基于约束参数化的设计技术研究现状分析

系统分析了基于约束的参数化设计技术的研究现状。首先指出早期CAD系统初级参数化的主要缺陷；根据参数化设计方法在不同时期的主要特点，回顾了参数化设计的发展过程。参数化方法被划分为程序参数化、在线交互参数化和基于自组织方式的离线参数化。在在线交互参数化方法中，重点探讨了初等方法、变量几何法、人工智能法和构造过程法的原理和特点，并在人工智能法中介绍了基于知识的几何推量法、基于自由度分析的约束传播法和基于神经网络的自学习法；给出基于自组织方式离线参数化方法的主要步骤和特点。最后阐明了各种参数化方法存在的问题，以及该技术将来的发展方向。     

基于约束的装配图参数化设计

介绍在参数化零部件库的基础上，通过定义参数表达式形式的装配关系或约束，来实现装配图设计的参数化设计，在设计者对零部件或装配尺寸的参数作出修改后，可自动进行装配图调整，既能充分体现设计者的设计意图，又能快速地按照设计者意图自动生成装配图，达到零部件参数化和装配设计参数化的统一。     

参数化设计中的对象约束模型及反向约束的研究

应用图论方法,建立了基于有向超图的对象约束模型,提出了压缩十字链表形式的网状存储结构,能够完整,准确地记录设计者的设计意图,实现尺寸及参数驱动图形的功能清晰地表示约束间的双向约束关系,有效地实现了约束的传播与救解,其完备的表不方式可方便地实现反向约束求解。同时利用面向对象技术,高效地实现了实体及约束建模,采用相应的类层次结构,充分发挥对象的封装性和扩展性,提出了一种方便灵活的参数化设计方法。     

工程参数化设计的整体解决方法探讨

介绍当今工程衅参数化的几种实现方法,重点讨论了基于几何约束求解的自动参数化（ＰＤＡ）与程序参数化的特点及它们的适用范围,结合实际的工程设计,将ＰＤＡ与程序参数化进行有机结合,并引进数据库技术,利用各自的优点,实现工程图参数化设计的整体解决。     

二维几何约束多解问题的研究

对采用自由度分析方法求解几何约束问题进行了研究.对几何约束问题的图用自由度分析的方法进行分解可以使约束系统得到充分分解,并可以对高耦合的几何约束问题进行分离.通过转换把几何元素的求解问题,转换为点的定位问题,从而使几何约束的多解问题得到简化,几何约束的多解问题被归结为初始设计图形中点和直线间的相对关系.对未知半径和圆心的圆的求解问题进行了讨论,提供了几种比较通用的算法,可以简化程序的设计.     

基于约束的参数化驱动模型研究

参数化设计在现代CAD系统中占据着越来越重要的地位 ,参数驱动过程实质就是几何约束的满足和求解过程。针对传统CAD系统中存在的不足之处 ,本文主要讨论了基于约束的参数驱动模型的实现原理 ,几何约束的表达和求解方法 ,以及几何约束和工程约束的关联关系。概括了参数化绘图系统的主要特征。     

AutoCAD环境下面向对象参数化设计的实现

文章论述了一种面向对象的参数化设计方法。采用基于有向无环超图的约束表示，完整的建立参数化模型，不仅可以表示简单约束关系，还可以方便的表示元素间的双向约束。在交互绘图的过程中获取约束关系并保存，实现参数驱动。利用功能强大的0bjectARX[1]进行AutoCAD上的二次开发，采用面向对象的技术，充分利用0bjectARX的类库，有效发挥其封装性和扩展性，在Windows环境下和VC 结合编程，实现参数化设计。     

基于关联约束的单元建模技术研究

以图形元素和关联算子为基础定义结构单元，并赋以特定工程含义，使之成为包含结构信息和图形信息的基本设计单位；定义了主矢的概念来描述单元的总体特征，归纳了三种类型的关联约束，建立了单元化结构模型，实现了产品的结构变动设计。     

约束及基于约束的参数化设计

在基于约束的参数化设计中约束的处理十分重要,本文主要分析约束的基本概念、表示、分类及约束的特性。最后提出基于约束的参数化设计的求解过程。     

参数化CAD中参数的有效范围

在参数化CAD设计中，当重新生成一个几何实体时，常常由于所给的参数值不合理而导致重新生成的几何实体的拓扑形状发生改变，有时甚至无法重新生成几何实体．提出确定某类二维参数化CAD模型中参数的有效范围的代数算法．该算法的复杂度是O(n^2logn)．     

三维服装CAD中几何约束表达及其求解技术研究

从人体及服装的特点出发,提出三维服装几何元素的概念．采用样条曲线作为基本几何元素,归纳出服装的三种约束关系,即共点、对称和自对称关系;成为约束关系形成的基础．以三种约束关系为基础,建立了面向服装的几何约束图,有效地表达了三维服装几何元素及其相互关系;实现了一种基于约束图的约束求解方法。从而完成了构造服装及对服装的交互参数化修改,文中给出了应用实例,并将参数化方法向高层次图素如样条曲线、曲面作了推广,成功地应用于以样条曲线为几何元素的参数化服装CAD系统中,运行效果良好。     

产品广义参数化设计的研究

分析了参数化设计的研究现状,提出了面向设计周期的产品广义参数化设计的概念,建立了从产品概念设计到详细设计的广义参数化信息模型,定义不同层次的参数映射和约束表达方法,通过主参数来封装产品几何信息和非几何信息,从而最终实现产品级、部件级与零件的参数化设计。     

全参数化设计实现机理及约束可视管理

为了提高设计效率,提出一种全参数化设计方法,系统阐述其实现机理,给出自动施加约束、约束实时显示及约束可视管理算法。并运用AutoCAD二次开发技术,将几何约束求解器CBA和CAD绘图平台有机结合,实现全参数化绘图。     

基于知识的桥梁参数化建模

采用基于知识的参数化建模方法对桥梁的参数化建模进行研究,提出了桥梁设计知识表达模型,知识获取方法,桥梁结构拼装算法,桥梁智能变动算法。应用6×70m预应力混凝土连续梁桥抗震设计建模的实例表明,基于知识的建模方法与传统的建模方法相比,随着桥梁结构复杂度的增加,基于知识的建模方法耗费的时间增幅有下降的趋势;而对于需频繁修改的模型,基于知识的方法能有效提高桥梁建模的效率。     

参数化设计研究

参数化设计是提高企业产品设计创新能力的关键。从参数化模型的不同表示方式，相应的求解方法，建立模型的交互手段等方面综述产品参数化设计的研究现状及未来发展中需要解决的问题。重点讨论传统CAD领域所涉及的二维图纸及三维零件造型等几何问题参数化设计，并在此基础上对传统的参数化的概念进行扩展，讨论产品全生命周期的参数化设计问题及产品参数化设计的相关国际标准。     

基于UG的膨胀套管螺纹接头参数化建模

膨胀套管螺纹接头优化设计分析时需要反复修改接头参数,高效快速建立接头三维模型,本文提出了两种利用UG软件进行膨胀套管螺纹接头参数化建模的方法.在UG中完成接头模型样板后,第一种方法通过Visual Studio开发平台编写程序得到一个可改变结构参数的可执行程序,实现膨胀套管接头二次开发建模;另一种方法是基于PTS模块完...     

Parametric Sequence Alignment with Constraints

Approximate matching techniques based on string alignment are important tools for investigating similarities between strings, such as those representing DNA and protein sequences. We propose a constraint based approach for parametric sequence alignment which allows for more general string alignment queries where the alignment cost can itself be parameterized as a query with some initial constraints. Thus, the costs need not be fixed in a parametric alignment query unlike the case in normal alignment. The basic dynamic programming string edit distance algorithm is generalized to a naive algorithm which uses inequalities to represent the alignment score. The naive algorithm is rather costly and the remainder of the paper develops an improvement which prunes alternatives where it can and approximates the alternatives otherwise. This reduces the number of inequalities significantly and strengthens the constraint representation with equalities. We present some preliminary results using parametric alignment on some general alignment queries.     

基于模糊-粗糙集算法的知识级约束建模

提出了支持复杂产品并行协同设计的广义动态约束网络(GDCN)概念和模型;然后,提出了模糊－粗糙集算法,对仿真结果进行数据挖掘,实现知识级约束获取;最后,开发了基于仿真的知识级约束获取系统,并以某型号V6发动机曲柄连杆机构设计为例,说明了方法的准确性和有效性。     

装配位置约束建模及求解

以基本几何约束组合统一表达装配约束,为提高求解效率,研究了姿态约束和位置约束的可解耦情况下位置约束的解析求解.将基本位置约束映射为移动空间并以参数方程表达,通过移动空间的增量解析求交,满足约束;在姿态约束和位置约束的不可解耦情况,联立基本约束进行整体数值法求解.文中方法保持了基本约束表达的独立性,适合于欠约束系统和完整约束系统.