贾根莲[1]2001年在《工程CAD中设计与分析计算统一模型的研究与实现》文中研究指明工程CAD是计算机辅助设计领域的一个重要分支既具有广泛的应用价值同时又给一些传统的方法和理论带来了挑战分析计算是工程CAD的重要任务之一其目的是对设计模型的可靠性稳定性进行分析验证为后续详细设计提供必要的支持本文在回顾了国内外工程CAD研究现状特别是工厂钢结构及其相关分析计算功能现状以及存在的问题的基础上研究分析了工程物理行为的表示提出工程CAD设计与分析计算的层次化统一模型和以转换系统为主的模型转换方法有效地解决了不同专业之间工程对象几何拓扑以及物理行为的统一表达这些设计问题源于实际工程针对该问题的探索性研究具有重要的理论意义和实用价值具体研究工作如下1针 对工程CAD设计与分析计算的特点提出了层次化结构的统一模型将点线面一体化模型与描述模型属性的链模型相结合解决了几何拓扑与属性的一致性描述以及物理行为的语义表达等复杂建模问题统一模型有效地解决了不同专业之间工程对象几何拓扑以及物理行为的表达以及工程设计阶段的分离等问题2将 链模型应用到弹性体物理量的表示上链模型将物理量与对应的弹性体联系起来通过链模型上定义的运算实现物理量之间的转换这种运算方式不仅简化了分析计算过程中物理量的表示以及转化过程而且兼顾了灵活性与效率3将 核心模型到专业模型的转换系统分为两部分基于拓扑不变性的转换函数集以及基于拓扑属性以及约束转换的规则集高度灵活的转换系统方便了模型之间的转换4研 究了工程设计与分析计算统一建模方法在钢结构设计系统中的应用通过对钢结构模型的拓扑抽象建立了支持全设计周期的核心模型讨论了核心模型到分析计算过程中荷载模型的转换使得软件系统的建模过程与工程师的思维习惯相一致易于用户学习与使用5分 析了现有的工程优化方法结合钢结构分析计算的实际问题对工程组合优化工程布局优化进行研究提出用动态分层标柱方法来绘制计算简图在制图效率和标注质量上都取得了满意的效果上述研究成果在商品化软件PDSOFT钢结构设计等CAD系统中得到了应
袁正刚[2]2000年在《工程CAD中拓扑建模与工程对象几何模型的研究》文中进行了进一步梳理工程CAD是计算机辅助设计的一个重要分支，在设计领域有着广泛的应用，对于提高设计水平、设计质量和设计效率有很大的帮助。工程CAD与传统的机械CAD相比有较大的差异，因此有必要研究工程CAD特有的技术和方法。 工程CAD涉及到工艺、建筑、仪表等不同专业，具有整体数据量大而局部几何模型简单的特点。本文提出的拓扑建模方法有效地解决了不同专业领域大规模产品数据中工程对象关系的表达和处理问题；提出的工程对象几何模型，有效地支持了大规模工程产品的图形处理。 本文的主要内容如下： 1、提出了在工程CAD中进行拓扑建模的方法：首先，提出了拓扑图中节点的特征点、特征线、特征面和智能体的多层抽象结构：其次，结合虚拟基准的概念，讨论了节点连接的定位约束求解问题和拓扑图的编辑问题。 2、给出了拓扑建模理论在工艺流程图软件、配管软件和钢结构软件中的实现和一些关键算法。 3、在分析了工程对象几何特点的基础上，提出工程对象几何模型。工程对象几何模型的内存表示是面片和棱线的简单结构，外存表示以图形库和图形描述语言为基础。研究了图形库的结构，设计和实现了一种图形描述语言。 4、在基于工程对象几何模型的基础上，设计了简化的实体布尔运算算法和工程消隐算法。在实体布尔运算算法中，提出的虚面、导航线等概念，简化了算法的实现；在工程消隐算法中，提出的隐藏度和半隐藏度概念，满足了消隐工程规则，解决了虚面对消隐的影响问题。 5、在分析CAD体系结构发展的基础上，以层次化统一模型为核心，提出了基于软件构件的工程CAD体系结构。 以上工作及成果主要体现在叁个创新点上： 1、提出了基于特征点、特征线、特征面和智能体多层抽象结构的拓扑建模方法； 2、提出了基于面片和棱线结构、图形库结构和图形描述语言的的工程对象几何模型； 3、在拓扑建模方法和工程对象几何模型相结合的基础上，提出了工程CAD不同专业统一模型的体系结构。
贾美薇[3]2015年在《面向设计与分析集成的复杂机械系统产品信息模型研究》文中进行了进一步梳理在复杂机械产品的研发中,往往需要在设计阶段采用“设计-仿真-再设计”的闭环设计方法,以提高研发效率,并获得更轻便可靠的产品结构。其中,需要进行CAD建模和CAE仿真两个重要环节。CAD软件偏重产品的二维和叁维建模；CAE仿真通常由两个或两个以上分析子系统组成,例如动力学分析、强度分析、疲劳分析、安全性分析、人机工程学分析等。需要不同的CAE子系统之间进行协作分析,但各子系统间往往是相对独立的,用不同的分析工具进行建模和仿真,再将分析结果和修改建议反馈给设计模型,用于设计修改。但是,由于不同工程分析领域的信息存在不一致性,所以产生了隔离的信息模型孤岛,系统级的分析集成协作难以实现,尤其是当模型复杂和所涉及的仿真子系统比较多的时候。目前对于设计与分析集成方面的研究,缺乏面向全局性能分析的集成信息模型。本论文在分析、总结前人研究工作和成果的基础上,对面向设计与分析集成的复杂机械系统产品信息模型进行了研究,提出了基于多描述架构的设计与分析集成信息模型和产品全息模型,主要研究工作和成果如下：(1)分析了产品模型和分析模型的表达,CAD信息源及CAE信息需求之间的数据模型差距；以复杂机械系统--铲运机的设计为例,阐述了其CAE(动力学、强度、疲劳、人机工程学和安全性)分析过程中所涉及的信息模型,对现有设计与分析集成中存在的问题进行了剖析,给出了当前设计与分析集成中存在的问题,以及复杂机电产品数字化研究中存在的挑战与难点。(2)针对铲运机研发以及复杂机电产品研发中存在的数据模型问题,扩展了现有MBD数据集,提出了适用于复杂机械系统设计与分析全方位集成的全息模型,即扩展CAD数据模型,此模型是指导设计与分析集成的主模型,描述复杂机械系统有关的所有信息。(3)提出了基于多描述架构MRA的设计与分析集成信息模型DACM,它不仅是设计与分析工具之间的集成,更是在语义上的集成。并提出了采用多模型映射的方法,将产品全息模型信息映射到各子分析系统中。创建了复杂机械系统从概念设计到施工设计过程中,设计模型与主要分析模型(动力学、FEA、疲劳分析)之间的信息框架模型及信息传递路线。(4)以某型号铲运机的设计为例,进行了基于多描述架构的设计与分析集成信息模型研究,阐述了面向整机性能的铲运机设计与分析思路。验证了所提出的信息模型框架和信息传递过程。并以工作装置的具体设计为实例,采用现有的商业软件,详细解释了采用所提出的信息集成模型进行设计与分析集成的过程,实现了基于MRA的语义集成框架。(5)提出了面向整机性能的铲运机设计与分析集成研发体系。基于自顶向下和面向驱动设计的虚拟样机理念,将铲运机的整机性能设计、面向多体动力学的性能分析和仿真、整机装配及总参数校验与铲运机各个子系统有机结合起来,形成了一个全新的铲运机创新设计研发体系。(6)给出了系统开发框架及实现技术,通过二次开发的方式,基于CAXA、 CAXA-Vehicle和Simpack编制集成原型系统,开发了一个简单实例,实现了基于MRA的铲运机工作装置CAD/CAE集成原型系统。(7)采用本体论的方法,对面向以上信息框架和广义CAD数据模型的本体描述进行了探讨。重点针对叁维建模与机械多体动力学的集成部分,在主模型的基础上,探讨了复杂机械系统设计与分析集成化交互模型及操作技术和实现技术。通过上述研究,建立了基于多描述架构的设计与分析集成信息模型和产品全息模型,并以复杂复杂机械系统--铲运机的设计与分析为例,验证了该信息集成模型的可行性。
黄羚[4]2007年在《基于功能图形对象的桥梁建模技术研究与实现》文中进行了进一步梳理借助计算机进行桥梁设计是现代桥梁设计的有效方法和趋势,其发展的关键在于桥梁设计建模技术的创新,能够反映桥梁设计本质特征的桥梁建模技术,是桥梁计算机辅助设计研究与发展的理论基础,既具有理论价值又具有实用价值。本文建立了一种能够反映桥梁设计特征的图形驱动式桥梁设计建模方法和实现环境,该方法通过创建和操作功能图形对象实现桥梁动态设计过程,有利于高性能、个性化、集成化的桥梁设计软件的开发。本文系统地研究了实现该模式所涉及的面向功能图形对象的建模理论与方法,工程数据模型,及相关的图形系统和工程数据库管理系统,结合具体桥梁问题建立了合适的反映桥梁设计本质特征的桥梁设计通用模型,最后通过实例验证了图形驱动式桥梁建模方法的有效性和适用性。论文的主要内容包括:1、通过特征线、特征线数组及特征线数组集等抽象数据类型描述功能图形对象数据模型。介绍了这些抽象数据的数据结构及所能施加的操作方法,以及如何用这些抽象数据去描述现实工程数据中的几何拓扑信息及相关的可变长非结构化工程信息的方法。该抽象数据类型避开了复杂工程对象的层次化结构的工程数据的复杂性,是工程数据描述的一种新的功能图形数据模型。2、研究了功能图形对象的属性行为特征,包括功能图形对象的数据结构、多态显示、独立性、创建和操作方法等。功能图形对象既可以当作一个独立存在的应用程序,同时也可以当做一个应用程序中一个环节,是对图形对象描述的一种有效方式。3、提出了基于功能图形对象建模技术,它是一种区别于面向对象技术的建模方法学:以功能图形对象为基本建模对象,将工程设计的各个环节抽象为基于功能图形对象的对象模型,功能图形对象间彼此独立又协同合作;通过各功能图形对象间的信息与专业功能的协同,可建立起具有超图结构特征的图形驱动的交互式工程设计模型。4、建立了面向功能图形对象的实现环境,包括图形系统和相关数据库管理系统。介绍了该面向功能图形对象图形系统的开发策略、系统结构及系统对象模型特征,以及功能图形对象创建和操作、管理的原理;说明了图形系统所具备的面向对象的工程数据库管理功能,图形系统本身融合了面向对象的工程数据库管理系统的功能,表现出广泛的应用价值。5、采用功能图形对象技术建立起了具有协同合作关系的桥梁设计统一模型。针对桥梁设计的具体特征,介绍了桥梁设计全过程统一设计模型构建的可能性及其基本特征;针对桥梁结构受力分析计算问题,建立了基于功能图形对象的桥梁结构分析计算的对象模型,基于该对象实现了图形驱动式桥梁结构分析实现方法,并能提供个性化和高性能桥梁结构分析方法;提出了基于功能图形对象的桥梁详细设计方法及建模方法,其中各种设计对象、设计关系、设计模式、设计经验及规范信息来自对典型设计范例中设计详图的抽象,还介绍了功能图形对象技术所能提供的多样化的桥梁详细设计方法,如参数化、局部自动、局部自动修改与设计、变形设计、子问题规划分解方法等;6、建立了变截面悬臂施工连续梁桥设计计算与施工详图设计一体化对象模型。作为建模理论的应用实例,选择了变截面悬臂施工连续梁上部梁体结构的设计计算和详细设计作为建模对象,建立了能够反映该梁体结构特征、易于理解的对象模型,其建模元素包括功能图形对象、对象群及对象群组等;介绍了通过增加该对象模型的一些功能图形对象、对群或群组,或者提供更加丰富的专业功能的多态显示功能,可以得到其它类似悬臂施工结构的一体计算和设计的对象模型;变截面连续梁设计计算与详图设计可以通过操纵功能图形对象快速推演得到,验证了该模型的有效性、可行性和高效率。
吴奉亮[5]2009年在《集成化采矿CAD的知识协同性研究》文中研究说明采矿CAD在矿井设计、安全生产管理中发挥着重要作用,提高采矿CAD的集成度、智能性有助于提升矿井设计与安全管理水平。论文分析了采矿CAD的研究现状,给出采矿CAD智能性低、集成度不高的原因,指出实现知识协同可提高集成化采矿CAD智能性,并基于此结合协同设计的基本理论,分析了矿井协同设计的内容,提出了以协同采矿CAD(Cooperative Mine CAD,CMCAD)为核心的矿井协同设计应用模型。针对CMCAD模型的建立,本文进行了以下几方面的研究工作:研究了基于智能对象的采矿CAD知识表示方法。以面向对象知识表示方法为基础,提出智能对象的概念;通过智能实体、符号智能体、虚智能体、智能容器与代理类的建立,将智能对象的概念具体化。研究了基于设计结构矩阵的CMCAD知识协同性表达方法。采用模糊设计结构矩阵分析法,揭示了矿井设计知识串行、并行、耦合的协同结构,给出了基于可达矩阵的耦合任务识别和最小信息依赖度解耦方法。以任务的协同性为基础,建立对象设计结构矩阵,将设计任务之间的协同性转变为智能对象的协同性,指出了耦合智能实体的存在形式。研究了智能对象的实现方法。基于ObjectARX可视化技术,确定了AcDbObject接口为虚智能体实现协议,AcDbEntity接口为智能实体、符号智能体的实现协议,研究了基于扩展字典的耦合智能实体知识单元管理方法。以“网络解算智能容器”的实现为例说明了智能实体、智能容器、代理类之间的关系。基于NHibernate、Ajax、反射机制等技术,研究了与数据库无关的智能对象存储方法,浏览器端智能对象的操作方法,智能对象中领域知识的标识方法,并给出了关键代码。最后以矿井通风一体化系统的实现为例来验证CMCAD模型的有效性。首先指出矿井通风一体化系统以通风网络理论为核心,业务范围包括设计与生产两个阶段。其次为增强一体化系统的自动化程度,从风阻获取、通风网络动态解算、网络图的自动生成叁方面对通风网络理论进行了扩展应用研究。以vc.net、ObjectARX为工具实现了一个以通风设计为主,包括开拓开采、断面设计、井巷工程概算的CMCAD系统,以及一个集通风网络动态解算、生产数据统计分析、报表管理为一体的Web应用系统。最后给出了软件系统在矿井设计与通风安全管理中的应用实例。
袁平[6]2002年在《逆向工程技术的研究与工程应用》文中认为在逆向工程及快速成型的过程中，要考虑到很多因素。包括逆向工程中的数据测量、数据处理、曲面重构以及快速成型的原理、分类、特点等，以及RE和RP的集成。 本文主要是对逆向工程及快速成型技术做了一些分析和探讨。在概述当今逆向工程的总的情况之后，分析比较了逆向工程中常见的几种测量方法，并着重介绍和分析了以光学测量技术为主的数据采集方式及其原理，在提高测量精度方面作了一些分析。 在数据处理方面，本文主要详细分析了测量输出后的几种数据文件格式，针对这些数据文件作了一些研究，利用现有的开发工具和软件，作了一些尝试。比如利用VC6.0开发了程序，可以计算叁角片的法矢量、叁角片的一些特征信息，以及狭长叁角形的判断，特别是分析了除最小角α之外的两个判断标准：外接圆和内切圆半径之比值R／r，以及叁角形的不等边度E，及它们与最小角之间的一致关系。 在分析STL格式文件的基础上，本文给出了叁角网格中顶点V棱边E叁角片F的关系叁维模型，提出了它们之间的关系式R(V，E，F)。在实践中，打通了从ATOS到Surfacer以及后续CAD通用软件(如UG等)的一条线，解决了一些问题。然后对基于点云的叁角化成型方法作了研究，讨论了叁角Bezier曲面片的成型方法。 为了拓宽逆向工程的应用，考虑到短期内很多企业无法购买较贵的专用软件，本文还根据(~*.asc)数据文件编写了面向AutoCAD的接口程序，实现了点云数据及叁角网格数据在最通用软件AutoCAD的可视化。 接着简单地比较和分析了快速成型中较实用的几种方法，以期得到工程实际应用中的合适路径。 在面向工程应用的逆向工程系统环境一章中，主要是介绍了以ATOS、Surfacer、UG构成的逆向工程处理链。比较详细地叙述了关于ATOS光学测量系统及其测量流程和测量中为提高测量精度而采取的一些措施。在利用Surfacer软件处理基于散乱点云的曲面重构一节中，提出了在稀疏点处根据周围的一些点增添新点及坏点删除修改点云模型的实用路子。 最后结合RE、RP在内燃机气道等模型中的应用，作了一些分析和探讨。本文对发动机气道模型的逆向工程做了一些探求，并提出了在逆向工程中结合正向设计重构气道模型的一种方法，并通过气道模型的逆向工程与快速成型相结合，最终获得较满意产品。
赵野军[7]2005年在《橡胶挤出机智能CAD的技术和方法研究》文中研究表明传统CAD设计正趋向成熟并进一步向集成化、智能化、网络化的现代CAD方向发展。CAD技术的应用普遍呈现出以开发专用软件来寻求更易用、更经济和更高效的重要特点。对于橡胶挤出机设备的设计这一专业领域,目前还处于设计元素选定理论依据少、依赖专家经验性强、单独的个性化个案设计多、设计周期长和烦琐的常规设计。本文所开发橡胶挤出机设计专用的智能CAD系统(IDRE CAD Intelligent Design Of Rubber Extruder CAD)不同于常规的CAD之处是基于信息共享和智能化处理两个方面,对于进一步提高橡胶挤出机产品设计的效率和质量,降低设计成本,积累橡胶挤出机设计智力财富和设计资源共享具有重要的意义。 目前,国内外关于橡胶挤出机智能设计的研究工作还开展得很少,有部分学者针对系统中的部分内容进行过相关的研究。本文研究的内容为橡胶挤出机内核系统级的智能设计CAX系统。基于“世间万物的变化总存在一个各方面利益都获得均衡考虑的最佳方案”的概念。要获得最佳方案不但可以由我们人类根据大脑中的知识和经验选择,同样,也可以让计算机通过不断学习知识来自动调整和提高判断力,同样能寻找出最佳方案,从而实现智能化,这是本文的出发点。具体研究的主要内容如下: ●拓展了智能化应用 本文通过对智能技术中智能神经网络BP算法的改进,将其应用拓宽到橡胶挤出机设计的两个方面:其一为CAD设计过程的智能化(即在CAD中输入一定条件,获得参数化的设计方案和绘图的结果);其二为所设计的生产机械设备也具有智能化功能(能根据实际生产的环境和条件提供最佳工艺和生产自动控制方式)。 ●建立橡胶挤出机全程的统一模型 通过详细分析橡胶挤出机从设计、模拟仿真、修改、制造到工厂生产的完整过程,建立一个具有智能型的虚拟橡胶挤出机对象。其中对于在橡胶挤出机CAD中尚属首次应用到的技术有:现代新型网络协同CAD设计方法;将原来在软件分析和开发中的面向对象思想和UML工具移植和应用到机械设备的分析和设计过程中;根据特征建模的设计方法设计出面向对象以XML格式存贮智能型知识库,改进
田显钊[8]2006年在《弯管检具设计系统的研究及实现》文中研究说明弯管类零件广泛应用于航空、汽车许多工业部门。弯管检具作为快速准确检测弯管产品合格性和误差的工具,由于有很强的专用性,其设计尤为重要。引入CAD软件进行设计是提高设计效率的有效途径。结合国内某企业的需要,本文对以下内容进行研究:为了克服在通用CAD软件中设计检具的不足,实现快速检具设计,在分析检具设计系统需求的基础上,研究专用的弯管检具设计系统,提出系统的框架结构。其中,包括叁维软件、检具建库工具、检具模板库、弯管检具设计软件、二维软件等。检具零部件几何模型是检具设计的基石。从避免和减少检具零部件几何模型定义和提高模型的可重用性的目的出发,研究模板技术在弯管检具设计系统中的应用。提出基于叁维参数化特征造型系统的模板技术,用来构建弯管检具模板库。模板库以关系型数据库存储,在数据库中以树形结构组织和管理模板及其分类。调用模板时通过参数化技术的尺寸驱动机制修改模板的形状尺寸参数等,产生模板的实例。检具设计时的计算和交互装配是非常耗时的工作,为了达到避免计算弯管、检具的空间尺寸和各种相关参数,避免和减少交互装配操作的目标,弯管检具设计系统采用自适应装配技术。研究基于特征编码机制和装配约束求解技术的自适应装配技术。依据通用装配约束求解模块的要求转换自适应装配中的零部件和装配约束关系,调用通用装配约束求解模块求解,根据求解的结果对参与装配的零部件进行重构和装配,使零部件的形状尺寸和位置依据其装配约束关系自动调整。在上述研究的基础上,以叁维CAD软件InteSolid为基础开发了专用的检具设计软件InteCheck,按系统框架结构构建弯管检具设计系统。通过这个系统能快捷、方便地进行弯管检具设计,大幅提高了设计效率,在国内某企业的应用中得到了验证。
田景成[9]2000年在《工程CAD中模板技术的研究和应用》文中研究说明工程CAD是计算机辅助设计领域的一个重要分支，它涉及石油、化工、建筑、纺织、桥梁、公路等众多领域，具有广泛的应用价值。目前，工程CAD技术有了很大的发展，许多商品软件不断推出，但越来越普遍和复杂化的应用要求，给一些传统的方法和理论带来了挑战。本文在分析了工程设计的特点和现有工程CAD技术、软件的基础之上，提出了基于工程模板的工程CAD方法，具体创新如下： 提出了工程模板的概念。研究了模板在计算机领域中现有的应用，在此基础上给出了工程模板的形式化定义，并分析了工程模板的特征。工程模板的特性与工程CAD的特点相吻合，可以很好的处理复杂的工程设计对象。 提出了基于工程模板的工程CAD方法。用工程模板可以处理各种复杂的工程对象，及时响应不断增长的应用要求，使设计过程和设计结果完全满足国家、行业标准，充分体现工程设计专家的设计思想和设计逻辑；工程模板支持不同专业间的信息交换，支持各专业的协同工作，而且通过它可以实现设计对象的并行设计。 研究了将工程模板应用到工程设计中必须解决的问题。根据问题的特点提出一种满足工程约束和工程设计人员习惯的分类方法以建立模板层次、分解问题，并综合考虑实现难度、用户要求等因素决定模板的实现层次，最后在实现层次上提炼出工程对象的设计规则、标准和需要响应的用户要求。 以PDSOFT钢结构设计系统中的节点设计为背景，提出了一套基于工程模板的问题分解和分类方法。通过将节点分解成为基本节点，将基本节点拆分成上翼缘、腹板和下翼缘，将型钢、连接手段等按照工程约束分类，使节点类型和设计难度得到迅速衰减，并得到了节点设计求解的方法。 以节点模板为单位，提出了一套全面的、合理的和有效的钢结构节点设计规则，解决了钢结构节点设计这一未被其它设计方法很好解决的问题。
夏兆辉[10]2016年在《基于统一特征表达的建模分析一体化方法与技术研究》文中研究说明叁维CAD建模与结构分析是新产品开发的重要环节,建模与分析的融合统一技术是实现产品高效设计的关键技术之一,对提高产品设计效率具有重要意义。当前CAD/CAE集成中存在模型转换、简化及网格剖分等大量耗时的前处理过程,产品设计过程中边界条件等CAE分析信息的重用问题仍无十分有效的解决方案,极大影响产品设计效率。为此,本文从产品CAD建模与CAE分析特征的统一表达与构建产品特征信息的重用机制等方面对产品建模与分析的融合统一方法进行了深入系统的研究,初步构建了一套建模-分析一体化的原型系统。论文主要研究工作如下：(1)针对产品建模与分析之间模型的差异,详细探讨分析与建模信息之间的关联及表示方法,将边界条件等结构分析信息表示为特征,提出融合特征概念及边界条件特征信息的映射方法,实现产品CAD/CAE特征信息的有机融合与共享,有利于提高产品CAE与CAD模型的统一性,避免模型之间的反复转换与数据冗余,从而为建模-分析一体化奠定技术基础。(2)为解决现有产品构造过程中分析特征信息重用问题,对传统建模特征编码方法及技术进行拓展,重点研究全域边界条件与子域边界条件特征信息编码、传播与解码机制及相关算法,提出一种边界条件特征的混合编码策略及方法,并将分析与建模特征编码统一作为属性与产品模型关联,为CAE分析中边界条件特征信息重用提供算法基础。(3)为实现基于历史的建模-分析一体化构造过程中融合特征的重构,对融合特征的重用机制及管理进行了研究,重点探讨边界条件特征与建模特征的依赖关系及边界条件特征编码传播的数据一致性,并基于建模-分析融合特征依赖关系图方法,提出边界条件特征自适应重构算法。该方法能够支持不同边界条件重构,从而有效保证分析与建模特征的重用性,减少用户繁琐的重复交互,从而提高产品设计效率。(4)针对以有限元计算为主的CAE分析与CAD网格模型不一致以及对资源要求较高的问题,本文基于融合统一的边界网格模型,采用边界积分理论进行产品结构性能分析,该方法能统一CAD与CAE的网格模型,降低网格维度,节省资源以及提高计算精度。同时结合快速多极算法与GPU并行计算等方法提出了二次边界积分的加速算法,该算法有利于提高分析效率,为实现产品几何建模与结构性能分析一体化提供快速分析计算理论基础及核心算法。(5)针对现有CAD/CAE集成技术及其系统架构的局限性,提出产品建模、性能分析有机融合的叁维CAD/CAE一体化系统架构,以及CAD/CAE特征融合统一的重构机制与策略,从而实现对产品建模与分析特征数据模型、特征历史的统一管理,有效降低CAD/CAE集成化系统的数据冗余性。(6)以上述理论研究为基础,以自主研发的叁维建模软件-InteSolid为基础,重点对该系统特征表示方法、数据结构、核心算法以及特征管理机制进行拓展,并研究开发了一套支持建模-分析一体化的原型系统,该系统实现了建模与分析特征的统一融合与自适应重构,减少建模-分析特征的重复定义,有效提高产品设计效率。此外,通过部分建模与分析工程算例对本文提出的系列关键技术及算法进行验证,实验表明本文算法的有效性,这为新一代叁维CAD/CAE集成软件系统的研究与开发提供借鉴和指导。
参考文献：
[1]. 工程CAD中设计与分析计算统一模型的研究与实现[D]. 贾根莲. 中国科学院研究生院（计算技术研究所）. 2001
[2]. 工程CAD中拓扑建模与工程对象几何模型的研究[D]. 袁正刚. 中国科学院研究生院（计算技术研究所）. 2000
[3]. 面向设计与分析集成的复杂机械系统产品信息模型研究[D]. 贾美薇. 西南交通大学. 2015
[4]. 基于功能图形对象的桥梁建模技术研究与实现[D]. 黄羚. 中南大学. 2007
[5]. 集成化采矿CAD的知识协同性研究[D]. 吴奉亮. 西安科技大学. 2009
[6]. 逆向工程技术的研究与工程应用[D]. 袁平. 昆明理工大学. 2002
[7]. 橡胶挤出机智能CAD的技术和方法研究[D]. 赵野军. 北京化工大学. 2005
[8]. 弯管检具设计系统的研究及实现[D]. 田显钊. 华中科技大学. 2006
[9]. 工程CAD中模板技术的研究和应用[D]. 田景成. 中国科学院研究生院（计算技术研究所）. 2000
[10]. 基于统一特征表达的建模分析一体化方法与技术研究[D]. 夏兆辉. 华中科技大学. 2016
标签：计算机软件及计算机应用论文; cad论文; 建模软件论文; 协同设计论文; 协同软件论文; 数据建模论文; 数据集成论文; 模板工程论文; 工程信息论文; 信息集成论文; 软件过程论文; 逆向工程论文; cae论文;