基于约束的多视图参数化设计算法

介绍了基于约束的零件形位信息描述方法，提出了基于约束的ＣＡＤ数据模型，阐述了基于约束的多视图参数化设计的概念，详细介绍了参数化计算法的原理及实现过程，对所提出的参数化设计算法进行了评价。     

参数化设计的研究与应用

参数化设计是目前CAD发展的主流方向，本文通过对各种参数设计方法分析的基础上，提出一个基于几何约束图的参数化设计模型，并给出参数化模型的数据结构和约束求解算法，此算法可以有效地检查系统的过约束和欠约束情况。     

一种基于几何推理、约束满足法的参数化设计系统的研究

提出了分阶段的、基于推理的、基于约束满足法的参数化设计方法:首先用草图方式输入原型图;其次增加结构约束、尺寸约束后分别进行推理,实现图形的变动设计.     

基于结点的度性质的几何约束求解的研究

针对参数化设计中的几何约束求解问题,提出一个新的分解算法.通过在约束图中引入结点的度的概念,根据在完备约束图中度为2的结点所特有的性质借鉴Joan-Arinyo经典算法,提出新的几何约束分解算法.为使新算法解决与Joan-Arinyo的算法所能解决的同类问题,基于Joan-Arinyo的算法与新算法的共同点进而提出新的合并算法.合并后的算法与Joan-Arinyo的算法在使用范围上相同,但在概念上更简单且更容易实现.     

基于操作的钢结构节点参数化建模系统研发

为改变当前主流的基于约束的参数化建模方式复杂、建模效率低下、用户很难掌握的情况,从操作记录出发设计了一套基于操作的钢结构参数化节点制作系统,讨论了基于操作的参数化建模与基于约束的参数化建模在建模方式、系统开发、底层逻辑等方面的区别,介绍了操作实现的原理,研究了参数化节点中逻辑信息的写入,实现了利用工业基础类文件来储存参数化信息的方式.基于操作的参数化建模与非参数化建模在建模方式上基本一致,与基于约束的参数化建模相比提升了参数化建模效率、实现了参数化信息的共享、减少了相似节点的重复制作工作量.最后用实例验证了基于操作的参数化建模方式的优点.     

一类应急物资筹集问题的模糊机会约束模型

为提高应急物资筹集的有效性,提出了一种新的应急物资筹集决策模型和算法.建立了紧急市场采购条件下应急物资筹集决策模糊优化模型,给出了与其等价的模糊机会约束规划模型,提出了参数为三角模糊数时模型的确定化转化方法,并设计了基于模糊模拟的模型智能算法,该算法能够有效处理复杂的模糊机会约束规划问题,最后通过算例说明了该方法的有效性.     

几何约束问题求解的方向可选指数进制步长优化算法

针对参数化设计中的复杂几何约束求解问题,提出1种可选指数进制变步长数值求解优化算法.在给定的优化目标下,采用指数进制变步长,对每个设计参数变量进行"前进、后退、保持一步"的方向选择式试探判断,即算法每迭代循环1次,误差以指数方式进行递减,变量则逐渐逼近先前设定的参数目标.利用该优化算法,求解相切圆填充和正二十面体优化2个经典的几何优化问题.研究结果表明:该算法稳定性强,收敛速度快,求解精度高并对初始值不敏感;该算法能够求解多变量复杂参数化设计问题,并不受优化变量个数的影响;利用方向可选指数变进制变步长优化算法能有效解决二维和三维空间内的参数化几何约束优化问题.     

二维参数化CAD中的过约束及欠约束检查策略与实现

参数化ＣＡＤ技术是当今ＣＡＤ领域的研究热点之一,其关键任务就是如何处理几何实体间的几何约束,约束冗余性检查是其主要工作内容之一。采用基于约束驱动的几何推理和自由度计算方法,设计了约束检查策略与算法,解决了过约束与欠约束检查问题。     

基于ARAP参数化算法的约束纹理映射

针对纹理映射参数化过程中几何度量的扭曲问题,文章提出了基于尽可能保形(as-rigid-as-possible,ARAP)参数化的约束纹理映射算法。运用基于局部/整体思想的ARAP算法参数化三维人脸网格,与其他算法相比,运用ARAP算法参数化后的三维人脸网格三角形角度变形和面积变形均达到最小,进而使得纹理映射的形变最小;为降低在嵌入过程中的网格扭曲程度,采用按比例嵌入的方式,不仅使映射效果更加自然,而且减少了优化次数。将多幅人脸图像作为纹理进行映射的结果表明,该方法能够取得良好的试验效果,且优化次数明显降低。     

基于约束网络的多学科协同设计方法

针对多学科设计问题中约束条件过多过于复杂的情况 ,为了保证设计参数一次选取成功 ,提出了一种基于约束网络的多学科协同设计方法。该方法利用约束网络模型收集分属于不同学科的约束条件 ,并在设计期间监控这些约束关系。提出了反映协同设计需求的数学模型 ,设计了一个通用的一致性求解算法框架 ,并利用了基于区间代数的一致性算法。该方法能够在设计的初期就监控设计过程 ,有效地预报冲突。将该方法应用到铁路车辆的转向架设计中 ,已证明了它的有效性。     

基于质量功能展开方法的电动静液作动器设计参数优化

提出了基于QFD(质量功能展开)的优化设计方法,以EHA(电动静液作动器)能耗最小和作动筒质量最轻为目标,满足强度约束条件,定义EHA系统的参数关系矩阵(PRM),建立其优化设计模型.以某型EHA设计参数为例,应用遗传算法进行了优化.优化后的EHA质量减轻23.57%,能耗降低36.46%.优化结果表明,该设计方法值得在EHA设计中推广应用.     

基于VC和MATLAB的单梁起重机主梁优化设计

针对单梁起重机桥架结构的主梁设计中,一般方法设计过程繁琐且设计出的主梁自重较大的问题,在参数化设计的基础上提出一种运用MATLAB软件的优化设计方法。该方法将VC与MAT-LAB集成为一体,实现了从参数化设计到利用MATLAB优化工具箱进行优化。这种方法省去了自行编写优化程序,节约时间,大大提高了设计效率,同时对同类起重机的设计具有重大意义。     

基于参数化水平集法的约束阻尼结构动力学拓扑优化

约束阻尼(CLD)结构拓扑优化是轻量化设计下实现振动与噪声控制的有效手段.结合约束阻尼结构的有限元模型,以前两阶模态损耗因子及其加权最大化为目标函数,以参数化水平集函数的扩展系数为设计变量,以约束阻尼材料用量为约束条件,建立了基于参数化水平集法(PLSM)的拓扑优化模型.基于伴随向量法推导了目标函数对设计变量的灵敏度,...     

基于约束映射关系的二维几何约束模型

在系统实现的基础上 ,提出一种依据设计过程确定约束依赖关系的参数化设计模型 ,建立约束和图元之间的映射模式 ,优化确定节点之间的更新从动性 ,从而降低约束求解的复杂度 .用户添加的约束和系统自动识别的约束能动态添加到有向约束图中 ,并支持任意图形块的选择重复 .实践证明 ,该模型算法简单 ,交互性好 ,能很好理解用户的设计意图 .     

基于APDL的桥梁参数化建模方法

以混凝土斜拉桥A字型桥塔为例,基于APDL语言研究桥塔有限元参数化建模方法.首先研究相关特征提取算法,提取斜拉桥点云模型特征点;然后使用ANSYS软件,建立桥塔有限元参数化模型;最后分析模型结构,建立相关数学约束关系.该方法实现了对有限元模型的参数化控制,缩短了有限元模型建立的周期.     

离心泵叶轮轴面流道约束建模及其初值计算

提出了描述离心泵叶轮轴面流道的通用约束模型，给出了获得满意初始模型的数值解法，因此避免了“内切圆校正法”中型线调整和面积计算等方面的不足，为离心泵叶轮CAD提供了一种有效的轴面流道建模方法。     

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。