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GENERATION AND APPLICATION OF VARIATIONAL GEOMETRIC CONSTRAINTS NETWORK BASED ON ISO'S FEATURE
1
作者 Hu JieState CIMS Engineering Research Center, Tsinghua University, Beijing 100084, ChinaWu Zhaotong Zhejiang University 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2002年第4期319-323,共5页
The concept of variantional geometric constraints network is presented. Basedon ISO's feature, three kinds of variational geometric constraints are defined. The concepts ofmate tree (MT) and loop circuit (LC) are ... The concept of variantional geometric constraints network is presented. Basedon ISO's feature, three kinds of variational geometric constraints are defined. The concepts ofmate tree (MT) and loop circuit (LC) are presented. The generation method of well-constrainedvariational geometric constraints network (VGCN) is studied. The network can be applied ingeneration of well-constrained tolerance types and tolerance chains. A simple example is analyzed toshow the scheme to be effective. 展开更多
关键词 ISO's feature variational geometric constraint TOLERANCE
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Solving geometric constraints with genetic simulated annealing algorithm 被引量:3
2
作者 刘生礼 唐敏 董金祥 《Journal of Zhejiang University Science》 EI CSCD 2003年第5期532-541,共10页
This paper applies genetic simulated annealing algorithm (SAGA) to solving geometric constraint problems. This method makes full use of the advantages of SAGA and can handle under-/over- constraint problems naturally.... This paper applies genetic simulated annealing algorithm (SAGA) to solving geometric constraint problems. This method makes full use of the advantages of SAGA and can handle under-/over- constraint problems naturally. It has advantages (due to its not being sensitive to the initial values) over the Newton-Raphson method, and its yielding of multiple solutions, is an advantage over other optimal methods for multi-solution constraint system. Our experiments have proved the robustness and efficiency of this method. 展开更多
关键词 SAGA geometric constraint solving variational desig n
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Improved Quality Prediction Model for Multistage Machining Process Based on Geometric Constraint Equation 被引量:5
3
作者 ZHU Limin HE Gaiyun SONG Zhanjie 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第2期430-438,共9页
Product variation reduction is critical to improve process efficiency and product quality, especially for multistage machining process(MMP). However, due to the variation accumulation and propagation, it becomes qui... Product variation reduction is critical to improve process efficiency and product quality, especially for multistage machining process(MMP). However, due to the variation accumulation and propagation, it becomes quite difficult to predict and reduce product variation for MMP. While the method of statistical process control can be used to control product quality, it is used mainly to monitor the process change rather than to analyze the cause of product variation. In this paper, based on a differential description of the contact kinematics of locators and part surfaces, and the geometric constraints equation defined by the locating scheme, an improved analytical variation propagation model for MMP is presented. In which the influence of both locator position and machining error on part quality is considered while, in traditional model, it usually focuses on datum error and fixture error. Coordinate transformation theory is used to reflect the generation and transmission laws of error in the establishment of the model. The concept of deviation matrix is heavily applied to establish an explicit mapping between the geometric deviation of part and the process error sources. In each machining stage, the part deviation is formulized as three separated components corresponding to three different kinds of error sources, which can be further applied to fault identification and design optimization for complicated machining process. An example part for MMP is given out to validate the effectiveness of the methodology. The experiment results show that the model prediction and the actual measurement match well. This paper provides a method to predict part deviation under the influence of fixture error, datum error and machining error, and it enriches the way of quality prediction for MMP. 展开更多
关键词 quality prediction variation reduction geometric constraint equation deviation matrix multistage machining process
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两种空间约束求解算法 被引量:9
4
作者 刘生礼 唐敏 董金祥 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期1021-1029,共9页
进行了 3个方面的研究 :( 1)对由 3点 3面组成的空间约束系统进行了几何分析和推导 ,并且利用数值解验证了几何分析和推导的正确性 ,从而进一步完善了Hoffmann提出的基于图构造方法的约束求解方法 ;( 2 )将遗传模拟退火算法结合于空间... 进行了 3个方面的研究 :( 1)对由 3点 3面组成的空间约束系统进行了几何分析和推导 ,并且利用数值解验证了几何分析和推导的正确性 ,从而进一步完善了Hoffmann提出的基于图构造方法的约束求解方法 ;( 2 )将遗传模拟退火算法结合于空间约束求解中 ,有效地克服了基于图构造方法的可扩展性差的缺陷 ,并可以解决过约束和欠约束的情况 ;( 3)应用遗传模拟退火算法对 3点 3面约束系统进行求解 。 展开更多
关键词 CAD 计算机辅助设计 空间约束求解算法 遗传模拟退火算法 变量化设计
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面向集成变量化设计的三维几何约束求解方法 被引量:6
5
作者 黄学良 陈立平 +1 位作者 王波兴 黄运保 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期30-36,共7页
针对集成变量化设计中三维几何约束和装配几何约束的混合建模与求解问题,提出改进的有向图方法.该方法采用几何约束的基本约束表达和几何实体的抽象对偶实体表达,引入定向弧表达实体之间的内在依赖关系建立混合几何约束有向图模型;结合... 针对集成变量化设计中三维几何约束和装配几何约束的混合建模与求解问题,提出改进的有向图方法.该方法采用几何约束的基本约束表达和几何实体的抽象对偶实体表达,引入定向弧表达实体之间的内在依赖关系建立混合几何约束有向图模型;结合约束有向图的优化处理,实现了几何约束系统的细粒度分解和高效并行求解.最后用实例验证了文中方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 集成变量化设计 几何约束求解 改进的有向图 并行求解
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三维几何约束求解的变分算法 被引量:6
6
作者 夏鸿建 王波兴 陈立平 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期1878-1883,共6页
研究了运动学变分原理在三维几何约束求解中的应用,提出了变分求解算法·该算法采用相对坐标,将求解域从笛卡儿空间转换到相对坐标空间·对于约束开环,依次选取相对坐标即可获得满足几何约束的刚体位姿;对于约束闭环,通过切断... 研究了运动学变分原理在三维几何约束求解中的应用,提出了变分求解算法·该算法采用相对坐标,将求解域从笛卡儿空间转换到相对坐标空间·对于约束开环,依次选取相对坐标即可获得满足几何约束的刚体位姿;对于约束闭环,通过切断闭环铰,将约束闭环转化为等价的广义开环与切断铰约束代数方程,其切断铰约束代数方程的相对坐标雅克比矩阵解析式可通过变分关系显式获得·最后通过实例验证,说明该算法具有较高的求解效率与稳定性· 展开更多
关键词 几何约束 约束闭环 变分原理 相对坐标
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几何约束求解研究综述 被引量:43
7
作者 高小山 蒋鲲 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期385-396,共12页
综述了几何约束求解的历史发展、研究现状和应用 对常见的 4类求解方法 :数值计算的方法、符号计算的方法、基于规则的方法、基于图论的方法做了详细的介绍 同时还列举了几何约束求解在计算机视觉、连杆设计、机器人。
关键词 几何约束求解 变量化设计 智能CAD 参数化设计 数值计算 符号计算 图论 广义stewart平台问题 连杆设计 计算机辅助教学 PnP视觉定位问题 计算机视觉
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遗传模拟退火算法在约束求解中的应用 被引量:14
8
作者 刘生礼 唐敏 董金祥 《中国图象图形学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2003年第8期938-945,共8页
将遗传模拟退火算法应用于约束求解中 ,提高了约束系统求解的鲁棒性和效率 .与 Newton- Raphson数值方法相比 ,由于遗传模拟退火算法是一种单纯的数值迭代方法 ,不涉及到矩阵求逆 ,因此克服了 Newton- Raphson法对初始值敏感的缺点 ,具... 将遗传模拟退火算法应用于约束求解中 ,提高了约束系统求解的鲁棒性和效率 .与 Newton- Raphson数值方法相比 ,由于遗传模拟退火算法是一种单纯的数值迭代方法 ,不涉及到矩阵求逆 ,因此克服了 Newton- Raphson法对初始值敏感的缺点 ,具有很强的鲁棒性 ;与其他利用 BFGS的优化算法相比 ,由于遗传模拟退火算法是在一个初始的解空间中搜索所有可能的解 ,因此克服了 BFGS优化算法对良约束多解情况只能求出一个解的缺点 ;由于遗传模拟退火算法是将约束问题转化为优化问题后才进一步求解 。 展开更多
关键词 遗传模拟退火算法 几何约束求解 鲁棒性 良约束 过约束 约束不足
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变动几何约束网络的运动学模型及其应用研究 被引量:7
9
作者 胡洁 吴昭同 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期594-597,共4页
引入机器人学中的运动学分析方法研究了变动几何约束网络的运动学模型 .基于 ISO/ TC 2 13的特征分类 ,定义了三类变动几何约束 (VGCs) ,给出变动几何约束网络 (VGCN)的概念 ;基于旋量参数研究变动几何约束网络的运动学模型 ,给出此模... 引入机器人学中的运动学分析方法研究了变动几何约束网络的运动学模型 .基于 ISO/ TC 2 13的特征分类 ,定义了三类变动几何约束 (VGCs) ,给出变动几何约束网络 (VGCN)的概念 ;基于旋量参数研究变动几何约束网络的运动学模型 ,给出此模型的一般表示式 ;并研究了此模型在计算机辅助公差设计中的应用 . 展开更多
关键词 变动几何约束网络 运动学模型 计算机辅助设计
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基于特征语义的变量设计 被引量:12
10
作者 高飞 叶尚辉 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第2期81-87,共7页
以前的变量设计技术用几何约束统一了不同尺寸的产品模型表示,但不能支持复杂的特征变异.本文引入特征语义几何元素及其约束实现了不同特征细节的统一表示,从而支持更广泛意义上的变量设计.文章论述了特征变异,设计过程、约束求解... 以前的变量设计技术用几何约束统一了不同尺寸的产品模型表示,但不能支持复杂的特征变异.本文引入特征语义几何元素及其约束实现了不同特征细节的统一表示,从而支持更广泛意义上的变量设计.文章论述了特征变异,设计过程、约束求解、系统分析与设计,以及在原型系统研制中提出的新问题. 展开更多
关键词 CAD 变量设计 特征语义
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支持并行工程的公差设计与评价研究 被引量:3
11
作者 胡洁 熊光楞 吴昭同 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期988-992,共5页
基于ISO/TC213的几何产品规范标准中的特征定义,提出了变动几何约束网络概念,并给出了它的运动学模型。阐述了基于该网络的完全约束评价和可装配性评价;引入并行工程的设计理念,将公差评价方法融入公差优化设计过程;研究了面向三维CAD... 基于ISO/TC213的几何产品规范标准中的特征定义,提出了变动几何约束网络概念,并给出了它的运动学模型。阐述了基于该网络的完全约束评价和可装配性评价;引入并行工程的设计理念,将公差评价方法融入公差优化设计过程;研究了面向三维CAD系统的公差设计方法和原型系统。 展开更多
关键词 并行工程 公差设计 变动几何约束网络 公差评价 计算机辅助设计 CAT CAD 运动学模型
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面向装配的变动几何约束网络的生成方法研究 被引量:13
12
作者 胡洁 吴昭同 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期79-82,共4页
提出变动几何约束网络概念 ,并将此网络应用于计算机辅助公差设计领域 .根据公差与配合的分类 ,定义3类变动几何约束 ;基于图论和 TTRS理论提出配合树和回路概念 ,给出配合树的性质和回路的生成规则 ;基于CAD系统中功能表面间的配合关... 提出变动几何约束网络概念 ,并将此网络应用于计算机辅助公差设计领域 .根据公差与配合的分类 ,定义3类变动几何约束 ;基于图论和 TTRS理论提出配合树和回路概念 ,给出配合树的性质和回路的生成规则 ;基于CAD系统中功能表面间的配合关系 ,研究了变动几何约束网络的生成方法 .通过变动几何约束网络在公差类型的生成和尺寸链的产生中的应用 。 展开更多
关键词 图论 尺寸链 公差设计 计算机辅助设计 CAD 变动几何约束网络
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固体发动机变量化设计关键技术研究 被引量:2
13
作者 蔡强 鲍福廷 +2 位作者 刘旸 丁林 胡海峰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第7期906-911,共6页
在固体发动机概念设计阶段引入变量化设计技术,旨在实现发动机概念/结构的一体化设计。文中对变量化涉及的关键支撑技术——几何约束求解算法的构造、工程约束与几何约束的耦合及统一求解和几何造型平台的选择进行了详细的探讨。然后设... 在固体发动机概念设计阶段引入变量化设计技术,旨在实现发动机概念/结构的一体化设计。文中对变量化涉及的关键支撑技术——几何约束求解算法的构造、工程约束与几何约束的耦合及统一求解和几何造型平台的选择进行了详细的探讨。然后设计了一个变量化约束求解器的架构,并在此基础上结合固体发动机设计领域的特殊要求订制了固体发动机变量化方案设计流程。笔者的研究是后续构建固体发动机变量化设计环境的基础,为后续工作的开展做了先行性探讨。 展开更多
关键词 变量化设计 固体火箭发动机 几何约束求解 概念设计
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三维几何约束闭环的动态识别与满足 被引量:11
14
作者 吴永明 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第8期624-629,共6页
针对三维几何约束闭环的满足问题 ,提出了“充分推理 +最小数值”的约束求解策略及其具体的实施方法 .自由度传播法可在动态求解约束的过程中识别出约束闭环 ;几何归约法将约束闭环子图归约简化为层次分明的归约树 ,并进一步明确了闭环... 针对三维几何约束闭环的满足问题 ,提出了“充分推理 +最小数值”的约束求解策略及其具体的实施方法 .自由度传播法可在动态求解约束的过程中识别出约束闭环 ;几何归约法将约束闭环子图归约简化为层次分明的归约树 ,并进一步明确了闭环的组成和结构 ;矢量闭环法建立了约束闭环的矢量模型 ,据此模型可以建立最小规模的方程组来求解约束闭环 ,方程组的变量具有明确的几何意义 ,便于初值的确定和多解的处理 ,并能求解欠约束的闭环 . 展开更多
关键词 几何约束满足 几何推理 CAAPP 动态识别
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基于李群的特征和变动几何约束理论基础研究 被引量:1
15
作者 胡洁 熊光楞 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第7期828-831,856,共5页
建立了计算机辅助公差设计的数学基础。首先 ,基于特征几何变动的对称李子群 ,将对称特征划分为 7类 ;然后 ,基于对称特征 ,划分了自参考、互参考和配合变动几何约束 ;最后 ,给出了完全约束的互参考变动几何约束分解规则。
关键词 李群 特征 变动几何约束
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面向功能的三维装配公差链的自动生成
16
作者 胡洁 吴昭同 杨将新 《工程设计学报》 CSCD 2001年第3期131-134,共4页
基于 TTRS理论 ,提出了 3类变动几何约束 .由 CAD中的装配信息可唯一确定配合树 (MT) ,分析了配合树的性质 ,配合树之间通过互参考变动几何约束彼此连接构成回路 .基于配合树 ,给出了的回路和三维装配公差链的生成方法 .
关键词 TTRS 变动几何约束 三维装配公差链 CAT 计算机辅助公差设计 自动生成
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基于活动约束系统的变量化设计
17
作者 袁波 孙家广 粟亮 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 1999年第7期1-3,共3页
在变量化设计过程中设计对象可以看作是一个几何约束系统,这个系统由几何元素以及作用于几何元素之间的各种约束关系构成。一个复杂的设计对象所对应的几何约束系统往往包含大量几何元素和约束关系,如果不加区别地把所有的几何元素和... 在变量化设计过程中设计对象可以看作是一个几何约束系统,这个系统由几何元素以及作用于几何元素之间的各种约束关系构成。一个复杂的设计对象所对应的几何约束系统往往包含大量几何元素和约束关系,如果不加区别地把所有的几何元素和约束关系纳入变量化求解的范围,则很难满足交互设计的需要。而另一方面几何约束系统又往往是稀疏系统:(1)作用于任一几何元素的约束很少;(2)与任一约束相关的几何元素很少。基于这一事实给出了一种预处理策略从原始几何约束系统中搜索得到一个规模较小的活动约束系统,变量化求解在活动约束系统上进行。该方法已在自行研制的参数化造型系统GEMS5.0中实现。 展开更多
关键词 变量化设计 几何约束系统 活动约束系统
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参数化中多解问题的研究
18
作者 石立农 陈泓 李志刚 《机械与电子》 1997年第2期30-32,共3页
研究参数化方法中经常遇到的多解问题。首次提出了约束元和约束组的概念,从拓扑及空间关系的角度研究了解的标识方法和约束组求解的几何算法。该算法具有几何语义直接、精确度高、计算量小等优点。
关键词 参数化 多解 几何推理 变量几何 CAD
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一种基于图分解的几何约束求解方法 被引量:1
19
作者 何伟 唐敏 +1 位作者 董金祥 何志均 《中国图象图形学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2003年第8期926-931,共6页
为了提高几何约束求解的效率和鲁棒性 ,对基于图的构造方法进行了改进 ,即加入虚约束进行扩展和过约束问题的一致性判定 ,提出了一种基于图分解的方法 ,用此方法可以处理包括完全约束、过约束和欠约束等多种情况的约束求解问题 ,另外 ,... 为了提高几何约束求解的效率和鲁棒性 ,对基于图的构造方法进行了改进 ,即加入虚约束进行扩展和过约束问题的一致性判定 ,提出了一种基于图分解的方法 ,用此方法可以处理包括完全约束、过约束和欠约束等多种情况的约束求解问题 ,另外 ,在该方法中还通过引入分解树将约束求解的范围由整体下降到局部 ,使大部分求解过程能够采用几何求解实现 ,提高了求解和后续修改的效率 ,通过实验数据测试证明 ,该方法对于大型约束求解问题可以达到实时处理的效果 。 展开更多
关键词 几何约束求解法 鲁棒性 变量化设计 CAD CAM 图分解 计算机图形学
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变量化机械制图中的几何约束表示和求解 被引量:6
20
作者 成学领 唐荣锡 《工程图学学报》 CSCD 1992年第2期49-55,共7页
变量化设计是新一代绘图系统和特征设计系统必不可少的基本功能。在国内外已有的各种几何约束表示和求解方法中,本文研究最适合于交互设计绘图系统实现的辅助线作图法。文中用五元组:尺寸标注值、基准、辅助线、轮廓线以及有向图建立起... 变量化设计是新一代绘图系统和特征设计系统必不可少的基本功能。在国内外已有的各种几何约束表示和求解方法中,本文研究最适合于交互设计绘图系统实现的辅助线作图法。文中用五元组:尺寸标注值、基准、辅助线、轮廓线以及有向图建立起工程图的约束模型,讨论了相应的几何推理技术和过约束、欠约束的检查方法。本文提出的方法正在微机上实现,效果良好。 展开更多
关键词 变量 几何 设计 机械制图
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