基于NURBS理论的飞机叶片三维重构与焊接修复技术

"飞机叶片焊接修复中的三维测量重构技术" 这篇论文详细探讨了在飞机叶片焊接修复过程中应用的三维测量重构技术。航空发动机叶片是飞机的关键部件，其性能直接影响到整个飞行系统的安全性和效率。由于长期运行，叶片可能会遭受磨损，需要进行精确的焊接修复。而这一过程首先依赖于叶片三维模型的准确重构。 论文提出了一种基于Non-Uniform Rational B-Spline (NURBS)理论的叶片重构与拼接方法。NURBS是一种强大的数学工具，常用于表示和操纵复杂的几何形状，特别是自由形式的曲面，如飞机叶片的外形。在该方法中，首先通过激光扫描或其他三维测量设备获取叶片的点云数据。这些点云数据可能包含噪声和异常点，因此需要进行处理以提高精度。 论文采用最小二乘法对点云进行局部曲面拟合，去除异常点的噪声。接着，通过设定曲率阈值对点云进行分割，以便更好地理解叶片的几何特性。然后，利用双三次Coons的B-spline形式作为基础曲面，对散乱的点云数据进行无约束曲面逼近。通过优化算法迭代调整曲面的控制点，最终确定Bézier曲面方程，这有助于构建出与实际叶片形状尽可能接近的数学模型。 在获得单个叶片段的曲面后，论文进一步讨论了如何利用NURBS理论进行曲面间的拼接和修剪。这一过程旨在消除拼接处的不连续性，确保整个叶片模型的平滑性和一致性。通过这种方式，可以复原磨损叶片的完整三维模型，为后续的精确焊接修复提供精确的数字化指导。 关键词包括逆向工程、点云处理、贝塞尔曲面以及曲面重构，表明这篇论文涵盖了从数据采集到模型重建的全过程，是航空发动机叶片修复技术的重要进展。这一方法的应用不仅提高了修复效率，而且增强了修复质量，对于保障航空安全具有重要意义。 中图分类号：TP39115，表明这篇论文属于工程技术领域，具体是关于自动化技术和机器人技术的。此领域的研究通常涉及高精度的测量、建模以及自动化修复技术，而本文的贡献在于提供了一种解决复杂曲面重构问题的新方法，尤其适用于航空工业中的关键部件修复。