基于凸壳+橡皮筋模拟的2D布局设计方法

产品布局设计抽象成凸壳+橡皮筋模拟布局模式,建立出布局优化模型是一个创新的物理学设计方法。从面向对象的程序设计方法阐述2D布局设计的凸壳+橡皮筋模型的设计的关键技术问题和数字化设计方法,即基于凸壳+橡皮筋模拟布局模型的布局模型设计框架,论述面向对象的类模型建立、凸壳和橡皮筋的生成以及基于时间节拍的橡皮筋模拟设计等设计方法,解决了模型数字化设计的关键技术内容,为凸壳+橡皮筋模拟的紧凑布局优化模型的数字化设计提供了可行的解决方法。

凸壳+橡皮筋模拟布局中的时间节拍确立方法研究

针对基于物理学的橡皮筋,模拟紧凑布局中时间节拍确立的问题,提出一种变节拍设定算法,该算法根据布局过程中组件位置变化,在防止组件交叉、穿透的约束条件下,动态设定下一步的时间节拍。该算法相比靠经验设定的定节拍,可大大减少模拟布局的节拍次数,有效处理一个节拍内的组件相互碰撞数量,减少碰撞检测时间,提高模拟设计的效率。通过开发的模拟系统对4个简单组件布局紧凑过程进行模拟,并与根据用户经验设定的时间节拍对比,结果验证了所提出算法的高效性。

基于凸壳+橡皮筋模拟的2D布局物理运动分析

产品布局设计抽象成凸壳+橡皮筋模拟布局模式,建立出布局优化模型是一个创新的物理学设计方法。本文提出的物理学模型是采用基于遵循牛顿第二定律研究模型碰撞前后的物体受力情况以及运动过程。通过运用复数矢量法求解其碰撞前后力、力矩和运动计算,采用判定矩阵方法分析确定布局过程中基于节拍的物体运动状态以及碰撞干涉关系与状态,进而分析和确定模型包含物体受力移动、与毗邻物体碰撞后的旋转和滑移的运动过程,为凸壳+橡皮筋模拟的紧凑布局优化模型运动过程的数字化设计提供了可行的解决方法。

橡皮筋模型中凸壳生成与简化方法研究

针对基于物理学的橡皮筋模拟紧凑布局中凸壳的生成和简化问题,提出一种弦比垂智能方法来有效解决特定布局条件下的图形生成与简化。文中针对待布局组件的凸壳特征进行区域分割,对需要简化或不需要简化的区域分类分析,在满足简化前后面积比值等约束的条件下,根据布局条件试取图形简化过程中的阈值级数等进行图形智能简化,获得简化后的凸壳模型。该方法可有效降低待布局组件的图形的复杂性,进而减少布局运动过程中的碰撞检测,缩短实现布局紧凑的时间。通过开发的模拟系统对4个组件在不同阈值级数下的生成与简化过程进行模拟,并将其方法应用在基于橡皮筋的钣金紧凑排样过程中,来验证方法的有效性。