零件语义关系几何模型及其基因编码

为完整描述零件信息,通过分析零件的静态特征构成,定义拉伸和旋转等6种特征操作算子;研究特征间的动态语义关系,得出“和约束特征”和“并约束特征”两种合理性约束特征;将两者有机结合,实现静态特征间的动态语义连接,建立基于特征造型技术的零件语义关系几何模型（Part Semantic Relationship Geometry Model,PSRGM）．根据模型树的动态生成过程以及特征编码结构,完成特征基因编码,实现零件特征序列的DNA编码．以曲轴为例,说明该方法的应用．     

基于关联约束的工程图纸表信息识别与重组

产品技术信息是实现产品数据集中管理的基础，在工程图中通常以表的形式存在．根据对表的内部约束和外部约束的分析，建立表的几何关联模型与逻辑关联模型；在此基础上，通过一系列算法实现了表信息的识别、重组，并依照表与数据库之间的映射关系，将表信息直接录入数据库，同时重建信息之间的关联，为产品设计制造提供了数据基础。     

Web环境下的交互式虚拟产品设计系统

提出了Web环境下的交互式虚拟设计系统的研究内容，并建立了一个基于CORBA的系统体系结构。通过调用UG、Pro／Engine和Solid Works等三维CAD软件的二次开发接口，实现了对产品设计模型的几何模型信息和特征信息的分离提取，并分别保存到数据库中。基于面向对象的几何引擎GLScene，开发一个可以显示OpenGL场景的ActiveX插件。在Web浏览器端，通过该ActiveX插件显示产品的几何模型，并允许用户对该模型进行浏览、拆卸和红笔会签；同时，允许用户查看产品模型的特征信息。建立了一个客户一客户、客户一设计人员之间的交互式工作环境，在这个交互式工作环境中，用户可以建立讨论组对产品设计进行讨论和协商。在同一个讨论组中，基于实体实时通信协议，用户可以实时地感知其他用户对产品模型的修改。同时，建立了客户与设计人员之间的即时通报机制——在批注被修改时，设计人员会收到通知消息。     

面向虚拟装配的产品层次信息表达研究

提出了将虚拟装配中的产品属性与行为信息分为产品层、特征层、几何拓扑层以及显示层。通过产品层次信息模型中的数据映射与约束映射,实现产品信息的层次间关联。面向虚拟装配的产品层次信息模型在满足虚拟现实实时性要求的同时,不仅保持了CAD静态设计信息的完整性,还表达了零件在虚拟环境中的动态行为信息。     

基于XML的CAD/CAPP/CAM信息集成技术

在比较目前几种流行的系统集成技术的基础上 ,通过采用基于特征、面向对象的方法为产品几何数据和非几何数据建立信息模型 ,结合以计算机内部模型表达的产品定义数据 ,提出了一种基于 XML 标准的信息集成解决方案 ,并首次将 JDOM技术和 XQL查询技术珠联璧合地结合在一起实现对 XML文档高效地访问、操作 .该方案以灵活的数据模式、可重用的信息模块、易扩展的数据接口有效地、可靠地解决产品在设计和制造过程中信息的交换和共享 .     

一种基于语义及统计分析的Deep Web实体识别机制

分析了常见的实体识别方法,提出了一种基于语义及统计分析的实体识别机制(deep Web entity identification mechanism based on semantics and statistical analysis,简称SS-EIM),能够有效解决Deep Web数据集成中数据纠错、消重及整合等问题.SS-EIM主要由文本匹配模型、语义分析模型和分组统计模型组成,采用文本粗略匹配、表象关联关系获取以及分组统计分析的三段式逐步求精策略,基于文本特征、语义信息及约束规则来不断精化识别结果;根据可获取的有限的实例信息,采用静态分析、动态协调相结合的自适应知识维护策略,构建和完善表象关联知识库,以适应Web数据的动态性并保证表象关联知识的完备性.通过实验验证了SS-EIM中所采用的关键技术的可行性和有效性.     

关联工艺引导的型腔类零件局部结构检索方法

针对已有的基于内容的三维CAD模型检索技术难以保证检索结果关联工艺的可重用性,需要设计人员进一步甄别其重用价值的问题,提出一种关联工艺引导的型腔类零件局部结构检索方法,以从基于制造特征的结构化工艺数据中查找关联工艺可重用的相似三维几何.首先建立特征关联工艺参数化驱动模型,从特征加工几何、加工精度、刀具几何角度揭示特征实例关联工艺的参数化驱动特性;然后以特征实例关联工艺为参考,建立基于中轴转换的特征相似性评价模型;最后提出基于子图同构的相似局部结构提取算法,并且计算相匹配局部结构之间的相似度.在CATIA平台下开发了原型系统,并验证了文中方法的有效性.     

路由协议的符号化测试生成

协议一致性测试用于验证协议实现的正确性.文中根据路由协议的消息复杂特点,提出基于on-the-fly策略符号测试生成与动态执行的算法:建立了一种新的统一符号语义模型,该模型把数据操作和控制都抽象为动作行为;以该语义模型为基础,扩展了行为之间的关系以及一致性测试关系;给出了基于on-the-fly策略符号测试生成与符号动态执行的算法,在符号动态执行中,使用了统计的聚类算法来进行符号的数据选择.论文最后用具体的测试例说明该算法在OSPFv3协议一致性测试上的应用.     

面向比特流数据的未知协议关联分析与识别

针对移动无线网络比特流数据特征,提出了一种基于关联规则识别特定环境下未知协议的方法。该方法改进了传统协议识别技术,如通过端口号、协议已知固定特征等,避免了传统技术存在的局限性。通过截获无线环境中传输的比特流数据,利用机器学习机制,提取特征信息,挖掘关联规则来识别和标志未知协议,标志协议指纹信息,实现特定环境下未知协议的发现与分析识别。最后在两种协议上对提出的方法进行了评估,协议的平均识别率高于99%,而平均的错误识别率低于0.6%。     

稀疏字典编码的超分辨率重建

基于学习的超分辨率方法通常根据低分辨率图像从样本库中选取若干特征相似的匹配对象,再使用优化算法进行超分辨率估计,但其结果受匹配对象的质量限制,并且匹配特征一般只选择图像的几何结构信息,匹配准确性较低.提出了稀疏字典编码的超分辨率模型,将高、低分辨率图像特征块统一进行稀疏编码,建立高、低分辨率图像的稀疏关联,同步实现匹配搜索和优化估计,突破了上述方法的限制.应用形态分量分析法提取图像的特征数据,提高了特征匹配的准确性,并同步实现超分辨率重建和降噪功能.优化方法采用稀疏K-SVD算法以提高稀疏字典编码的计算速度.采用自然图像进行实验与其他基于学习的超分辨率算法相比,重建所得到的图像质量更优.     

A Mechanism for Dynamic and Consistent Product Information Association

The dynamic and consistent information association among vtrious application activities in the full life cycle of a product is a key to the assurance of the cooperation among different application domains. In order to establish and maintain the association, a design-process-based product association model was proposed. This model takes advantage of the generic naming mechanism, the private protocol for history-based form feature modeling, on which the Data Association Protocol is built. Hence the model can provide the way of constructing and maintaining the information linkage among different product developing stages naturally and dynamically while keeping the privacy of the feature coding. A case study illustrates the utilities of the model in the data linking between design model and process planning model.     

语义特征造型中特征修改优先准则的研究

特征造型技术是新一代CAD系统的关键技术,是产品模型技术的核心。该文讨论了以细胞元模型为基础的语义特征造型技术。在语义特征造型中用特征依赖图（FDG）的数据模型来保存和维护设计中的各种特征信息及其之间的关系,在此基础上分析了依据特征依赖图中特征间的关系动态修改特征优先级的方法,确保了模型修改的有效性。最后给出了一个实例。     

Parametric feature constraint modeling and mapping in product development

This paper presents the exploration and application of a feature-based design methodology within mechanical product development cycles. Based on a review of the feature technology and previous research work, this paper focuses on the modeling of intricate relations among features of different design aspects. A concept of feature parameter map that leads to a constraint mapping method is proposed. Further, features are classified into different levels; and information management for product lifecycle support is considered. The application of this method is demonstrated with the conceptual design and optimization of a gearbox as the study case. In addition, an extended feature system for product development was explored. With a spreadsheet package and a computer aided design (CAD) tool, the product model generation, change management and final optimization of the case assembly including its bulk shape, have been achieved. Two important information chains were used to address the aspect of “design for post-manufacture services” with concurrent engineering consideration, i.e. a field installation pattern and a set of wrapping dimensions for product transport packaging. In order to demonstrate the feasibility of change management, a different product derivative model was regenerated by adopting and changing the values of a main conceptual feature. The result is promising.     

基于设计草图的零配件检索算法

在机械制造智能化进程中不可避免地产生了海量零配件模型信息,给数据的高效检索带来了巨大的挑战。考虑到设计草图具备用户友好且轻量级的特性,方法通过构造深度跨域表征模型进行基于设计草图的机械零配件模型检索。针对草图和三维模型的跨模态信息关联问题,提出特征联合学习方法,旨在控制检索对象类内及类间差异的过程中,使特征描述符习得单一域特征的同时融合跨域信息,建立跨模态数据在共嵌空间下的一致性关联表征。最后,利用哈希编码构建索引表实现海量数据的快速检索。在零部件数据上的实验结果表明,所提出的基于设计草图的零配件检索方法在同期方法中既能实现最准确的检索结果,也具备较高的检索效率。方法在提升跨模态零配件信息检索准确性的同时提高了数据管理效率,从而间接提升了产品设计的效率和便捷性,相关系统已经在部分企业落地应用且获得良好反馈。     

基于特征的设计过程模型

产品造型和设计过程的应用与研究表明特征是设计中的信息组织单元，设计是一个特征变换的过程，记录设计过程比存贮设计结果更重要。本文建立了基于特征的设计过程模型，并讨论其应用，研究与实践。     

A feasible approach to the integration of CAD and CAPP

Although current CAD systems are declared to be feature-based, in fact, the so-called feature is just a modeling macro or menu name such as Protrusion, Revolution, Cutout, Block, etc., instead of a design feature or manufacturing feature in accordance with engineering practice. Consequently, product model data insufficiency and incompatibility between varieties of application systems are still the major barriers to system integration, especially the integration of design and process planning. This paper proposes a practical solution for a bi-directional integration of CAD and CAPP on the platform of commercial CAD systems. The key techniques such as feature recognition and conversion, feature parameter and constraint extraction, feature tree reconstruction, technical information processing, process planning, automatic process drawing marking and 3D material stock CAD model generating are discussed. And the extracted features and their related technical information and knowledge are encapsulated together with the geometry-oriented CAD model to form an integrated product information model to facilitate effective integration with the downstream activities. The integrated CAD/CAPP system is implemented on a commercial CAD package, UGS/SolidEdge. A case study and industry implementation illustrate the feasibility of the approach proposed.     

Multi-layer integration framework for low carbon design based on design features

Global warming has currently become the most discussed environmental issue. The major portion of the carbon emission for a product is determined at the design stage of its life cycle. Given that products are made of parts, one of the major difficulties is that existing carbon emission assessment methods are machining process-oriented and lack association with design information, which makes it difficult to support low-carbon design. To address this problem, this paper develops a multi-layer integration framework for part low-carbon design based on the association mechanism among five layers, i.e., design feature, machining process, machining feature, operation feature, and carbon emission feature. The carbon emission assessment model of the part could be obtained by the method of top-down expansion and bottom-up assessment in terms of the design features through the developed framework. To obtain a low carbon design scheme, an improved differential evolution algorithm (IDE) with the multi-layer encoding method is proposed based on the hierarchical relationship of the framework, which aims to minimize the potential carbon emissions of parts and makespan of its machining processes. The proposed methodology is verified by the low carbon design of a flange plate.     

基于特征技术的变型设计与产品装配建模

论述了特征技术在产品变型设计中的应用，讨论了装配模型及其建模技术。把特征技术变形设计理论以及实例推理技术应用于产品的装配模型的建模中。并给出了具体的建模方法。     

以网络为中心的协同特征造型

在网络化同步协同设计环境中,如何实现CAD系统之间的实时数据交换和模型同步,成为协同几何造型的关键问题。文中提出了一种新的复制式协同特征造型方法,该方法将现有的特征造型技术与分布计算、网络通信技术相结合,通过简单的造型消息交换来实现增量式协同造型,可以较好地满足几何模型实时同步的需要,而且也部分地解决了异构CAD软件之间的数据交换问题;并详细地介绍了协同造型通信协议、对象引用机制、以及分布式协同造型系统。