜面型进行精密测量，根据测试数据，采用数学拟合方法获得椭球反光镜的曲线方程。并对测试模型与拟合曲面进行了光线追迹和误差分析，拟合曲面与测试曲面符合较好。因此，采用三坐标测量机进行曲面数据采集及数学方法拟合，能够得到较理想的拟合曲面方程。

提出利用虚拟仪器技术构成的油品水分检测仪,它集数据检测、处理及融合为一体,并较好地解决了射频电容传感器的温度补偿问题,使油品水分的测量更加快速、方便、准确.给出了曲面拟合方程系数的获取方法和实际油品含水量测量程序框图.实践证明该仪器能满足检测要求.

某气动单向弯曲关节柔性手指由人工肌肉和弹性钢板并联组成,弯曲变形时具有大变形和非线性特点,静力学模型十分复杂且不利于控制。为便于实时精准控制,进一步简化手指静力学模型,并对其静力学特性进行实验研究。搭建静力学实验平台,对单肌肉驱动和双肌肉驱动两种不同驱动类型的柔性手指在不同限位面和等外载荷工况下分别进行夹持力和弯曲角度的对比实验。利用MATLAB对实验数据进行处理分析,得到手指夹持力和弯曲角度的经验模型。结果表明:气动单向弯曲关节柔性手指夹持力与弯曲角度、工作气压和驱动肌肉数目之间存在非线性关系;与静力学理论模型相比,该经验模型具有更高的精度,夹持力模型预测误差能控制在0.76 N内,弯曲角度模型误差可控制在6.9°内。

为改善准双曲面齿轮副的研齿效果,提出了一种基于真实齿面的齿面研磨位置控制方法。对准双曲面齿轮真实齿面进行测量,并用非均匀有理B样条（NURBS）曲面对实测点进行拟合,采用真实齿面接触分析方法,分析了研磨运动参数V/H/J与齿面接触位置变化的数学关系,建立了齿面研磨点位置和移动方向的齿面研齿控制模型。数控滚检试验结果表明,该方法可精确实现准双曲面齿轮副的全齿面研磨。

针对某生产线手动焊接夹具进行自动化改造,以满足机器人焊接的生产要求。因手动焊接夹具的三维数据已丢失,在改造前首先利用三维光学扫描设备对夹具进行扫描并对获得的点云数据作预处理,然后将点云导入CATIA软件进行CAD模型重构,最后结合自动化改造的工艺要求,对CAD模型进行干涉性分析,进而完成焊接夹具的自动化改造。文中通过逆向工程缩短了夹具的研制周期,降低了成本,提升了企业的市场竞争力。

搭建了蒸发式冷凝器制冷系统试验平台,对制冷系统能耗进行试验研究。通过试验对蒸发式冷凝器制冷系统能耗进行单因素分析,这些单因素包括外围环境空气的温度、相对湿度、含湿量以及焓值,得出蒸发式冷凝器制冷系统能耗的变化规律。同时利用试验数据,对蒸发式冷凝器制冷系统能耗进行双因素分析,采用线性、二次和三次曲面拟合制冷系统能耗关于空气干球温度和相对湿度的函数。拟合和验证结果表明,二次曲面拟合结果最好。