| 【中文题名】 | 双螺杆挤出机端面曲线设计理论的研究与曲面重建 |
| 【英文题名】 | Design of Cross Section for Counter-Rotating Twin-Screw Elements and Surface Reconstruction |
| 【学科专业】 | 应用数学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-9-13 |
| 【中关键词】 | 全啮合异向旋转双螺杆,端面曲线设计,流场分析,逆向工程,曲线曲面重建,CAGD |
| 【英关键词】 | counter-rotating twin-screw,cross section design,flow field analysis,reverse engineering,curve and surface reconstruction,CAGD, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>机械设计、计算与制图>机械设计>> |
| 【论文摘要】 | 本论文主要由两部分内容组成。首先，通过研究异向旋转双螺杆端面曲线设计原理，得出任意曲线存在共轭曲线的代数条件。并用齿型法线法和包络原理推导出共轭曲线数学模型。由于包络法比齿型法线法应用简便，因此我们采用包络法设计了三种新型螺杆元件，并对其分别进行了流场分析。通过比较这三种螺杆的流量，压力场及平均剪切速率场的情况，初步归纳出螺杆端面曲线对于流场的影响因素。这样在实际应用中，就可以根据流场的要求来设计螺杆的端面曲线。
论文的第二部分应用逆向工程原理，在计算机上重建螺杆三维造型。首先通过三维线激光扫描仪获得原始数据点；并对初始数据点云进行预处理，通过切片去噪等步骤减少数据量，提高运算效率。然后对分组处理后的数据点进行角度排序和坐标排序，用B样条对排序后的数据点进行拟合。最后，本文对重建曲面进行了误差分析，提出了一种新的误差度量方法，即中点、重心误差度量法；此方法运算效率高，并在一定程度上可以衡量曲面重建效果的好坏。因此有很强的实用性。 |
| 【论文题纲】 |
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第一章 概述 |
9-17 |
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1.1 文献综述 |
9-15 |
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1.1.1 双螺杆的设计现状与发展情况 |
9-10 |
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1.1.2 逆向工程理论,现状及发展 |
10-11 |
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1.1.3 前人的研究成果 |
11-15 |
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1.2 本研究目的、意义和研究内容 |
15-17 |
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1.2.1 本研究的目的、意义 |
15 |
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1.2.2 研究的主要内容 |
15-17 |
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第二章 啮合异向双螺杆端面曲线理论研究 |
17-30 |
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2.1 异向常规螺杆元件几何学 |
17-19 |
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2.1.1 异向常规螺杆端面曲线的数学模型 |
17-19 |
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2.2 非常规异向双螺杆端面曲线设计新方法 |
19-23 |
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2.2.1 齿形法线法 |
19-21 |
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2.2.2 包络法 |
21-23 |
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2.3 共轭曲线存在条件 |
23-28 |
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2.4 螺杆端面曲线模型及螺杆三维造型 |
28-29 |
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2.5 小结 |
29-30 |
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第三章 新型螺杆元件的流场分析 |
30-42 |
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3.1 有限元简介 |
30-31 |
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3.2 数理模型的建立 |
31-33 |
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3.2.1 计算区域和计算软件 |
31-32 |
|
3.2.2 模型的建立 |
32-33 |
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3.3 新型螺杆元件的流场分析 |
33-42 |
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3.3.1 新型螺杆元件的几何模型 |
33-35 |
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3.3.2 新型螺杆元件的有限元模型 |
35-36 |
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3.3.3 流场分析的结果与讨论 |
36-42 |
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第四章 逆向工程数据点预处理 |
42-51 |
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4.1 螺杆三维扫描 |
42-44 |
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4.2 数据点切片 |
44-47 |
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4.3 数据点角度排序 |
47-48 |
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4.4 数据点去噪 |
48-51 |
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第五章 散乱点曲线重建 |
51-58 |
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5.1 B样条曲线. |
51-52 |
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5.1.1 B样条基函数的定义 |
51 |
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5.1.2 B样条曲线的定义 |
51-52 |
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5.2 B样条曲线拟合 |
52-55 |
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5.3 散乱点坐标排序 |
55-57 |
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5.4 曲线拟合程序设计 |
57-58 |
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第六章 曲面重建与误差分析 |
58-66 |
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6.1 曲面重建 |
58-61 |
|
6.1.1 Bezier曲面定义 |
58-60 |
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6.1.2 螺杆三维重建 |
60-61 |
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6.2 误差分析 |
61-66 |
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6.2.1 点到曲线误差度量 |
61-63 |
|
6.2.2 点到曲而误差度量 |
63-66 |
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第七章 总结 |
66-70 |
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7.1 课题主要内容 |
66-68 |
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7.2 课题主要结论 |
68-69 |
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7.3 课题展望 |
69-70 |
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参考文献 |
70-74 |
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附录 |
74-78 |
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致谢 |
78-79 |
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攻读学位期间发表论文目录 |
79 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.91434 |
