Contouring Curved Quadratic Elements
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反走样(Anti-aliasing):一个连续的多边形被抽样成离散的像素点时走样会在光栅化阶段出现,往往发生在物体边界或是由纹理映射引起。
反走样技术的目的是减少图像中的走样。
超级采样(Supersampling):以n倍于需求的分辨率对图像进行渲染,在创建最终图像时将多个像素合为一个。
使用加权滤波器处理高分辨率图像来创建最终图像效果好于平均法。
缺点:1、时间的显著增加2、使用Z-buffer消隐需要的内存过大3、不适用于较小的物体区域采样(Area sampling):按照每个多边形在每个像素中所占比例进行明暗的计算。
单一像素被多边形覆盖的大小通过裁剪多边形进行计算,以防产生直角边界。
A buffer使用Z-buffer进行渲染,再加上逐位逻辑进行取样。
Z-buffer:步骤:1、将每个像素的深度值设为最大(离观察者最远)2、逐个渲染多边形:a)计算多边形内像素的屏幕深度值b)与Z-buffer中原有的值进行比较,如果较小则写入,反之不变优点:1、容易实现(在硬件上)2、可以容易的结合多种形式的渲染、多边形、CSG建模、参数,唯一限制是需要计算像素点的深度3、渲染后Z-buffer的数据能被保留,可以容易的组合成为一个单独的3D图像缺点:1、需要大量内存2、效率低下光线追踪:定义:光线跟踪算法采用逆向跟踪技术。
从视点出发经过图像平面上每一像素点向场景发出一条光线V(视线),若光线与场景中的任何物体都不相交,则该像素采用背景颜色,结束该光线的跟踪过程。
否则,光线首先与离视线最近的景物表面相交,此时光线在交点P的走向取决于物体表面的性质,一般有三种:1、相交表面为理想漫射面,跟踪结束2、相交表面为理想镜面,光线沿镜面反射方向继续跟踪3、相交表面为规则投射面,光线沿规则透射方向继续跟踪上述过程是一个递归过程。
光在P对光线V方向的贡献为3部分:1、由光源直接照射P点产生的光强,是交点处的局部光强2、反射方向上由其它物体引起的间接光照光强3、反射方向上由其他物体引起的间接光照光强这三部分相加就是光线V在P点总的光强。
光程(optical path)费马原理(Fermat’s principle)共轴光学系统(symmetrical optical system)光轴(optical axis)实物(real object)实像(real image)虚物(virtual object)虚像(virtual image)物空间(object space)像空间(image space)子午面(tangential/meridian plane)弧矢面(sagittal plane)孔径角(aperture angle)顶点(vertex)物方/像方截距(object/image distance)近轴光(paraxial ray)高斯像(Gaussian image)垂轴放大率(transversal magnification)正像(positive image)倒像(inverted image)轴向放大率(longitudinal magnification)角放大率(angular magnification)拉格朗日-亥姆霍兹不变量(LagrangeHelmholz invariant) 球面反射镜(reflecting sphere/spherical mirror)凹面镜(concave mirror)凸面镜(convex mirror)基点(basic points)共轭点(conjugate points)物方焦点(object focus)像方焦点(image focus/rear focus)主平面(principle plane)主点(principle point)焦距(focal length)节点(nodal point)牛顿公式(Newton’s formula)高斯公式(Gauss formula)会聚度(convergence)光焦度(focal power)透镜(lens)正透镜(positive lens)会聚透镜converging lens负透镜(negative lens)发散透镜diverging lens凸透镜(convex lens)凹透镜(concave lens)双凸透镜(biconvex lens)平凸透镜(plane convex lens)月凸透镜(正弯月meniscus convex lens) 双凹透镜(double-concave lens)平凹透镜(plane concave lens)月凹透镜(负弯月meniscus concave lens) 薄透镜(thin lens)平面镜(plane mirror)镜像(mirror image)双平面镜(bimirror)平行平板(parallel-plate)折射率(refractive index)平均色散(mean dispersion)阿贝常数(Abbe constant)部分色散(partial dispersion)相对色散(relative dispersion)冕牌玻璃(Crown glass)火石玻璃(Flint glass)塑料光学材料(optical plastic)聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate, PMMA)聚苯乙烯(polystyrene, PS)聚碳酸酯(polycarbonate, PC)光学晶体(optical crystal)光阑diaphragm孔径光阑aperture stop视场光阑field diaphragm渐晕光阑vignetting stop入射光瞳entrance pupil出射光瞳exit pupil主光线chief ray相对孔径relative aperture入射窗entrance window出射窗exit window视场角angle of field渐晕vignetting渐晕系数vignetting factor景深depth of field焦深depth of focus远心光学系统telecentric optical system 球差(spherical aberration)不晕点(aplanatic points)轴外像差(off-axis aberration)慧差(coma)辅轴(secondary optical axis)像散(astigmatism)场曲(field curvature)匹兹万场曲(Petzval field curvature)畸变(distortion)位置色差(longitudinal chromatic aberration) 消色差系统(achromatic system)二级光谱(second order spectrum)倍率色差(lateral chromatic aberration)初级球差(primary spherical aberration)剩余球差(residual spherical aberration)初级像差(primary aberration)塞得和数(Seidel coefficient of aberrations)对称式系统(symmetric optical system)波像差(wave aberration)垂轴离焦(lateral defocusing)轴向离焦(axial defocusing)泽尼克多项式(Zernike polynomial)瑞利判据(Rayleigh criterion)斯特列尔比率(Strehl ratio)分辨率(resolution)点列图(spot diagram)光学传递函数(optical transfer function)调制传递函数(modulation transfer function) 位相传递函数(phase transfer function)点扩散函数(point spread function)角膜(comea)虹膜(sclera)晶状体(crystalline lens)视网膜(retina)黄斑(macula lutea)盲点(blindspot)调节(adjustment)远点(far point)近点(near point)明视距离(distance of distinctvision/normal reading distance)视角分辨率(angle of resolution)分辨率(resolution)正视(normal eye)近视(myopic eye)远视(hyperopic eye)散光(astigmatic eye)双目立体视觉(binocular stereopsis)放大镜(amplifier)显微镜(microscope)齐焦(parfocalization)数值孔径(numerical aperture)有效放大率(effective magnification) 工作距离(operating distance)消色差物镜(achromatic objective)里斯特物镜(Lister objective)阿米西物镜(Amiciobjective)阿贝(Abbe)浸液物镜复消色差物镜(apochromaticobjective) 双胶合物镜(doublet lens)双分离物镜(air-spaced doublet)卡塞格林系统(Cassegrainsystem)格里高里系统(Gregorian system)施密特物镜(Schmidt lens)马克苏托夫物镜(Maksutovobjective) 镜目距(eye relief)惠更斯目镜(Huygens eyepiece)冉斯登目镜(Ramsden’seyepiece)凯涅尔目镜(Kellnereyepiece)对称式目镜(symmetric eyepiece)阿贝无畸变目镜(Abbeeyepiece)爱尔弗目镜(Erfleeyepiece)图像传感器(image sensor)数码相机(digit camera)几何焦深(geometrical focal range)摄影物镜(photographic lens)匹兹万物镜(Petzval lens)柯克三片式物镜(cooke triplet)天塞物镜(Tessar-type split triplet)海利亚物镜(Heliar split triplet)双高斯物镜(double-Gauss objective) 反远距物镜(retrofocus objective)广角物镜(wide-angle lens)超广角物镜(ultra wide-angle lens)阿维岗物镜(Aviogon lens)鲁沙尔物镜(Russar lens)海普岗物镜(Hypogon lens)托普岗物镜(Topogon lens) 变焦距物镜(zoom lens)投影系统(projection system) 投影物镜(projection lens)远距物镜(telephoto lens)。
在完全逆转循环韧性损伤下建模摘要损伤力学在预测韧性材料失效表现出巨大的潜力,因此,可以用于开发可靠的工具对塑性变形元件的设计。
在强调零件设计循环加载中,有损伤力学完全逆转循环应用的几个例子。
在本文中,通过博诺拉[工程部分提出的损伤模型。
机械。
58(1997)11 ]已被重新考虑受压载荷通过引入一个新的内变量相关的损伤。
该模型已被应用到商业有限元代码(ABAQUS MSC/MARC,)。
它被用来预测循环载荷和在一个圆形缺口拉伸杆损伤积累下的单元的性能。
还讨论了一些初步结果。
关键词:延性损伤;完全逆转循环;连续损伤力学(CDM)1。
简介断裂局部法在断裂力学中的应用远远超出了传统的材料失效预测范围,显示出巨大的潜力。
从微观结构的角度来看,这些破坏现象,金属中的所有的破坏可以归因于五种基本的失效模式,以及它们的组合:解理断裂,韧性断裂,蠕变,疲劳和腐蚀。
局部模型可以制定每个这样的模型(见,例如,[ 2 ],[ 3 ]和[ 4 ]为解理,[ 5 ]和[ 6 ] [ 7 ]蠕变,低周疲劳,等)。
韧性断裂自[ 8 ]和[ 9 ]的初步研究,首先识别生长形成的微孔破裂的治理结构得到了巨大的关注。
自那时以来,大量的实验和建模问题的解决。
所有这些出版物可在两个主要类别排序:用孔隙度模型和基于连续损伤力学(CDM)的模型。
在第一组中,韧性损伤中的孔洞体积分数影响材料的塑性。
损伤演化规律是来自一个单一的分离研究。
在这样的背景下,赖斯和特雷西[ 9 ]提出了一种腔内生长率的关系。
一种改进的屈服准则对韧性金属随着孔隙率的增大是来自孔洞的成核。
损伤发生在压应力状态及相关机制中仍然是一个悬而未决的问题。
尽管一些研究(见,例如,对[ 18 ])已经解决了材料的表征与叠加静应力拉伸载荷下的损伤机制,及其相关效应在整体力学性能中不成立。
从计算的角度来看,损伤模型的配方及其在应用程序中使用,一般仅限于简单的拉伸状态下完全卸载应力,应变或逆转不会发生。
多轴数控机床合并后的三维线性和环形内插法技术在多轴数控加工的工件表面,线性插值技术被用来产生命令信号沿直线段的位置每一个连续的数据点连接。
由于旋转运动叠加在多轴数控加工中平动运动,实际的刀具接触(CC)点移动沿着一条空间曲线路径,而线性插值技术产生的位置沿直线路径,偏离的非线性曲线段从线性插值线提取导致非线性误差,反过来,通常对确保高精度加工造成困难。
在多轴数控加工中为解决非线性误差的技术已经提出了。
在三维线性和环形内插法的原则的基础上,合并后的三维线性和环形内插法原则得到发展。
新设计予置常数有能力驱动轴的旋转运动沿着事先设计好的三维曲线路径,使CC点运动轨迹是通过一条直线连接加工数据点。
进一步说,提出了一种设计技术的在线消除非线性予置常数误差,并提出了解决问题的非线性误差的多轴数控加工。
1、简介加工表面在许多物体上都有,例如:涡轮叶片,汽车零部件,飞机发动机风扇,和压缩机的翼型。
为了加工如此复杂的表面,相对对传统的三轴数控加工多轴数控加工具有很多优势,包括更好的刀具存取能力,更好的表面光洁度,和在一个设置中更多的精密零件的表面。
在多轴数控车床中,刀具位置和它的轴的方向,被称为刀位数据,工件相对于空间不断变化。
五轴数控机床或加工中心,包含至少两个旋转轴,是是用来提供更好地获取能力来实现的刀位空间的变化。
五轴CNC加工涉及同步和转速,因为每一个新刀具轴运动的运动方向要求至少一种其他的,通常要更多的轴。
并且,胎体的平移运动有耦合效应的扶轮活动,因为改变刀轴的方向,就会影响到的工具的位置。
同步、耦合运动的运动轨迹导致非线性加工结果。
因此,一个出现的加工非线性误差问题,引起各运动每一步加工精度问题。
许多因素会引起加工误差,因素之一是由于加工方法。
最常见的方法是在多轴数控加工的”位置,收紧”的方法。
基本上,这个方法各有两个连续NC-codes连接采用直线逼近理想的切削曲线。
一个凹的表面或凸表面如图1~a,1~b!和线性插值技术应用到中间点的坐标的线段。
在有限元分析中的非弹性响应模型中,通过分离变形到恢复(弹性)和不可恢复的(非弹性)来区分弹性和非弹性的反应。
这种分离是基于假设有一种应变率之间的附加的关系:是总应变率,是弹性应变的变化率,是非弹性应变的变化率。
一个更一般的假设是总变形,,是由非弹性变形和纯粹的弹性变形组成的(伴随着加在任何阶段流程中的刚体旋转):在《附加应变率分解》章节1.4.4,方程4.1.1-1和 4.1.1-2是近似方程。
我们认为,如果1.方程4.1.1-1中使用的总应变速率是测量变形的速率:是速度,是当前空间质点的位置;2.弹性压力很小。
并且这种近似是一致的。
有限元分析使用变形率作为在限制变形问题中测量应变率的原因。
(只有当压力忽略不计时,不同的应变测量之间的区别很重要,也就是限制变形问题。
)实际中许多材料的弹性压力始终保持很小,例如,一个金属的屈服应力通常是小于它的弹性模量三个数量级,这意味着弹性应变应乘以。
然而,一些材料(例如,聚合物)也可以接受大的弹性应变并且伸缩自如,在这种情况下,附加应变率分解不再是一个近似值。
有限元分析提供了各种弹性响应模型。
其中最简单的是线性弹性:是可能取决于温度的一个矩阵,但并不依赖于变形(除非这种依赖是由损伤模型引入的)。
这种弹性模型用于小变形问题或模拟在弹性压力总是小的弹塑性模型中的弹性。
一个扩展的弹性行为的类型是次弹性模型:可能取决于变形的地方。
在这种情况下,弹性可能不再是非线性,但有限元分析仍然基于假设弹性压力总是很小。
在多孔和散体介质,弹性性质主要依赖于体积应变;多孔介质的弹性行为在《多孔弹性》的4.1.1节中讲解。
最通用的一种非线性弹性行为是超弹性的模型,我们定义假设有一个的由压力产生U为潜在的能量密度。
和是共轭应力和应变措施。
这种形式的弹性模型一般用来模拟弹性体:长期反应是完全可恢复的(弹性)的大变形材料。
有限元分析中提供的超弹性建模在《大应变超弹性平面分析程序》章节4.6中叙述过。
6.2.4 马氏体转变如果将奥氏体过冷到γ晶格不稳定时的温度,尽管出现的C的溶解和C的扩散速率如此低以致可以忽略,但Fe晶格仍在没有C析出的情况下进行了重排。
这种相变在机制上和相变产物的本质上与前面讨论的奥氏体的共析分解不同。
如前所述,奥氏体向珠光体的转变主要依靠扩散,因而可以看作是扩散型相变。
在奥氏体的马氏体转变过程中,只有晶体点阵发生重排,而反应相的浓度保持不变。
因此,这个转变是无扩散的。
钢中的马氏体是和原始奥氏体浓度相等的C在α-Fe中的过饱和固溶体。
由于C在α相中的溶解度只有0.01%,因此M是一种过饱和固溶体。
由于该转变是无扩散的,C不能从固溶体中析出,而只有铁原子从面心立方点阵向体心立方点阵的重新排列。
M的晶体组织以正方度来表征,即在点阵中c/a的比率比完整的晶体大。
M 的正方度归因于C的溶解。
M晶粒的正方度刚好与含碳量成比例。
M具有鲜明的显微组织。
它的晶粒是呈片状在某一方向一个个相互平行或以一定角度(60°或120°)倾斜排列的。
正如所发现的,M片的取向是因为M只能在奥氏体一定晶面上并沿着奥氏体一定方向形成。
这种取向上的相变可以看作是γ向α转变的同时,金属的某一晶面上所产生的大量的切应力或位移。
转变伴随有金属原子在空间上明显的位移,尽管原子既不改变位置,也不会明显改变原子之间的距离。
在相变过程中,原子沿着一定的取向发生位移从而产生微小表面浮凸。
因此,M转变与其他相变相比,有以下这些典型特征:(1)非扩散性,即只伴随着点阵重排,并且转变终了相(M)和母相(A)的组分相同;(2)有一定的取向,即新相(M)相对于旧相(A)有一定的取向;转变的切变效应会产生表面浮凸。
具有这两个特征的转变都可以认为是马氏体转变类型。
在许多金属和合金中都发现了马氏体转变。
钢中马氏体转变除了具有上述两个特征外还有一些在其他合金中所没有的显著特征。
在钢中,这种转变是不可逆的,也就是说,转变只能朝着γ-Fe到α-Fe的方向进行,但是不能在同样的无扩散机制下沿相反的方向进行。
P223塑性变形的变形是永久性的,超出弹性范围内的物质。
通常,金属塑性变形而产生作用的,因为有益的效果赋予的力学性能。
必要的变形金属可以达到应用大量的机械力的唯一或加热金属,然后应用一个很小的力。
金属的变形,这是由于原子位移的获得是通过一个或两个的过程称为滑的友好。
详细的微观变形方法,可以发现,在教材冶金。
宏观尺度上的时候,发生塑性变形、金属似乎流沿着固态特定的方向,这依赖于类型的加工和应用方向的力量。
晶体的金属颗粒的方向是延长的金属流动。
金属的流动显微镜下可以看到和合适的蚀刻,抛光后的金属表面。
这些被称为流线、实线、虚线、剖面线、一些有代表性的标本Fig.7.1,都在比较中呈现。
由于谷物是延长的水流方向,他们将可以提供更多的抗应力在他们。
表演作为结果,机械金属锻造产品称为工作能够达到较好的机械强度在特定方向,流向。
因为它有可能控制这些流纹线方向在任何特定的小心推拿,如图Fig.7.1受力时,就有可能实现最佳的力学性能。
金属,当然,就会削弱沿水流线。
metal-working损耗材料过程要么是微不足道的,或者非常小,生产率在一般都非常高。
这两个因素引起的经济生产。
热加工和寒冷的工作传统的metal-working过程分为热加工处理而被称为cold-working下面的过程。
热的作用下,迫使,当原子达到一定的能量较高的水平,形成新的晶体开始,称为再结晶。
再结晶晶粒结构变形破坏旧机械工作,全新的晶体,strain-free就形成了。
颗粒,事实上,开始成核点的最严重的变形。
所定义的再结晶温度由美国社会的金属是“近似最低温度的时间里,完成再结晶冷塑性变形金属发生在一个指定的时间”。
再结晶温度的三分之一到一半一般也不同熔点的大多数的金属。
再结晶温度的典型值给于表格7.1。
再结晶温度也取决于总数的冷工作目前已收到的材料。
更高的寒冷的工作,降低再结晶温度将在Fig.7.2如图所示。
在热加工过程,可以携带以上的再结晶温度有或没有实际供暖。
组织形成的高压压铸铸造的CRC,材料工程,昆士兰大学,布里斯班,QLD 4072,澳大利亚2材料系,帝国理工学院,伦敦SW7 2AZ,联合王国,3,海德鲁铝业,研究与技术开发,n-6601,sunndals?RA,挪威4弧COE在轻金属材料,设计,工程,昆士兰大学,布里斯班,QLD 4072,澳大利亚在印度理工学院金属交易摘要为了优化高压压铸(HPDC)的过程中,对更多的微观结构和缺陷形成的理解是至关重要的。
本文给出了关键的微观结构特征的概述,以及在这一过程中微观结构的形成机理。
产生凝固晶粒尺寸在HPDC可以作为10 M为低,但外部凝固晶体(ESC)往往能达到200 M。
共晶组织非常细的层间距约500 nm。
积极的宏观偏析带与裂缝/孔隙所谓的缺陷带,有时也常常注意到。
集约化的压力(IP)的是管理在铸件的孔隙率水平的主要因素之一。
在高IP情况下,在栅极区域的缺陷带的产生和出现要协助馈送过程中的强化阶段。
引言因为它的高生产率高压压铸(HPDC)是一个非常有吸引力的用于制造具有复杂的几何形状轻质合金的方法,传统上,在压铸充型过程中由于空气的存在HPDC部分已被认为是低完整性和不可热处理。
然而,在最近几年,合金及工艺优化的进展已经导致合金压铸机械性能有很大的改善。
相对于其他传统压铸过程,高压压铸比较复杂,例如重力模铸造。
在注射过程中的HPDC填充率很高并且金属的流动是高度湍流。
其次,重要的压力施加在强化的过程中。
因此,与无压力铸造技术相比显微组织的形成发生在一个范围内导致显示不同的铸态组织缺陷。
在目前,HPDC组织的形成还没有完全明白。
本文的目的是展示的重要特征的HPDC组织和讨论最近的进展在HPDC理解组织形成材料和方法高完整性alsi4mgmn亚共晶合金应用在这个研究中合金成分如表1所示。
Sr量小,50至500 ppm的,是添加到alsi4mgmn修改铝+硅共晶[ ] [ 4 ]铸造是一个Bühler 4.1-mn锁紧力进行的冷室压铸机。