工程CAD中的模板运算与性质研究

工程设计中存在着大量约定俗成的模式，这些设计套路是工程设计人员多年工程实践的积累与体现，其合理有效地应用将大大提高设计效率。文章形式化的提出了工程模板的概念并对模板的运算与性质进行了分析和讨论，该研究应用于工厂设计和聚变反应堆设计的系统中，收到了良好的效果。

基于模板的冷冲模CAD系统中的数据模型研究

工程数据模型决定了对象的存储方式和访问方式,该文讨论了在Windows平台上开发的基于模板的冷冲模CAD系统的数据模型,将知识、规则等语义信息与面向对象技术相结合,提出了语义对象数据模型。在模板中将设计信息按照对象之间的关系组织起来,加强了对数据的管理,并能表达多种复杂的语义等知识信息,同时介绍了工程数据库系统数据模型的逻辑设计和系统的体系结构。

工程约束表示模型与求解算法研究

分析了工程设计中约束问题的特点和规律，阐明了工程约束与几何约束在工程ＣＡＤ领域中的表现形式，从一般工程意义上提出了符合工程特点的“多元约束图”的约束表示模型．基于“多元约束图”模型，文章提出了“最小约束度优先和最小值域范围优先”的约束求解算法，描述了针对该算法的约束传播层的设计思想，将约束变量有序地形成一单向依赖关系表，有效地表达了约束一致性的思想，较大规模地减少了搜索空间．该研究应用于工厂钢结构的系统设计中，收到了良好的效果．

蒙特卡罗仿真建模中自动添加辅助面的算法研究

MCNP是用于计算中子、光子或者中子/光子/电子输运方程的通用蒙特卡罗中性粒子程序,该系统应用广泛,但其仿真模型的建模工作非常复杂,尤其是几何模型。为了简化建模过程,开发了该系统辅助建模工具。本文讨论了辅助建模工具中的核心算法之一——“自动添加辅助面”算法。该算法用于解决辅助工具中处理复杂几何模型时的关键问题。文中详细的介绍了该算法的设计思路和流程,并给出有效性的数学证明。随后通过例子展示算法的功能。以该算法为核心算法之一的辅助工具已经在实际中得到运用,并取得较好的效果。

仿真模型中复杂三维实体集的选择与交互技术研究

鉴于目前商用图形软件包对于复杂模型中三维实体集显示与选择的局限性,本文提出了一种新的判断点与面域从属关系的方法,此方法借鉴计算机图形学中扫描转换填充算法的射线法,并在此基础上对射线法进行扩充和完善,文章同时对三维复杂实体群的交互手段和技术进行了研究,在解决实际问题中取得了良好的效果。

工程设计的系统功能与框架分析研究(上篇)──国内外建筑钢结构及节点设计软件概述

工程设计的内涵较广，随着我国大规模经济建设的开展，针对工程设计的图形设计系统应运而生，系统地总结工程设计的特点，有针对性地组建可扩充的、柔性图形设计系统，是本文最重要的出发点。本文借助于计算机辅助设计技术和图形学的研究，讨论了计算机辅助建筑设计和建筑绘图的方法和设计思想，以建筑钢结构设计为例综合分析了钢结构ＣＡＤ系统及节设计的框架结构，该分析对其它工程设计问题有很好的参考价值。

工程设计与工程模板研究

工程设计有着广泛的内涵,随着我国大规模经济建设的开展,针对工程设计的CAD系统应运而生,系统地总结工程设计的特点,引入工程模板的思想,对于有针对性地组建可扩充的、柔性图形设计系统。

基于MCNP的医学仿真计算建模方法研究

MCNP是用于计算重子、光子或者中子/电子/输运方程的通用蒙特卡罗中性粒子输运计算程序。该系统应用广泛,但其仿真计算的建模工作非常复杂,尤其是面向医学领域应用时,MCNP程序常常因为计算模型规模超出所能承受的极限数量而无法运行。针对这样问题,文章将提出三种基于MCNP的医学仿真计算建模方法,并对各自的优劣进行了比较分析。作者根据三种方法思想编程实现了基于MCNP的医学仿真计算的自动建模及其向MCNP输入文件的自动转换。该程序已经在实际中得到运用,并取得了良好的效果。

工程设计中的约束检测及可视化

工程设计问题本质上是一个约束满足问题 ,以往的研究集中在约束的求解上 ,忽略了对约束的检测和约束信息的可视化 ,随着工程规模的扩大和领域专家的需要 ,现代 CAD系统与其约束自适应 ,不如把问题检测出来并以可视的方式告知系统设计者 ,于是探讨工程设计中的约束分类、合理组织约束信息的数据结构、研究约束可视化形式方法具有重要的理论意义和实际应用价值。在基于模板思想的基础上 ,这里给出了以模板为载体、多种知识表述方法相结合的约束信息表示形式 ,将层次细节模型运用于工程约束 ,提出了一种约束信息层次可视化模型 ,针对冷冲模设计和反应堆概念设计 ,给出了一个约束可视化原型系统 CCVS。

约束信息的模板表示模型及其应用

工程约束信息包含着对约束设计过程的抽象和设计模式的总结,将其高效规范地表示出来,对提高工程设计的效率十分必要。文章从这一着眼点出发,首先根据约束特点分类工程设计约束;在分类的基础上和不失一般工程意义的前提下,给出以模板为载体,多种知识表述方法相结合的约束信息表示形式,并将其应用于冷冲模CAD系统的设计中;实践证明,文章的方法在提高工程设计效率和方便用户等方面具有良好的效果。

基于可行解搜索法和遗传算法的堆芯参数优化

堆芯等离子体平衡设计的主要任务是通过对极向场线圈等输入参数进行搜索,给出可达到平衡的输入参数,然后使用等离子体平衡计算程序,计算出堆芯的主要参数——拉长比、三角变形、大半径、小半径。由于输入参数过多,因此搜索的空间很大,传统的搜索方法效率十分低下。将可行解搜索法和遗传算法应用于等离子体平衡计算的搜索优化设计中,取得了很好的效果。

三维信息模型协同编辑技术及系统

对现有协同设计系统在协同编辑方面的工作进行研究,在分析它们研究对象和方法的基础上,结合MCAM对大型三维信息模型设计的需要,提出并开发了网络MCAM系统。利用基于“消息”的通信机制,将设计中对三维信息模型的编辑过程包装为网络传输的“消息”,大大减少了网络传输中的数据量,并较好的实现了三维信息模型的协同编辑技术。

三维曲面的键值函数定义及计算研究

图形系统的管理对象较为复杂，尤其是针对三维空间曲面的数据处理。处于对图形对象的检索和计算的需要，本文提出了一种可扩充式的分类编码方法，对空间曲面构造唯一的键值函数，用于曲面的排序和管理。运用该函数可以将定义域在正负无穷之间的曲面参数映射到一个局部范围内，为空间复杂曲面的数据管理提供了一种有效的手段。该方法在蒙特卡罗输运仿真程序的自动建模软件MCAM2.0中有良好的表现，同时为今后扩充系统曲面类型提供了必要的理论基础。

故障树内存结构的建立和存储问题的研究

故障树分析法是概率安全分析中的一种重要的方法，借助于计算机来进行故障树分析，将大大提供效率。故障树分析软件的首要问题就是接受用户输入的故障树，并在内存中建立起健壮、灵活的数据结构，在此基础之上才能进行有效、快速的分析和计算。同时，内存数据还要能快速地存储在数据库中，并能完整、正确地再现。针对故障树分析工程的复杂性，提出来了一种以多级链表和二叉树相结合的解决方案，并介绍了解决故障树内存结构存储和再现问题的方法。软件开发的实践证明这种解决方案是方便有效的。

关于BISONC程序的交互式数据处理及科学计算的可视化

BICONC程序是核物理计算领域中的一个数值分析计算程序，它的处理对象是数据间具有强烈逻辑关系的海量数据群，实践证明，人工处理BISONC程序输入和输出文件有耗时、易出错的缺陷，甚至在数据量达到一定规模时，人工根本无法完成对BISONC程序的数据处理。针对这一问题，文章将描述一种交互式数据处理及科学计算可视化的思想，根据这一思想编定的程序已投入了实际运用，并取得了很好的效果。