基于语义特征造型的虚拟装配

协同虚拟装配技术是虚拟样机技术与虚拟现实技术相结合所产生的一个新的研究热点。基于细胞元表示的语义特征造型技术,提出一种统一的协同虚拟装配框架,在该框架下能够有效支持异构CAD系统间零件及装配体的协同装配。网络传输以特征依赖图存储的操作信息,可降低网络负荷,提高响应速度。该思想初步应用在自主开发的HUST-CAIDS与UG间的异构协同设计中,证明了以上理论的可行性。

协同语义特征造型系统的研究

针对目前大多数造型系统都是面向单用户环境开发,且造型过程依赖于特征的创建历程,提出以基于细胞元的语义特征造型系统为基础,采用B/S和C/S相结合的方式构造协同框架,进行协同造型的方法。介绍了系统的逻辑设计及网络实现方法。系统可为多用户提供在互联网上同时编辑同一个特征模型的协同设计环境,设计人员可根据特征依赖图(FDG)得到所需的视图,由于网络传输的是造型操作命令,而不是完整的图像信息,因此网络负荷较小,响应速度快。

语义特征造型中特征修改优先准则的研究

特征造型技术是新一代CAD系统的关键技术,是产品模型技术的核心。该文讨论了以细胞元模型为基础的语义特征造型技术。在语义特征造型中用特征依赖图(FDG)的数据模型来保存和维护设计中的各种特征信息及其之间的关系,在此基础上分析了依据特征依赖图中特征间的关系动态修改特征优先级的方法,确保了模型修改的有效性。最后给出了一个实例。

语义特征造型系统中特征模型转换的研究

通过对新一代的语义特征模型的分析,参考Bidarra等人的研究成果,运用有效性标准,确立语义特征造型中特征转换的方法,在采用数学方法基础上,提出了怎样在数学模型中把设计特征表示转换成加工特征表示。设计过程中的设计特征由一组具有几何特征的面和一组属性(包括维数和具体特征)表示。加工过程中的加工特征由许多面和这些加工操作中面面之间有意义的关系来表示。特征转换中采用数学方法,能够在集合运算中形成加工特征,特征相交这种困难问题也可用数学描述,并且理论上能够转换,从而提高产品模型的可编辑性和易编辑性。

以网络为中心的语义特征造型协同设计

在网络化同步协同设计环境中,如何实现用户系统之间的实时数据交换、维护特征语义的一致性,成为语义特征造型协同设计的关键问题。该文介绍了基于细胞元表示的语义特征模型,根据该造型技术的分层体系结构,基于对协同环境下特征操作的分析,采取了传输造型操作命令的策略,为解决特征语义一致性问题,提出了一种用操作特征管理器调度操作执行的方法,并给出了一个实例。

语义特征造型的一种约束求解方法

基于历程的特征造型系统在产品模型的可编辑性和易编辑性技术方面存在的问题涉及到了特征造型中的核心技术,尤其在变量、约束的表示及提高约束变量求解的精确性和效率方面。本文在语义特征造型的基础上提出了对约束方程组进行分解,并转化为有约束的非线性优化问题,然后利用遗传算法约束求解,克服了运用几何变量法求解所存在的收敛性差、求解速度慢,以及单独使用遗传算法进行大量搜索与匹配求解速度缓慢的缺点。

语义特征造型的研究

提高特征编辑的效率是基于特征的参数化系统的关键技术.本文提出一个基于边界模型(Brep)、构造历程树(CSG)和特征描述图(FDG)的特征模型.基于FDG的特征设计和编辑克服了传统特征造型系统的时序性和历史流的管理顺序,是一个与历程无关、非时序性的特征造型技术.

语义特征造型中细胞元模型的边界计算

针对当前基于历程的特征造型系统中存在的缺陷,在语义特征造型领域的特征定义和特征依赖图(FDG)的基础上,引入细胞元模型的所有者列表,并对细胞元模型的特征修改操作进行了探讨。提出了细胞元模型重构时边界计算的详细理论和方法,并实际应用在HUSTCAID系统中,通过实际应用和测量计算性能,结果表明细胞元模型有效解决了历程相关问题,提高了特征调整的计算效率,并解释了在高复杂度的细胞元模型上如何有效进行边界计算的问题。

语义特征造型的特征识别策略

特征识别是语义特征造型系统面临的一个难题。尤其是当遇到复杂的拓扑结构或是较多的特征数量时,如何提高特征识别的效率以及采取何种识别方法,成为该技术领域的热门课题之一。通过运用BAM神经网络检测技术,提出了一种全新的特征识别策略,有效解决了CAD/CAM系统的性能瓶颈问题。

基于语义特征造型的约束求解方法

针对特征造型系统中采用的约束求解机制所存在的问题,依据自由度分析和遗传算法理论,分析了语义特征造型中的几何约束,提出了简化约束方程组并对非线性方程组进行求解的方法,应用到HUST-CAIDS中,保证了求解结果的正确性和稳定性.

语义特征造型中UDF的研究

虽然目前所使用的大多数语义特征造型系统都提供了UDF的定义及功能和分类管理功能,但仍受一些实际问题的制约。因此,通过快速定义UDF的过程性方法,能真正实现UDF共享。

基于细胞元的语义特征造型系统边界重构方法

针对现存的特征造型系统中造型重构时间过长的问题,利用细胞元表示方法来表示特征造型,提出了一种独立于历史的边界重构方法,经过在自主开发的HUST-CAID系统上的实际运行,减少了造型重构的时间,从而提高了系统运行的速度。

基于中性语义特征转换的异构CAD系统数据交换

针对异构CAD系统间上层操作指令的趋同性和底层数据结构的异构性,造成异构CAD系统间数据传输困难的问题,以基于细胞元表示的语义特征造型技术为基础,提出了一种基于中性语义特征转换的数据交换方法,并将此方法初步应用在哈尔滨理工大学自主开发的HUST-CAIDS与AutoCAD间的异构同步协同设计中,证明了该理论的可行性.

优化法在特征造型中的应用

针对特征造型系统中约束求解机制所存在的问题,分析了优化法在几何约束求解中的 优缺点,给出了一种几何约束加权求解优化目标函数,以解决目前优化法在几何约束求解应用中的 不足,并给出应用实例.实例结果表明,该函数确保了优化法得到的结果与给定的初始值相接近,能 较好满足设计者的意图.

基于群智能SOM算法的特征造型搜索技术

为解决语义特征化后复杂造型协同设计中造型共享库中的造型检索问题,提出了一种基于群智能自组织聚类算法。该算法首先将语义特征造型信息向量化,通过语义造型特征树得到语义特征造型特征集,以蚁群算法做为自组织准则,并以粒子群算法做为蚁群移动模型,将特征语义群分布在一个平面上进行聚类,递归收集聚类结果。试验证明,采用此种方法,可以对特征造型完成准确率很高的聚类,使特征库组织性得到了很大提高。

特征模型直接操作技术的研究

目前的语义特征造型系统,由于约束求解的速度比较缓慢,还不能支持直接操作的特性。利用特征依赖图的数据模型来保存和维护特征的信息及其之间的依赖关系,并且提出了约束操作算法和特征操作算法,将特征的操作局限在模型的特定区域内。该方法最大限度地减少了所需要求解的约束数目,满足了直接操作过程中对约束求解速度的要求,从而实现了对特征的直接操作。

基于充分性原理的特征交互检测策略

在特征造型系统中,系统必须跟踪并检测每一步造型操作,以确保整个模型的有效性。当前普遍采用的特征交互检测策略难以适应拓扑结构复杂、特征数量较多的产品模型,因此如何提高特征交互检测的效率,成为特征造型技术研究中最具挑战的课题之一。通过深入研究特征交互机制,将细胞元模型理论和特征交互的充分性原理引入特征交互的检测中,提出了一种全新的特征交互策略,有效地解决了特征造型系统性能瓶颈的问题。

基于遗传模拟退火算法约束求解算法

针对基于图构造方法的可扩展性差的缺陷,根据遗传模拟退火算法,结合空间约束求解,提出了基于遗传模拟退火算法的约束求解算法,解决了过约束和欠约束的问题,可扩展性也得到了提高.而且基于遗传模拟退火算法的约束求解算法有很强的全局搜索与局部快速收敛能力,从而提高了约束求解的效率.