面向三维CAD模型检索的模型分割方法

为了提高三维CAD模型分割的效果及其对模型检索支持的有效性,提出一种面向三维CAD模型检索的模型分割方法。首先通过提取B-rep形式CAD模型的几何拓扑属性,将模型转换为属性邻接标记图;然后依据图中节点和连线的凸凹性将模型初步分割为凸凹性连续的局部区域,再以分割内聚度最大为目标,基于区域耦合度进行可合并区域的选择与优化合并;最后采用区域最优匹配的方法进行模型间的相似性比较和检索。实验结果表明,该模型分割方法能有效支持模型检索,可实现CAD模型的重用。     

三维CAD模型检索驱动的快速数控编程方法

为了实现对已有零件数控(Numerical control,NC)工艺设计成果的有效重用,提高NC加工工艺编制效率,提出一种三维CAD模型检索驱动的快速NC编程方法。通过建立一种以制造特征为核心的工艺信息模型,实现对已有零件NC工艺设计成果的有效表征;引入基于内容的三维CAD模型检索方法,从工艺信息模型库中检索出具有相似制造语义的制造特征,实现零件特征级制造语义层面的相似性评价;根据特征的相似度值选择不同的工艺重用方法,实现基于三维CAD模型检索的快速NC编程。将三维CAD模型检索驱动的快速NC编程方法在原型系统中对数百个零件进行验证和应用。试验结果表明,该方法能够有效地实现对已有零件NC工艺设计成果的有效重用,可以提高NC加工工艺编制效率,满足企业的实际应用需求。     

基于机械结构形态的三维CAD模型检索

针对三维CAD模型检索相似度度量特征信息不完备问题,提出基于机械结构形态的三维模型检索方法.通过分析机械结构形态的基本特征,构建基本体形态位置相似比较的黄金分割相似系数,研究基本体形态姿态相似比较的方向向量、法向向量比较规则,并定义曲线轮廓值指标计算基本体形态的轮廓相似度.综合上述3个比较指标及坐标系变换相似度,提出基...     

基于有向包围盒的三维CAD模型局部特征重用

为实现面向产品设计领域的三维模型局部特征的有效重用,提出一种基于有向包围盒的三维模型局部特征重用方法.首先,使用主成分分析方法获得参考模型中可重用局部特征和当前设计模型中待替换局部区域的有向包围盒.然后,计算两个包围盒的长宽高比值和主轴方向夹角.遍历可重用局部的几何特征参数,按照边长比例因子修改其形状尺寸和位置信息.最...     

基于非精确图匹配的三维CAD模型局部检索

本文提出一种基于非精确图匹配的三维CAD模型局部匹配方法。该方法首先将三维模型转化为属性邻接图表示;然后计算目标模型与被检索模型的属性邻接图之间顶点相容程度矩阵与边相容程度矩阵,并由此建立顶点匹配矩阵的目标优化函数;最后运用平均场理论求解匹配优化问题。在匹配过程中,充分利用属性邻接图的顶点与边属性信息动态裁剪搜索空间,实现快速的匹配。实验结果表明,该方法能够检索到不同相似程度的三维CAD模型,并且检索效率满足实际要求。     

基于图索引过滤机制的三维CAD模型局部检索

针对现有三维CAD模型局部检索方法效率低、难以满足工程实际需要的问题,提出一种基于图索引过滤机制的三维CAD模型局部检索方法。依据模型的B-Rep表示形式,提取其必要的几何拓扑属性等信息,将三维CAD模型用属性邻接标记图表示;依据图的谱理论为属性邻接标记图及其各节点的局部结构进行编码,提出引理以论证模型局部匹配需满足的必要条件,并据此提出一种两层过滤的策略,构建了一种图编码索引结构;模型局部检索采用过滤—验证的思想,先依据提出的索引和过滤策略剪枝不符合规则的模型,再对候选集中的模型采用子图匹配的方法进行验证并输出。实验结果表明,所提方法在保证检索质量的基础上能够显著提高局部检索的效率,可满足工程检索的实际需要。     

三维模型局部检索算法研究

提出一种典型结构的建模技术与局部匹配方法.选取零件已有的典型结构,利用基于图的理论用邻接矩阵来表示典型结构的面与面之间的拓扑关系,再用基于面的几何与拓扑关系匹配方法,加速检索出含有所选典型结构的零件.     

三维CAD模型检索方法的优化研究

随着三维CAD模型库模型数量的增加,会导致其检索效率大幅度降低,针对这一问题,提出了一种基于机械结构形态的三维CAD模型检索优化方案.采用数据分组聚合技术,分析了三维模型相似性特征,提出了模型相似性比较矩阵、模型相似链等聚类方法,简化了模型检索流程;通过对分布式计算框架工作原理的分析,融合基于机械结构形态的三维CAD模...     

基于层次特征描述子的三维CAD模型检索

为提高三维CAD模型检索对模型局部细节特征的区别能力,提高相似性比较和检索效率,提出一种基于图谱及空间词袋表征的CAD模型层次特征描述子构建和检索方法。依据模型的B-Rep表示形式,提取其必要的几何拓扑属性等信息,将三维CAD模型用属性邻接标记图表示;将模型训练集合中的各模型分割成面面互连且具有一定工程意义的局部区域,依据图谱理论对其进行局部特征描述,并通过聚类构建词汇本;基于局部区域图谱及空间词袋表征构建CAD模型由细粒度到粗粒度的层次化特征描述子,并据此采取一种粗检索与精匹配相结合的两层检索机制进行三维CAD模型检索。实验结果表明,该方法能较好地区别模型局部细节特征,检索质量和效率均有明显提高,可有效支持CAD模型的重用。     

融合制造语义的三维CAD模型检索方法

为了更好地实现面向制造领域的三维CAD模型制造信息的有效重用,提出一种融合制造语义的三维CAD模型检索方法.首先将三维CAD模型转化成以制造特征为基础语义对象的结构化表示的CAD模型,并用制造特征耦合图来表示;然后提取用于评价两个制造特征之间相似性的属性信息,构建多属性融合的制造特征相似性加权评价模型,并以此来构建以制造特征为节点的完全二分图;最后采用最优匹配算法计算出各制造特征的最优匹配方案来计算两个三维CAD模型的相似度,以此作为评价模型相似性的依据.实验结果表明,该方法能够较好地实现融合制造语义的三维CAD模型检索,可以有效地支持面向制造领域的三维CAD模型制造信息的重用.     

基于CAD模型重用的桥面吊机结构一体化设计

长期承接桥面吊机设计工作的企业积累了宝贵的设计知识,但是一般企业没有建立可配置、可变型的CAD模型,面临新的设计任务时设计人员必须按部就班地从结构设计、三维建模、结构分析等步骤一步步做起,工程师们需花费大量时间去做重复工作。为了解决这一问题,通过建立基于CAD模型重用技术的桥面吊机一体化设计系统,对已有的CAD模型进行合理重用,实现融桥面吊机设计、分析、CAD建模为一体的快速设计。     

面向重用检索的产品层次化特征信息获取

根据产品工程图表达特征的层次化属性,构建了产品的层次化模型。根据投影视图的投影原理和工程图的表达绘制规则,将产品工程图中蕴含的特征信息按其表达的工程语义划分为特征视图模型、特征功能模型和特征语义模型三个层次,每个层次对应和表达产品不同层级的特征涵义。设计了基于位置关联关系和特征约束关联的特征视图模型获取算法,给出基于特征视图模型关联的特征功能模型聚合规则和聚合算法,并对聚合算法进行了实现。根据工程图蕴含工程语义的内在机理,构建了特征语义模型并对其进行了模型的定义、特征语义本体的构建、特征语义模型获取算法及其实现。通过实验验证,该方法能够获取工程图中各层次的特征信息,将其应用于基于特征的工程图检索,取得了较好的实验结果。     

基于局部特征提取的棱柱类零件三维模型检索

针对三角网格表达的三维计算机辅助设计模型提出了一种新的表面局部特征检测方法,基于三维模型的扩展高斯图像对表面进行分割,采用测地线连接在某个方向可见的若干已分割区域,根据测地线的路径形成特征区域的测地连接图,该图是模型表面局部特征的一种形状表示。以测地连接图作为索引,基于散列表机制对三维模型进行检索。实验证明该方法对棱柱类零件的计算机辅助设计模型具有较好的检索效果。     

面向概念设计的三维模型多条件组合检索研究

针对单一检索条件难以满足产品概念设计阶段对三维模型模糊检索的问题,对铁路电气化行业中机电产品三维模型信息表达进行了分析,构建了基于功能形式化建模的零件库资源本体,在考虑语义距离、语义重合度、层次深度3个因素的基础上,对本体的语义相似度计算原理进行了研究,同时对产品类别、功能或特性进行了相似度计算,实现了以类别_功能_特性为检索条件的组合式扩展查询方案,提出了一种基于本体的三维模型多条件组合检索方法;最后介绍了三维模型检索系统的设计框架及实现,并以检索电子元器件中常用模型—某型号接触器为例进行了系统的实例验证。研究结果表明:利用本体的语义关系,该系统可以有效地支持三维模型的语义扩展检索,有助于模型的设计重用。     

基于二维典型视图的三维CAD模型检索算法

为了更好地实现对三维CAD模型的重用,提出了一种基于二维典型视图的三维CAD模型检索算法,通过比较模型对应的二维典型视图来计算模型间的相似程度。首先获取模型沿固定视角的二维投影视图集;然后采用Apriori算法甄选出其中的典型视图;最后通过比较模型所对应的典型视图获得模型间的相似性评价,实现模型的相似性检索。实验结果证明本文算法的检索性能令人满意。     

面向三维CAD的机械制图教学改革

CAD技术已广泛应用,面向三维CAD技术的机械制图教学模式,是适应当前科技、社会发展和知识经济时代人才培养的需要,将CAD教学融入并贯穿《机械制图》整个教学过程,对提高制图教学质量有着重要的意义。     

面向工程重用的三维零件库服务系统

针对企业内三维零件模型及其相关资源重用面临的问题,研究了面向工程重用的三维零件库服务系统框架及关键技术.提出了包含零件表示与存储、模型组织、用户接口、用户服务的系统结构.该系统利用元数据、特征向量、特征关系图、工程语义特征来表示模型内容.为提高零件模型匹配和检索的效率,利用特征向量,采用SOM和K-means组合算法进行模型聚类.在此基础上,提出了集成特征向量和特征关系图的两阶段相似度检索算法.最后,给出了一个冲压件库服务系统的应用实例.     

面向STEP-NC控制器的数控加工工艺规划模型

STEP-NC是欧美提出的一种用以取代ISO 6983的新数控接口标准(ISO 14649)。分析了STEP-NC数据模型及其对数控系统的影响，基于STEP-NC的基本思想将数控加工中的工艺规划划分为离线规划、在线规划和实时规划，重点研究了基于STEP-NC控制器的在线规划问题。为了避免过多地占用加工时间，提出了按工步级规划→特征级规划→零件级规划的在线规划模式，并据此分别给出了工步级铣削用量的优化模型、特征级工艺路线的筛选方法以及基于启发式算法的工步排序方法。     

支持重用的层次智能CBR检索模型

检索是ＣＢＲ中的关键技术,直接影响ＣＢＲ的推理效率和质量,检索出事例的质量好 坏决定着事例重用与修改的难易。注意到事例的检索与事例的表示和存储密切相关,同 时事例的重用必须考虑事例的适用环境,提出一种层次智能检索模型,将事例描述分为 主题属性和环境属性两部分,基于人工神经网络技术和环境约束对事例进行聚类和检 索。该模型可提高事例的检索效率;避免仅靠相似度计算进行事例重用的不可靠性。