基于三維幾何約束的特征造型系統(tǒng)中變量化技術(shù)的研究.pdf

1、特征造型技術(shù)是新一代CAD/CAM集成系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)的核心。參數(shù)化技術(shù)和變量化技術(shù)是提高特征造型系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率的兩種主要方法，基于特征的參數(shù)化技術(shù)和變量化技術(shù)已成為當(dāng)今CAID系統(tǒng)的主要依賴手段。自主開發(fā)的HUST-CAID(哈爾濱理工大學(xué)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)造型設(shè)計(jì)系統(tǒng))系統(tǒng)就是一種基于參數(shù)化技術(shù)的特征造型系統(tǒng)。研究此系統(tǒng)可發(fā)現(xiàn)，參數(shù)化特征造型在三維造型中有其固有的缺陷，因此有必要在此系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行變量化特征造型的研究

2、。 本文提出以變量化方式處理三維約束。通過提取邊界表示和特征定義中隱含的約束信息來自動(dòng)生成三維幾何約束模型，提出了一個(gè)可供求解的約束模型。 介紹了特征裝配法，將三維約束劃分為定位約束和定形約束，其中定位約束確定特征位置而定形約束確定特征形狀。提出尺寸映射法，通過由特征編碼機(jī)制維護(hù)的拓?fù)湓睾筒輬D元素之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將三維尺寸映射為二維草圖約束，通過求解草圖約束，使三維尺寸間接得到滿足，從而將三維約束滿足問題轉(zhuǎn)化為相對(duì)容易

3、處理的二維約束滿足問題。 為克服定形約束不能表示復(fù)雜特征的困難，本文使用用戶自定義特征來表示復(fù)雜特征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)簡(jiǎn)單特征的封裝，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)人員的造型操作。 約束求解引擎必須具有從變量層次求解約束方程組的能力，因而本文研究了工程約束求解過程。先使用二分圖最大匹配調(diào)整約束方程與自變量之間的匹配關(guān)系，然后將匹配結(jié)果映射為工程約束圖，通過對(duì)工程約束圖進(jìn)行強(qiáng)連通分量凝聚和拓?fù)渑判?，得到求解序列。并?jiǎn)單介紹了約束方程組求解的一致性分析