异构CAD系统间的几何约束在线交换

为保证不同CAD系统之间在线交换时几何约束的一致性,提出了一种异构CAD系统间的几何约束在线交换方法。通过分析主流CAD系统的几何约束差异性,给出了几何约束的中性命令表示;接着给出了几何约束的系统命令与中性命令的双向转化算法,并重点介绍其中的差异性解决方法;最后通过实验进行验证。实验验证结果表明,提出的几何约束在线交换方法能够有效地支持几何约束在异构CAD系统间的实时创建、修改和删除操作。     

并入约束的二次曲面重构

针对二次曲面几何特征约束关系复杂、采集数据点多的特点 ,提出了并入约束的几何重构方法 ,即将约束直接并入参数矢量中 ,建立优化目标函数。与已有的研究方法比较 ,其特点是减少优化变量个数 ,避免求解大量约束方程。通过实例验证算法提高了优化效率和重构精度 ,有望在设计与制造领域得到广泛应用     

基于约束方程法的轮轨接触点算法

基于轮轨之间的几何约束关系提出一种新的基于约束方程的牛顿迭代算法,该方法根据轮轨接触点处法向矢量方向相反、接触点坐标相同的几何约束关系建立约束方程组,采用牛顿迭代法求解非线性方程组得到轮轨接触点位置。采用Python编写了轮轨接触几何关系计算程序,用S1002CN车轮踏面与CHN60钢轨匹配接触几何关系的计算,验证该算法的有效性、准确性和效率。计算结果表明该算法能快速准确地计算轮对在任意运动姿态下与钢轨的接触点。     

基于普通算法进行几何推理的参数化设计方法

提出了一种基于普通算法进行推理的参数化设计方法。该方法引入了建立和管理参数化模型的新策略 ,通过扩展一般的图形数据结构统一表示几何约束 ,基于普通算法实现几何推理。在此基础上开发了面向对象的参数化设计系统 ,验证了此算法的有效性     

计算机辅助几何可行装配顺序推理及基优化分析

针对装配优先关系分析,几何可行装配顺序推理以及最优几何可行装配顺序选择3个层次的问题,提出了一种系统化的分析方法-几何约束分析方法,该方法从装配体中各个零件之间的约束方向分析出发,可以自动求解出正确和完备的装配优先关系;在装配优先关系的约束政下,可以计算出所有的几何可行装配顺序规划;并从操作空间大、装配方便角度出发,设计出几何可行装配顺序优选算法;可以从大量的几何可行装配顺序中求解出几何性能最佳的装配顺序规划,应用具体实例分析演示了几何约束方法在计算机中的实现过程,并证实了该方法的实用性有效性。     

计算机辅助几何可行装配顺序推理及其优化分析

针对装配优先关系分析、几何可行装配顺序推理以及最优几何可行装配顺序选择3个层次的问题,提出了一种系统化的分析方法——几何约束分析方法。该方法从装配体中各个零件之间的约束方向分析出发,可以自动求解出正确和完备的装配优先关系在装配优先关系的约束下,可以计算出所有的几何可行装配顺序规划;并从操作空间大、装配方便角度出发,设计出几何可行装配顺序优选算法,可以从大量的几何可行装配顺序中求解出几何性能最佳的装配顺序规划。应用具体实例分析演示了几何约束分析方法在计算机中的实现过程,并证实了该方法的实用性和有效性。     

几何约束求解的新方法--基于共轭梯度法的混合遗传算法

将几何约束问题转化为数值优化问题.综合遗传算法的全局搜索能力和共轭梯度法的局部搜索能力,提出了一种混合算法.将此混合算法应用于几何约束求解中.实验表明该算法具有全局最优性和收敛性.     

几何可行装配顺序推理方法及实现技术

在系统分析相关文献的基础上，重点针对装配优先关系推理和几何可行装配顺序计算，提出了一种系统化的分析方法－“几何约束分析”方法。该方法从装配体中各个零件之间的约束方向计算出发，可以自动求解出装配结构本身所固有的、隐含的装配优先关系，而且能够保证推理结果的正确性和完备性。在此基础上，设计出几何可行装配顺序的反向推理算法，并结合实例分析了基于几何约束分析方法的装配优先关系推理，及几何可行装配顺序推理的计     

用约束正负定式几何规划迭代法进行配合螺栓组联接的优化设计

本文对约束正负定式几何规划迭代法的数学模型、多项式函数的缩并单项正定式以及算法迭代步骤等作了简单介绍。并用该法对配合铰制孔用螺栓组联接进行了优化设计。结果表明，该法比其它优化方法，可降低问题的困难度，求解简便，不需借助于计算机。该法是求解广义几何规划问题的一种行之有效的方法。     

几何约束等价性及等价迭代研究

针对几何约束系统中不可构造的柔性复合顶点的求解问题,引入等价约束,分裂部分约束以打破柔性复合顶点的强耦合性,形成只包含简单顶点的求解序列。基于等价约束的性质和结构拓扑,研究了求解序列顶点存在与不存在实数解情况下,雅可比矩阵的求解方法,从而以少量分裂约束方程组对等价约束变量的等价迭代,或者柔性复合顶点的局部迭代,取代柔性复合顶点的整体数值迭代求解,降低迭代的维数,算法实现于几何约束求解引擎CBA(constraint broadcast automa-tion)中。     

RESEARCH ON SEARCH AND RECOGNI-TION FOR CONSTRAINT BASED ON COMPREHENSION OF GRAPH

A promising approach on the search for geometric constraint of directional graph in off-line parametric design has been put forward . The method for representation of the directional graph is given firstly , then the constraint model for every geometry element is put forward . By the search of geometric constraint, it sets up the topology constraint relation on the different element objects , which are not related in geometry data base, and achieves the identify for the directional graph . The algorithm of recognizing geometric constraint is described in detail, in the meantime, the application example in off-line parametric design on dimension-driven is given .     

一种基于几何分析的协同优化方法

从几何角度分析协同优化方法,并据此提出一种新的系统级优化模型,相对于代数分析,几何分析更简洁直观。分析学科级优化的几何意义,指出在学科级优化中最优设计点是距系统级提供的目标点最近的点,同时根据几何分析还能在该最优点处方便地获得主动约束边界的梯度,基于该最优点及此点处的梯度信息,可以构造出主动约束边界的一个线性近似并提供给系统级。随着迭代的进行,更多的线性约束将加入到系统级优化中,这一系列线性近似的组合构成的设计空间逐步逼近了原问题的设计空间。采用基于几何分析的协同优化方法对一齿轮减速箱进行优化设计,并将设计结果与传统协同优化方法的设计结果进行对比,研究结果表明,本方法在保持计算精度的前提下提高了计算效率。     

基于遗传算法的几何约束快速求解方法

针对几何约束求解问题 ,提出一种改进的遗传算法 ,他是在一般遗传算法的基础上 ,增加了迭代的外循环过程和新的用于初始种群的选择方法 ,求解速度快且能达到Newton -Raphson法的精度 ,并能较好地解决欠约束和过约束等问题     

2个加工时间不同工序组批的嵌套批综合调度算法

针对已有的批加工工序数为2的批综合调度算法,没有考虑组批工序不同和后续工序中存在组批工序的情况,不能适用于更复杂的批综合调度问题,提出求解2个加工时间不同工序组批的嵌套批综合调度算法。该算法根据批处理工序加工时间不同的特点,定义串行衔接时间和并行衔接时间;提出判断组批的余差比较策略;当可与等待工序一同批处理的工序不唯一时,采用组批前移最大化策略确定组批处理工序;当准备组批处理工序的后续工序中存在组批工序时,在余差比较策略中加入嵌套优化策略确定该工序是否组批;由于组批工序的后续工序较多且对调度结果影响较大,采用前续工序优先策略使组批工序尽早加工。理论分析和实例表明,提出的算法可解决2个加工时间不同工序组批的嵌套批综合调度问题。     

CAD建模中的草图约束处理

介绍了CAD技术中适合于工程设计人员使用的草图功能。着重论述了草图约束的概念,分析探讨了尺寸约束和几何约束的类型及处理方法。     

基于特征的几何公差实体模型的研究(二)—— CAD/CAAM 中基于 GTSB 表示的基准坐标及公差约束拓扑图

本文利用基于特征的ＧＴＳＢ（ＧｅｏｍｅｔｒｉｃＴｏｌｅｒ－ａｎｃｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅＢｌｏｃｋｓ简称ＧＴＳＢ）不仅建立了参考基准坐标系，并且成功地表示了３Ｄ几何公差对机械零件的约束关系。其公差约束拓扑图（ＴｏｌｅｒａｎｃｅＣｏｎｓｔｒａｉｎｔＴｏｐｏｌｏｇｙＧｒａｐｈ）逻辑推理简单方便，表示直观、清楚，且实现了参数化表示。ＴＣＴＧ它是基于Ｂ－ｒｅｐ和ＣＳＧ表示的公差实体模型的不可缺少的一个部分。     

一种基于区域立体匹配算法的实现及改进

在立体视觉中,立体匹配是立体视觉中算法中最重要也是最难的部分。如何更快更精确的建立两幅图像的匹配基元之间的对应关系,以及解决区域匹配算法计算量大等缺点,一直是立体匹配中的热点。文中首先将图象进行外极线校正,在此基础上,采用一种隐含约束条件结合唯一性约束条件的单向匹配算法(SMP算法),完成了初次匹配及初次去除伪匹配,再采用一种伪极线约束条件,对得到的匹配对进行二次去除伪匹配,最后,对得到的视差图进行插值运算,提高了匹配精度。另外,在匹配过程中,通过Box滤波加速方法,减少了计算匹配窗口相似性的复杂度,缩短了程序运行时间,可以满足系统对实时性的要求。     

具有前成组约束的两阶段柔性流水车间的启发式算法

以模具加工车间为背景,分析具有前成组约束的两阶段柔性流水车间的特点,在对前成组约束进行定义和数学描述的基础上,以最少化最大完工时间为目标,建立具有前成组约束的、工件批量到达的两阶段柔性流水车间调度问题的数学模型,并且在第一阶段由两个成组加工单元构成;接着针对这一模型,提出一种启发式求解算法H′;运用数学分析的手段,给出该算法优化结果的一个下界;设计大量的实例测试集,将启发式算法H′与其他三种改造后的经典启发式算法进行性能比较,不仅验证启发式算法H′的有效性,而且还发现随着任务规模的增大,启发式算法H′的优越性更加明显,这一结论对H′算法在模具加工车间调度上的应用具有重要意义。     

并入约束的实体重构方法

提出了一种并入约束的几何重构新方法 ,即将约束直接并入几何特征参数矢量优化求解。与已有的研究方法比较 ,其特点是减少优化变量个数 ,避免求解大量约束方程。通过实例验证该方法提高了优化求解效率和重构精度 ,并有望在设计与制造领域得到广泛应用。