面向CAE的模型简化中的误差评估与边界补偿

通过分析由于模型简化导致分析结果产生误差的原因,提出一种简化模型的误差评估与边界补偿方法.首先基于功的互等原理估算所抑制的特征对分析结果的影响;然后根据这种影响指导模型在满足一定分析精度下的简化,并有效地利用被抑制特征的计算信息对简化模型的边界条件进行补偿.实例结果表明,文中方法计算量较小,不但可用于指导基于分析精度的分析模型简化,而且通过边界补偿可以进一步改善简化模型的分析精度.该方法可用于线性弹性结构的有限元静力分析.     

相交过渡的识别与抑制算法

通过分析相交过渡识别与抑制的难点,提出一种简单高效的相交过渡识别与抑制算法.该算法基于过渡抑制前后尖边的去留状态预测模型的拓扑变化,实现相交过渡的识别与抑制:对过渡面的尖边进行分类,将其分为删除边、保留边和分割保留边3类;基于分类结果,将含有保留边的过渡识别为相交过渡;根据相交过渡中尖边所对应的过渡抑制后的拓扑变化重构过渡周围面边界,实现相交过渡抑制.实验结果表明,文中算法能快速、有效地简化相交过渡,具有较高的效率和较强的鲁棒性.     

异构CAD系统间的用户自定义特征在线交换

用户自定义特征(UDF)能很好地反映用户特有的设计意图,减少重复性的设计活动,是主流CAD系统都提供的功能,因此实现UDF在线交换是异构CAD系统在线集成中不可或缺的一部分.为此,提出一种基于中性命令的UDF在线交换方法.在综合主流CAD系统UDF表示的基础上,给出了一种UDF的中性命令表示;然后给出系统UDF与中性UDF命令之间的相互转换算法,并重点介绍了其中的差异性解决方法.采用文中方法在Pro/E,SolidWorks和UG之间进行UDF实时交换的实例结果表明,文中提出的UDF在线交换方法能够有效地支持UDF在异构CAD系统间的实时创建、修改和删除操作.     

基于层次B样条的自由形状特征重用

借助层次B样条技术提出了一种自由形状特征的重用算法.首先利用低通滤波和泊松方程对源曲面上特征区域进行基面与细节特征的分离操作,求得基面与特征之间的偏移矢量场;然后利用平面参数化将偏移矢量场应用到目标曲面上完成特征重构;最后借助层次B样条技术优化重用结果.实验结果表明,该算法能够有效地完成自由形状特征的重用.     

注塑模设计中分型线的自动确定

提出了一种自动确定塑件分型线的方法,该方法首先根据模具的脱模方向、塑件的几何特性和拓扑关系,对塑件的所有非侧凹面进行分组,然后抽取不同面组的最大边环,得到两种候选分型线,最后采用优化目标函数计算各种分型线的评价因子,确定塑件的优选分型线,实例测试表明,该方法具有较高的效率和实用性。     

基于物理的虚拟手交互碰撞力觉生成和反馈

提出一种考虑摩擦的虚拟手交互碰撞力觉生成和反馈方法，以让用户手指感受到逼真的冲击，增强虚拟操作的真实性和沉浸感．该方法首先运用冲量定理和弹性恢复系数，求得质点刚体在二维空间碰撞后的运动状态，然后结合库仑定理，生成质点刚体有摩擦的碰撞力，并拓展到三维空间的虚拟环境中，计算非质点的虚拟刚体碰撞的力矩，再通过虚拟手静力抓持力觉生成模型，将碰撞力和碰撞力矩作用到虚拟手上，求得每个虚拟手指受到的冲击力．当虚拟手抓持的物体与其它虚拟物体发生碰撞时，利用CyberGrasp力觉反馈数据手套，用户手指可感受到逼真的冲击力．实验结果表明运用所提出的方法，用户在虚拟装配时可感受到真实的碰撞力．     

基于流的实时碰撞检测算法

实时碰撞检测是计算机图形应用中不可或缺的问题之一,复杂物体间的实时碰撞检测至今仍未能得以很好的解决.高性能可编程图形硬件的出现,正在改变着通用计算仅能由CPU完成的传统观念.探索性地采用了可编程图形硬件来解决复杂物体间的实时碰撞检测问题.通过将两个任意物体间的碰撞检测计算映射到图形硬件以有效利用图形硬件的并行架构,由实时绘制过程快速产生碰撞检测结果.为此,算法首先将碰撞检测问题转化为一组线段集合与三角形的求交问题,以实现碰撞检测算法向可编程图形硬件的迁移.在对算法复杂度进行理性分析的基础上,给出了两种有效的优化技术以提升算法效率.实验结果表明,与现有的图像空间碰撞检测算法相比,该算法在效率、精确性和实用性方面具有明显优势.     

基于图像的快速碰撞检测算法

基于图像的碰撞检测算法是一类较新的碰撞检测方法，它有效地利用图形硬件的加速功能，以减轻CPU的负担，文中提出一种基于图像的快速碰撞检测算法，该算法在继承一般基于图像的碰撞检测算法优点的同时，不但能处理任意形状的多面体，而且具有更高效率，该算法主要采用对物体表面进行自动凸分解，将凸分解结果合理的组织成层次二叉树结构，以及绘制加速等技术，与相关算法的实验比较说明，该算法在性能上有较大的提高。     

基于CSCW的CAD系统协作支持技术与支持工具的研究

计算机支持的协同工作（CSCW）给CAD技术带来重大发展，但仍然存在许多问题。其中之一是缺乏将协作性能同应用功能有机结合的方法。文中在分析的现有协作支持技术，工具和系统不足的基础上，提出了用协作支持工具软件CoCADToolAgent改造商品化CAD系统来开发CSCD系统的新思路和总体技术路线，给出了通讯支持，协议，一致性维护和并发控制，协同感知，任务和脚色机制的有效的实现方法，作为本方法的一个应用实例，成功地将传统的人机交互式CAD系统AutoCAD转变为网络环境下支持人人交互的CSCD原型系统，作为专用协作支持工具，CoCADToolAgent比NetMeeting之类的通用协作支持工具具有更好的协作性能，该方法可推广到三维CAD系统。     

混合加工特征识别方法

介绍一种集成了自动特征识别和用户交互特征定义的混合特征识别方法，该方法采用基于广义痕迹的特征识别建立零件的加工特征模型，通过交互特征定义对已建立的加工特征模型进行局部修改和再解释，在交互特征定义中，用户只需通过选取要修改的特征面定义自己的特征，剩余的面则调用自动特征识别算法处理，特征参数由系统提供的统一算法计算，从而减少了交互的工作量，这种混合特征识别方法有助于提高加工特征识别系统的实用性和健壮性。