基于OpenCASCADE的三维轴流泵叶轮设计系统

目前泵设计系统普遍依赖商用CAD软件的二次开发,容易受到制约.为此,利用OpenCASCADE相关建模函数和Qt构建的人机交互界面开发了拥有自主知识产权的三维轴流泵叶轮设计系统,只需输入轴流泵的设计参数,便可得到合适的轴流泵叶轮几何造型.采用该系统设计比转速为869的轴流泵叶轮,并对其进行流场仿真验证,同时对比CFturbo软件的设计结果.结果表明,该系统无软件环境限制,设计步骤更贴合国内设计习惯,可以满足扬程和效率的设计要求,为其他类型的泵参数化设计提供了借鉴.

基于Qt及OpenCASCADE的建模技术研究

Qt是挪威TrollTech公司推出的一个跨平台的C++图形用户界面库,提供给应用程序开发者建立图形用户界面所需的所有功能。OpenCASCADE采用基于OpenGL的专用CAD类库,可应用于CAD软件开发、仿真软件设计和三维图形显示等领域。将Qt和OpenCASCADE在C++环境下结合起来能够进行建模软件的开发。介绍了Qt及OpenCASCADE类库的主要功能,简要叙述了边界表示法,给出了几何和拓扑的定义,对OCC中的数据类型和数据结构进行了阐述。经过实际的编程开发,结果表明,Qt及OpenCASCADE类库能够建立多种复杂模型,且拥有较好的显示效果,适合作为几何建模软件的开发工具。

基于OpenCASCADE内核的三维钣金系统研究

传统的商用软件二次开发模式难以满足钣金设计的灵活性和交互性要求,基于造型内核开发三维设计环境是可行的方案。在分析OpenCASCADE三维造型内核的开发模式和数据结构的基础上,将钣金展开方法与OpenCASCADE相结合,使用VC++开发出三维钣金设计系统。针对常用钣金件展开方法建立了数学模型,以模型数据和算法为基础,调用OpenCASCADE造型函数,实现了底层数据与显示模块的融合。无论在设计灵活性还是系统扩展性方面都优于传统的商用软件二次开发模式。

基于OpenCASCADE软件的弯管仿真系统

为降低或消除管料弯曲成形过程所特有的碰撞干涉危险,以VC++为工具,借助OpenCASCADE虚拟成形技术,采用三维仿真方法,分零件设计、CAD动态仿真、CAE仿真3大块设计开发弯管仿真系统。该系统能方便的进行干涉检测,预演管料弯曲成形的整个过程,实现对管料弯曲成形过程的严格检查。

基于OpenCASCADE的“一元四体”模型实现技术研究

根据"一元四体"(简称AMFB)产品信息建模原理,应用OpenCASCADE几何造型平台研究对OpenAMFB系统进行了体系结构设计、应用框架设计。基于此并研制了以OCAF开发框架为软件架构的"一元四体"模型应用系统OpenAMFB,验证了该原理实现技术的可行性,为以模型为中心的产品信息集成系统研发提供了借鉴。OpenAMFB系统能与CAE、CAM及CAPP等系统更好地共享数据和信息,对信息、机械等工程技术领域的研究都有重要的理论参考价值和实际指导意义,对CAD/CAE/CAM/CAPP集成的发展起到一定的推动作用。

工程地质中基于OpenCASCADE的地表和地层三维建模

为了更加直观和准确地分析工程地质中的地质信息,通过对比分析传统三角网建模方法的优缺点,展示了OpenCASCADE曲面建模技术在三维模型中的连续程度、光滑度、细腻度等方面的优势。利用该技术建立三维地表和地层层面模型,并通过地层层面的求交和缝合技术完成了地层层间实体模型构建。基于OpenCASCADE几何造型库在VC++平台下实现了地表、地层模型的三维可视化和场景控制功能。通过桥梁工程地质的实例应用,结果表明:三维地表地层模型的应用可以有效提高工程建设中地质分析和地质解译的直观性和可靠性。

基于OpenCASCADE的轴三维参数化设计系统

将OpenCASCADE与VC++结合,开发了轴的三维参数化造型与标注。根据轴的关键尺寸确定造型参数,利用OpenCASCADE相关建模函数和可视化功能建立轴的三维几何形状并显示和标注,再结合VC++来完成参数化人机交互界面。设计人员只需输入轴的关键尺寸,就可以快速实现各种轴的三维设计几何模型,为编制自主版权的参数化造型系统提供一个可行的思路。

基于Opencascade和Qt三维轻量级可视化平台的研究

三维技术的发展对模型可视化技术产生了迫切的需求。针对目前传统可视化系统庞大,灵活性较小,不易于运用等缺点,本文基于Opencascade和Qt,利用C++作为编程语言,开发了一个轻量级的三维可视化平台。该平台既能根据需要构建三维模型,又能用于三维模型的展示及交互操作。这对于三维仿真、虚拟现实的研究有着重要的实际意义。

基于opencascade的平面自动布线算法

采用Lee算法和Dijkstra算法相结合,进行最短路径的搜索,它具备了Lee算法较强的绕障碍物能力,并同时继承了Dijkstra算法快速搜索,节省大量的时间和空间。最后在VC++6.0的环境下,基于opencascade三维内核搭建的单文档程序下,实现该算法的自动布线以及三维效果图的显示。

基于OpenCASCADE的离心泵叶片设计和造型技术

为了说明OpenCASCADE技术平台能够满足离心泵过流部件设计和造型的要求,首先介绍了OpenCASCADE技术平台的主要功能,其次通过介绍离心泵叶片设计和造型的主要步骤,具体说明了OpenCASCADE是如何在各步骤中运用的。最终得出了如下结论:OpenCASCADE技术平台代码开源并提供了完备的图形数据存储、计算和显示的算法,完全能够满足泵核心过流部件设计、造型的要求,用其编写的软件相比于通过对商用CAD软件的二次开发更具自由度和自主版权。

数控车削自动编程系统关键技术研究

对数控车削自动编程系统整体框架、零件几何信息的表达和预处理、各类车削刀具轨迹生成算法等关键技术进行了研究,并提出相应的实现算法。基于OpenCasCade图形平台和DXF文件,采用绘制或导入的方式获取车削零件几何信息,通过交互选择加工方式、加工路线,并进行加工参数的设置,由系统自动计算出刀位轨迹,经后置处理生成符合数控车床的加工代码,实现数控车削加工的图形化自动编程。

BIM及建筑CAD软件中几何造型内核的评估及应用研究

三维建模和造型是BIM及建筑CAD类软件核心的产品功能之一,本文对以往及当今市场最具影响力的BIM及建筑CAD类软件中使用的几何内核造型器进行了调查和研究,并通过对三种主要几何内核的评估、对比、测试及使用,得出关于BIM软件开发中几何内核选择及应用的规律及建议,能够在一定程度上指导未来BIM类软件的产品设计及开发工作。

基于Open CASCADE的桁架机器人数控加工生产线的仿真设计与实现

通过仿真系统的研究与实现能够完成示教编程中桁架机器人在加工过程中的仿真运动过程。文章首先对应用于数控加工生产线的桁架机器人进行分析,将其模块化,然后利用UG对桁架机器人进行建模;通过对加工生产线的工作流程的分析,得到桁架机器人的运动过程;通过Open CASCADE几何内核与MFC框架的结合,以离线示教编程的形式进行三维实体模型的运动学仿真以及界面设计,最后,完成整个软件系统的开发。

产品MBD数据集三维标注的自动校验与实现

针对目前商用CAD软件中MBD功能三维标注缺乏正确性校验问题,基于OpenCASCADE几何造型内核研究了三维尺寸标注与标注有效性检查的问题.通过提取被标注对象的几何特征,结合信息标注规则,判断用户标注内容与标注对象间的匹配性,进而判断标注的正确性,增加了系统三维尺寸标注的智能性.设计了分层数据结构存储标注信息,并将标注信息与形体要素相关联,避免了三维标注中重复标注的现象,也为后续的产品虚拟装配、加工制造以及产品服役中产品语义信息的自动化提取提供可能.将标注信息以XML格式储存,便于信息的传输和访问,为进一步研究产品的数字孪生技术打下良好的基础.

产品MBD数据集三维标注中工艺面的形成与校验

由于造型原理、方法等原因,三维模型中的面往往不具有明确的工程语义,使三维模型上标注工程尺寸等信息易产生歧义,目前商用CAD软件没有很好地解决该问题.基于OpenCASCADE几何造型内核研究了解决该问题的方法,提出造型面和工艺面的概念,通过对造型面的数学属性识别,结合机械工程中工程语义,将造型面进行绑定,形成符合工程语义的工艺面,把模型三维标注信息作为工艺面的属性,增加了系统三维尺寸标注的智能性,也为后续的产品虚拟装配、加工制造以及产品服役中语义信息的自动提取提供可能.

CATIA输出STP格式的船体模型数据分析及重现

以CATIA中建立的船体模型为数据源,分析其输出的STP标准格式文件数据结构,建立基于STP文件的不同实体对象的组织关系,并应用OpenCasCade开源包编写解析STP文件的程序,对STP文件进行解析,重构文件组织结构,实现文件数据的信息提取,生成验证效果良好的三维几何模型,为不同软件之间结构模型交换提供解决方案。

基于实体模型导入的铸件打磨三维仿真

提出一种能实现快速、高精度打磨的方法。该方法使用开源代码将CAD/CAM系统中的实体模型进行格式转换后导入到通用计算机系统中,以实现对模型的重建和可视化;在人机交互界面中,提取所需要的三维坐标点以及相关的物理参数信息后,操纵外围打磨平台按照提取的坐标点对铸件进行打磨。利用VC++和OpenCASCADE实现了铸件打磨的三维动态仿真。仿真结果表明:该方法准确性高,具有较好的实时性,实现方法简单易行,能够充分发挥CAD/CAM模型的数字参数化特点。为低成本自动化打磨生产线的实现提供了一种解决思路。

穿盖弹射分析与虚拟仿真平台研究

建立了战斗机穿盖弹射救生动力学分析模型,并对穿盖碰撞过程涉及的理论问题进行了描述。通过瞬态动力学工具MSC Dytran仿真得到了人椅系统在穿盖过程中的动态响应以及座舱盖的破坏情况,并与试验进行了对比。在此基础上,以VC/MFC(Microsoft Foundation Class)为工具,借助OpenCASCADE虚拟成形技术,开发了飞机座椅弹射过程的仿真分析平台,具有一定工程使用价值。

多层多道焊机器人离线编程路径规划

面向机器人多层多道焊接轨迹人工示教编程效率低、难度大的问题,为了提高焊接质量与效率,基于OpenCAS⁃CADE建模引擎,开发多层多道焊机器人离线编程软件,从工件模型中提取焊缝信息,取代在线示教操作。提出一种用户自定义焊层焊道数目的路径规划算法,确定每个焊道的空间位置、焊接速度,同时规划焊枪末端姿态,避免与工件发生碰撞。通过机器人加工仿真运动,表明各个焊道位置准确、姿态平顺,验证了路径规划的正确性与可行性,并在实际焊接试验中获得良好的焊接效果。

基于OCC的航天典型结构模型几何重构技术

航天弹箭体产品功能和性质特殊,且目前使用的商业三维设计工具不能做到自主可控,故研究了计算机辅助设计软件的开源几何内核OCC(OpenCASCADE),基于CREO表达的航天典型结构模型的特点,给出了零部件三维模型外形特征重构方法和零部件在装配体下的装配关系重构方法,提出了针对航天典型产品结构三维模型包含产品装配信息的几何重构思路。最后通过壳段桁条和壁板的实例,验证了提出的基于OCC实现几何重构方法的实用性。