語義特征造型系統(tǒng)中相交特征識辨機制的研究.pdf

1、特征造型技術(shù)是面向制造全過程的，是CAD發(fā)展的一個重要里程碑，它使CAD/CAPP/CAM的真正集成化成為可能，為解決產(chǎn)品從設(shè)計到制造的一系列問題奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。語義特征造型是一種可以聲明的造型方法，它不但能提供定義良好的特征語義的詳細描述，同時能有效地維護造型過程的整個語義。事實上，語義特征造型系統(tǒng)一個基本思想就是在一個特征模型中把形狀信息與功能信息有機地聯(lián)系在一起，共同構(gòu)成特征的語義。 Bidarra，R.等人研究了特

2、征語義即特征類的詳細描述并指出語義特征造型系統(tǒng)的最終目的是維護特征模型的有效性。特征語義的詳細描述是由三部分組成的：(1)特征的參數(shù)化形狀：由特征形狀的元素、參數(shù)和屬性構(gòu)成；(2)特征的有效性條件：由各種約束，即代數(shù)約束、尺寸約束、語義約束、相互作用約束組成；(3)用戶輸入數(shù)據(jù)的接口：由幾何約束、依附約束組成，它們用來確定該特征的方向和位置。在特征類中嵌入有效性標準使得特征具有可調(diào)整性，提供形狀繼承和形狀組合機制，使復(fù)合特征及自定義特征

3、能正確生成，從而提高了系統(tǒng)設(shè)計效率，增強了特征造型能力。 特征模型有效性維護是為了保證模型中所有的特征必須符合特征類中描述的特征語義而進行的對每個造型操作的監(jiān)測過程。有效性維護的兩個基本原則是：(1)一個被認為是有效的造型操作應(yīng)該產(chǎn)生一個滿足所有約束的特征模型，這樣才能保證模型中的每個特征都體現(xiàn)了那一時刻設(shè)計者的設(shè)計意圖；(2)當一個無效的造型操作后，用戶應(yīng)該收到用于解決約束沖突的幫助。維護特征模型的有效性即特征語義的有效性是借

4、助于使用有效性約束來進行的，這些約束是特征定義的一部分，在創(chuàng)建特征和隨后的造型階段，通過檢查這些約束是否滿足即約束之間是否發(fā)生沖突來說明該特征是否有效，而許多有效性沖突即約束沖突都是由特征相互作用引起的。因此在語義特征造型系統(tǒng)中，特征相互作用起著非常重要的作用，無論是特征類的描述還是特征模型的有效性維護都離不開特征相互作用。 針對以上分析，本課題通過對新一代的語義特征模型的分析，參考Bidarra等的研究成果，運用有效性標準，確

5、立語義特征造型中相交特征識辨的方法，借助于約束解決方案，建立相交特征識辨機制的理論，維護特征模型的有效性，從而提高產(chǎn)品模型的可編輯性和易編輯性。基于上述研究成果，對自主開發(fā)的計算機輔助工業(yè)造型系統(tǒng)(HUST-CAIDS)做進一步的改進和完善，使CAID的產(chǎn)品設(shè)計更符合工程設(shè)計人員的需要。CAID系統(tǒng)是面向機械產(chǎn)品工業(yè)造型設(shè)計軟件系統(tǒng)，它縮短了產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計周期，提高了產(chǎn)品的附加值。通過本課題在這方面的深入研究，為語義特征造型的關(guān)鍵技術(shù)和國