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语义特征造型中自由曲面特征重构的研究

作　者: 高雪瑶
导　师: 孙立镌
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 特征造型 自由曲面特征 特征参数化 特征简化 模型重构
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


特征造型技术是新一代CAD/CAM集成系统的关键技术之一,是产品模型设计的核心。建立基于特征的统一而完备的产品信息模型,能够从根本上解决产品在设计、生产、质量控制和组织管理等各个环节之间的数据交换和共享问题。同时,将参数化技术引入设计系统中,使得特征具有可调整性,提高了系统的设计效率。因此,基于特征的参数化技术已成为当今CAID系统的主要依赖手段之一。当前的特征造型系统都是基于历程的,在产品的设计和后期修改中,重构新的几何模型所需的时间随着模型复杂程度的提高呈线性增长,模型重构的效率不高。并且,现有的特征造型技术基本上都是基于规则形状特征的,随着特征造型技术的发展,涉及到不规则曲面的问题越来越多,这已成为一个亟待解决的问题。为了能够正确维护设计者的设计意图和满足用户的需求,本文具体研究了语义特征造型中自由曲面特征重构的问题。在对自主开发的HUST-CAID(哈尔滨理工大学计算机辅助工业造型设计系统)系统研究的基础上,针对大多数特征造型只包含棱柱形与圆柱形等规则形状这一缺陷,引入了自由曲面特征;结合HUST-CAID系统的特点,定义了自由曲面特征的分类方法;为了减少模型中的冗余数据,提高模型设计的效率,给出了对自由曲面特征压缩和简化的方案,并提出在HUST-CAID系统中对特征进行参数化和识别的方法,以及利用布尔操作对自由曲面特征模型进行重构的方法。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-19
  1.1 课题背景  10-17
    1.1.1 CAD 技术的产生及发展过程  10-11
    1.1.2 几何造型技术的发展  11-13
    1.1.3 CAD 系统的发展趋势  13-15
    1.1.4 自由曲面造型技术的研究现状  15-17
  1.2 HUSTCAID 系统概述  17
  1.3 课题来源及研究内容  17-19
第2章 基于特征的语义特征造型  19-28
  2.1 引言  19
  2.2 特征定义  19-20
  2.3 特征类说明  20-22
  2.4 特征之间的约束关系及求解方法  22-24
    2.4.1 约束的概念及分类  22-23
    2.4.2 约束的求解方法  23-24
  2.5 语义特征造型  24-26
    2.5.1 语义特征造型的特点  24-25
    2.5.2 语义特征造型的维护  25-26
  2.6 语义特征造型中特征的表示方法  26-27
    2.6.1 边界表示法（B-rep）  26
    2.6.2 CSG 表示法  26-27
    2.6.3 FDT 表示法  27
    2.6.4 混合模式  27
  2.7 本章小结  27-28
第3章 HUST-CAID 语义特征造型系统  28-40
  3.1 引言  28-29
  3.2 HUST-CAID 系统的参数化产品模型  29-30
  3.3 HUST-CAID 语义特征造型系统的体系结构  30-32
    3.3.1 HUST-CAID 语义特征的定义及表示方法  30-31
    3.3.2 HUST-CAID 语义特征造型系统的体系结构  31-32
  3.4 HUST-CAID 语义特征造型系统的数据结构  32-39
    3.4.1 HUST-CAID 系统的整体数据结构  32-34
    3.4.2 HUST-CAID 系统的B-rep 数据结构  34-36
    3.4.3 HUST-CAID 系统的CSG 数据结构  36-39
  3.5 本章小结  39-40
第4章 HUST-CAID 自由曲面特征造型  40-54
  4.1 引言  40
  4.2 自由曲面特征造型  40-41
  4.3 HUST-CAID 自由曲面特征的分类  41-44
  4.4 HUST-CAID 自由曲面特征的简化方法  44-52
    4.4.1 孔特征的简化  45-48
    4.4.2 倒角特征的简化  48-52
    4.4.3 特征简化方案流程图  52
  4.5 本章小结  52-54
第5章 HUST-CAID 自由曲面特征重构的研究  54-64
  5.1 引言  54-55
  5.2 基于特征的自由曲面设计  55-56
  5.3 HUST-CAID 系统的自由曲面特征  56-57
  5.4 HUST-CAID 特征的参数化  57-62
  5.5 HUST-CAID 系统的曲面重构方法  62-63
  5.6 本章小结  63-64
结论  64-65
参考文献  65-69
攻读学位期间发表的学术论文  69-70
致谢  70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 机器辅助技术
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