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。

为解决界面网格不一致时温度、气压和变形等数据在结构网格和流场网格之间相互传递问题,提出一种基于局部坐标投影的载荷传递方法。将复杂的耦合界面分解为若干个几何简单的面,为每个面定义适当的局部坐标系,在此局部坐标系中定义三维几何坐标向二维参数坐标变换的投影关系,实现三维空间的载荷分布向二维参数空间的变换。在此基础上进行耦合界面的载荷插值传递,以此实现参数空间的载荷传递。比较以往的参数空间插值传递方法,文中的方法定义参数投影的算法简单,计算速度快,插值的精度与以往的方法相同。为验证所提方法,文中进行了算例分析,结果表明该方法有很好的准确性和精度。

基于上下位机结构设计光学非球面检验系统,采用工控机作为上位机,下位机由运动控制卡和数据采集卡构成。通过计数器协调运动控制单元和数据采集单元的动作,可实现检测过程坐标的准确定位和高精度的数据采集。对一般非球面方程进行变换后,采用最小二乘拟合算法对数据进行曲面拟合处理。并可适当增加测量点数据来减少测量误差。通过数据实验表明测量系统的拟合精度估计σ〈0.05μm,能满足一般光学非球面的精密加工要求。系统采用Matlab进行编程,程序简单,具有较高的可靠性。

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.

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。

鉴于射流偏转板伺服阀在阀类产品相较下的优点以及国内其成品缺乏的现状，提出了其关键结构放大级的优化设计。运用CAD软件对射流偏转板伺服阀放大级流场进行建模，并对其需要设计的尺寸进行多组建模，再运用CFD软件对上一步的模型进行适当的网格划分和流场分析，得到不同尺寸条件以及不同运动情况下的流体压力、速度分布情况。最后将得到的数据进行曲面拟合，并根据分析结果选取良好的工况点，实现参数的优化。