[发明专利]一种三维机翼结冰后表面重构方法

权利要求书

1.一种三维机翼结冰后表面重构方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)提取三维飞机机翼结冰后表面坐标以及曲面单元的连接关系，对数据进行处理，寻找每个单元的相邻单元，确认其中任意一个只有三个相邻单元的作为起始单元；

(2)根据起始单元，确定两个相对的相邻单元作为纵向遍历方向，依次寻找该方向所有相邻单元；

(3)根据步骤(2)中寻找到的第一列纵向单元，以起始单元剩下的相邻单元作为横向遍历方向，依次寻找纵向单元相邻的横向单元，以此，将无序的冰形曲面数据转换成用于曲面重构的网格控制点；

(4)根据新拓扑出的网格控制点，采用双三次非均匀B样条曲面重构算法构建新的三维机翼表面。

2.如权利要求1所述的三维机翼结冰后表面重构方法，其特征在于，步骤(1)中，寻找每个单元的相邻单元具体为：如果两个单元具有公共边，则认为这两单元相邻，两个单元某两个点交叉相等，则认为具有公共边。

3.如权利要求1所述的三维机翼结冰后表面重构方法，其特征在于，步骤(4)中，采用双三次非均匀B样条曲面重构算法构建新的三维机翼表面具体为：B样条曲线定义如下：

式(1)中：d_i(i＝0,1...n)为B样条曲线的控制顶点(坐标)；N_i,k(u)(i＝0,1...n)为k次规范B样条基函数；i为控制顶点和样条基函数的编号；n为控制顶点的数量；k为B样条曲线的阶次；u为B样条曲线的参变量；

基函数N_i,k(u)是由一个称为节点矢量的非递减参数u的序列U所决定的k次分段多项式，由DeBoor-Cox公式给出：

B样条曲线按其节点向量中节点的分布情况，划分为四种类型，其中非均匀B样条曲线的Hartley-Judd方法适用性更广，Hartley-Judd定义域内的节点区间长度按下式计算：

式(3)中：u_i为在节点区间U上的第i个节点；l_j为由控制顶点d_i-1和d_i连接得到的边长；

一张k×l次NURBS曲面的一般表达式为：

式(4)中：d_i,j为NURBS曲面的控制顶点；ω_i,j为与顶点d_i,j联系的权因子；

将沿纵向计算得到的B样条曲线上的点作为新的控制顶点，得到张量网格沿横向计算，利用以上的方法得到重构以后的曲面。