冲压件CAD／CAE系统集成技术

特征不仅表达了产品的形状信息,而且包含功能等其他高层语义,可起集成CAD和CAE的桥梁作用。通过建立基于特征的集成化产品信息模型,论述了基于特征的CAE建模技术和基于特征知识的智能化后处理技术,在此基础上实现CAD／CAE的系统集成。     

模具计算机辅助工艺设计系统的研制与开发

论述了现代模具制造业开发计算机辅助工艺设计（CAPP）系统的必要性与可行性，分析讨论了自行开发研制的模具制造CAPP系统零件信息的描述、工艺设计层次和决策逻辑等关键技术，并给出了该CAPP系统的结构。系统已通过运行测试，取得了较满意的效果。     

基于事例推理的注塑模成本评估系统

探讨了利用基于事例的推理技术来评估注塑模的制造成本。讨论了事例的索引、检索、改写、学习机制和神经网络的应用。提出了考虑模具的制造成本、税收、管理费、设计费等各个方面的综合成本模型，此模型可用于模具的报价。     

基于中面表示的冲压件特征造型技术

为便于实现冲压零件体造型与分析的集成,根据非流体几何造型思想提出基于中面的冲压件特征几何造型技术。首先建立基于中面表示的特征几何拓扑结构模型,其次分析中面模型向体模型的转换方法,然后结合冲压件形状特征的组合操作论述基于中面的形状特征组合方法,最后描述基于现有实体造型系统的中面模型的实现原理。     

基于知识的模具并行工程系统方法

提出了基于知识的模具计算机辅助并行设计系统方法,并对并行工程系统开发过程、传统过程分析、过程重组、系统功能分析、系统建模和系统框架设计等关键技术进行研究,提出采用模糊设计结构矩阵进行产品开发过程建模和通过对模糊设计结构矩阵按信息度进行模糊排序来指导过程分解与重组,提出了基于特征的产品／模具信息模型,通过基于规则与基于事例相结合的推理机制实现知识、数据、事例等各种信息的动态集成与应用,以支持并行设计机制的实现。     

面向计算机集成制造的特征造型系统研究

提出了一种以综合特征面概念为核心的有效特征表示模式及其系统数据结构，开发了相应的特征造型系统，该系统显式记录特征信息其相关属性而保留实体造型的灵活性；提供二维草图和三维参数化设计功能，提供对特征的编辑操作和特征的有效维护，提供约束机制和特征变换机制。     

基于超平面及遗传算法优化的网格简化

基于对目前反求工程中已有方法的分析，引入超平面的概念；通过对三角网格曲率的离散化计算，经过种子点的生长以及区域合并形成超平面。在对超平面删除后留下的空洞进行重新三角化时，利用遗传算法生成具有空间形状优化的简化模型。在此过程中以一种新的编码方式使遗传算法能够适应网格优化的特殊性；通过对变异算子的修改，保证遗传进化的有效性；将交叉算子放弃，避免了新产生的三角网格和已经存在的网格重叠和相交。通过这种方法可以调节形状的优化程度和侧重度。     

检具设计中延伸曲面修补方法

在检具检测部位（模拟块）设计中,为了完全匹配被检制品的表面结构,常常需要进行复杂曲面的延伸操作.提出了一种解决在一阶不连续点处的延伸面分裂与相交的曲面自动延伸算法.该算法通过识别零件的待检测部位边界,判断其端点处的一阶连续性,若满足凸延伸条件,则采用球面正权值有理Bézier曲线过渡;若满足凹延伸条件,则剪裁延伸偏置曲线,并采用三次Bézier曲线过渡,从而避免曲面边界延伸曲线的不连续性,实现复杂曲面的自动延伸.最后以汽车翼子板检具设计为例,证明了算法的有效性与实用性.     

自由变形技术在有限元网格重用中的应用

在现有自由变形技术的基础上,提出了基于三变量B样条空间的局部变形方法和对变形晶格顶点的控制方法,以及几何特征-变形晶格顶点-有限元网格节点的3层控制架构,克服了现有自由变形技术不能维持2次几何特征的缺点,实现了有限元网格模型中几何特征的参数化和有限元网格的重用;当几何模型的设计变量变化时,能够直接修改初始网格模型,节省了重复划分网格的工作量;同时,以复杂零件斜齿轮轴为例进行有限元网格模型几何特征参数的构建,更改部分关键尺寸,并校验了所生成的网格模型.结果表明,由所建模型变形后所得网格质量符合要求,从而验证了所提出的有限元网格重用方法的有效性与实用性.     

面向装配的复杂模型几何及结构轻量化技术研究

复杂三维模型轻量化是节约存储空间、加快处理速度和实现信息隐藏的有效途径.为了快速有效地生成装配体的轻量化模型,提出了一套面向装配的复杂模型轻量化算法框架及处理流程,以零部件抑制、基于特征缝合的模型表面处理和模型整体抽壳等关键技术为手段,实现了复杂装配模型几何与结构的简化表示.该算法已顺利地运用到相关企业的装配设计,模型轻量化效率比较高,为复杂装配模型的网络协同设计和运动仿真等后续应用提供了一种有益的途径.