面向集成的特征基产品建模系统研究

本文归纳总结了面向集成的产品建模ＣＡＤ的当胶特征及其发展趋势，指出其发展的主要研究内容，并由此提出了面向集成的产品建模系统新的体系结构，重点论述了基于约束的特征基产品描述方法。     

产品集成建模及其关键技术

本文首先阐明了产品集成建模的概念和内容，提出了一种面向CIM的、基于特征的、以产品为核心的对象建模策略；给出一个特征分类、特征表示及特征对象模型；讨论了规范化、具体化的概念及实现方法。     

产品集成建模及其关键技术

本文首先了阐明了产品集成建模的概念和内容，提出了一种面向ＣＩＭ的、基于特征的、以产品为核心的支象建模策略；给出一个特征分类、特征表示及特征对象模型；讨论了规范化、具体化的概念及实现方法。     

支持CAD／CAPP开放性信息共享的产品信息建模技术

集成产品信息建模作为实现并行工程和现代制造系统信息集成的基础已被广泛研究。本文旨在介绍一种支持ＳＴＥＰ应用协议的集成产品信息建模技术。概括该方法建立的集成产品信息模型，支持ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＮＣＰ系统的开放性信息共享。文中还叙述了集成产品信息模型向不同应用系统的映射，给出了在应用系统内部增加应用特征的方法，该方法既保证集成产品信息模型的完整性和一致性，又方便各应用系统对产品信息的应用。     

支持CAD／CAPP开放性信息共享的产品信息建模技术

集成产品信息建模作为实现并行工程和现代制造系统信息集成的基础已被广泛研究。本文旨在介绍一种支持ＳＴＥＰ应用协议的集成产品的信息建模技术。概括该方法建立的集成产品信息模型，支持ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＮＣＰ系统的开放性信息共享。文中还叙述了集成产品信息模型向不同应用系统的映射，给出了在应用系统内部增加应用特征的方法，该方法既保证集成产品信息模型的完整性和一致性，又方便各应用系统对产品信息的应用。     

面向创新开发的产品标准化信息挖掘及其网络化平台研究

针对面向创新开发的产品标准化服务网络化平台,提出了网络化集成模式及实施平台系统的基本功能模块及其建模技术,着重分析了标准化信息的挖掘技术以及软件建模方法和流程,提出了解决系统集成所需的信息集成、功能集成和技术集成,采用知识获取与知识挖掘技术进行产品信息的标准化和简约化管理,并运用项目管理和工作流流程来组织产品标准化服务和管理;开发了原型系统平台来管理产品标准化知识并进一步支持产品创新开发。     

基于虚拟样机的复杂产品协同设计与仿真关键技术研究

主要研究并行工程环境下复杂产品虚拟样机协同设计与仿真的体系结构及其关键技术。提出虚拟样机协同设计与仿真系统的体系结构与整体解决方案，研究面向虚拟样机的数字化多领域集成建模理论与方法，建立面向虚拟样机开发全生命周期的集成过程管理与冲突协调模型，提出面向复杂产品虚拟样机开发的多学科协同设计、协同仿真和智能决策支持的理论与方法，建立复杂产品虚拟样机协同支持环境，有效提高企业创新能力和核心竞争力。     

基于SHML的CPS行为建模及仿真

信息物理融合系统（cyber-physical systems，简称CPS）是深度融合了计算进程和物理进程的统一体，是集计算、通信与控制于一体的下一代智能系统，具有广阔的应用前景.CPS的行为具有混成性、随机性等特征，建模及仿真CPS的动态行为对于开发高质量的CPS系统至关重要.但是目前缺乏面向CPS的领域建模方法及建模CPS的领域建模语言，也迫切需要支持仿真CPS领域模型的仿真工具.针对以上问题，提出一种面向CPS领域的随机混成建模语言（stochastic hybrid modeling language，简称SHML）以支持建模CPS系统的行为.首先，根据CPS的领域特征定义了SHML的元模型作为其抽象语法，并定义了SHML的具体语法和操作语义；其次，基于GEMOC框架实现了SHML的可视化建模工具.此外，集成GEMOC的序列化执行引擎和Scilab的连续行为仿真引擎，实现仿真CPS的混成行为.提出了一种面向CPS领域的建模及仿真方法，设计并实现了一个集成的面向CPS行为的建模与仿真平台，为CPS的建模及仿真提供了一种有效的方法及工具支撑.     

基于KBE的电梯智能设计系统

开发了一个基于知识工程(KBE)技术的面向客户定制的电梯智能设计系统，通过对电梯产品所蕴涵的知识进行归类建库，实现知识的模块化管理；并综合参数化设计、特征建模和软件集成等技术，将产品的特征和产品中凝聚的知识、经验和规则一体封装，建立内容丰富的实例库，以支持并实现智能设计．使用该系统企业可避免大部分重复开发工作，实现大量既有知识的重用，显著提高企业快速响应市场的能力和新产品开发的效率．     

基于面向产品CAPP工艺信息建模的研究

工艺信息建模是CAPP集成化应用系统建立的一个重要环节，工艺信息模型建立的质量直接影响着CAPP与其它系统的信息集成和共享。采用当前现有的建模方法建立的工艺信息模型，在一定程度上影响了面向产品的CAPP系统的集成化应用。为此，本文提出了一种面向对象（O-O）的工艺信息建模方法，从系统化、集成化角度对CAPP相关工艺信息进行分析与建模，再通过面向对象的工艺知识库管理技术，可以理想的实现CAPP与CAD、CAM、PDM等应用系统信息的集成与共享。     

CAD系统中的产品模型定义技术

本文在就实体造型、尺寸公差建模、非簇建模、参数化建模、约束建模和特征建模等技术作简要的评述后，提出了在现有ＣＡＤ系统基础上，实现产品特征建模系统开发的方法。系统利用特征定义将实体模型和特征模型紧密联系起来，特征识别和基于特征设计技术相互配合，使用户可自由地选取实体建模操作或特征建模操作来构造具有完整定义的产品模型。     

A feature-based approach towards an integrated product model including conceptual design information

Due to the highly complex and informal data that has to be managed in the conceptual design this early design phase still lacks of suitable computer support. Furthermore, existing approaches towards a computer aided conceptual design are insufficiently integrated with the downstream applications of the product development process. The paper therefore introduces an approach towards a feature-based integrated product model that incorporates a feature-based representation scheme for capturing product semantics handled in the conceptual design phase and links early design with part and assembly modelling.     

支持自顶向下设计的产品功能建模技术

自顶向下的设计模式符合一般的设计规律，而以几何建模技术为主的各种CAD系统难以真正地对这一过程提供支持。本文介绍了一种基于功能单元和功能特征的产品功能模型，它能够表达产品的功能结构和功能关系，并建立对零件形状特征的功能约束。功能建模系统同基于特征的产品建模系统相连接，能够实现自顶向下的产品设计。     

A CAD-CAE integration approach using feature-based multi-resolution and multi-abstraction modelling techniques

In spite of the widespread use of CAD systems for design and CAE systems for analysis, the two processes are not well integrated because CAD and CAE models inherently use different types of geometric models and there currently exists no generic, unified model that allows both design and analysis information to be specified and shared. In this paper, a new approach called the CAD/CAE-integrated approach is proposed and implemented by a feature-based non-manifold modelling system. The system creates and manipulates a single master model containing different types of all of the geometric models required for CAD and CAE. Both a solid model (for CAD) and a non-manifold model (for CAE) are immediately extracted from the master model through a selection process. If a design change is required, the master model is modified by the feature modelling capabilities of the system. As a result, the design and analysis models are modified simultaneously and maintained consistently. This system also supports feature-based multi-resolution and multi-abstraction modelling capabilities providing the CAD model at different levels of detail and the CAE model at various levels of abstraction.     

并行工程下基于特征的零件可制造性及其评价方法研究*

结合并行工程的思想,对零件可制造性进行较详细的分析,提出并行工程环境下基于特征的可制造性分析方法,研究建立基于特征的可制造性零件定义模型及评价体系。阐述了基于特征的可制造性的评价方法,认为可制造性评价是一个多层次的决策问题,建立了基于制造约束规则的加工可行性定性评价和基于模糊综合评判的加工可行性定量评价两种评价方法,并给出了解法。利用上述研究方法,全面合理地对零件的可制造性进行评价和反馈,从而指导产品设计。最后以涡轮叶片榫头特征的可制造性分析为应用实例,说明了该方法的有效性和实用性。     

Introducing blending operations in feature models

We describe the implementation of a blending facility in the context of a feature modelling system where solid and feature-based modelling operations can be utilized in parallel during the design process of a part. The definition of blends can be done in a graphical user interface by selecting edges to be blended. Feature recognition of blends facilitates the definition process of blends. Alternatively, a special feature editor can be used to add blends to the feature model. The particular implementation style chosen gives rise to aflexible and easy-to-use modelling tool.     

面向CAD／CAM集成化的产品建模方法研究

本文根据ＣＡＤ／ＣＡＭ集成化需要，提出了几何模型、测量实体模型、尺寸模型、约束模型及属性模型构成的特征模型数据结构及其面向对象表达方式；并据此描述了基于特征的产品信息的层次结构表达模型及其建模过程，最后，介绍了以本文提出思想为基础的基于特征ＣＡＤ原型系统。     

Reverse innovative design — an integrated product design methodology

Today’s product designer is being asked to develop high quality, innovative products at an ever increasing pace. To meet this need, an intensive search is underway for advanced design methodologies that facilitate the acquisition of design knowledge and creative ideas for later reuse. Additionally, designers are embracing a wide range of 3D digital design applications, such as 3D digitization, 3D CAD and CAID, reverse engineering (RE), CAE analysis and rapid prototyping (RP). In this paper, we propose a reverse engineering innovative design methodology called Reverse Innovative Design (RID). The RID methodology facilitates design and knowledge reuse by leveraging 3D digital design applications. The core of our RID methodology is the definition and construction of feature-based parametric solid models from scanned data. The solid model is constructed with feature data to allow for design modification and iteration. Such a construction is well suited for downstream analysis and rapid prototyping. In this paper, we will review the commercial availability and technological developments of some relevant 3D digital design applications. We will then introduce three RE modelling strategies: an autosurfacing strategy for organic shapes; a solid modelling strategy with feature recognition and surface fitting for analytical models; and a curve-based modelling strategy for accurate reverse modelling. Freeform shapes are appearing with more frequency in product development. Since their “natural” parameters are hard to define and extract, we propose construction of a feature skeleton based upon industrial or regional standards or by user interaction. Global and local product definition parameters are then linked to the feature skeleton. Design modification is performed by solving a constrained optimization problem. A RID platform has been developed and the main RE strategies and core algorithms have been integrated into SolidWorks as an add-in product called ScanTo3D. We will use this system to demonstrate our RID methodology on a collection of innovative consumer product design examples.     

特征建模及图象处理

本文提出了一种图象处理与特征造型相结合的造型手段，利用图象处理的技术把三维布尔运算转化为在一维区间上处理，从而鐾避免了实体造型中布尔运算的不稳定性，特征信息的加入使参数化修改成为可能，并在修改时自动进行关联性检查，方便了设计人员的设计与修改，该造型手段保存的信息能用于后序加工。     

基于标识的特征造型原型系统的研究与实现

从特征造型软件开发的角度对参数化特征造型的一些关键技术进行了研究，并在ACIS几何平台上开发了一个参数化特征造型原型系统GDS。讨论了GDS的关键技术：基于标识的特征表示模型，标识子系统、统一二、三维约束的基于子图的草图设计及约束求解方法、基于约束依赖图的特征编辑算法等。