基于装配结构相似的零件三维模型检索方法

提出一种基于装配结构相似的零件三维模型检索方法.将零件功能表面类型、相对位置、朝向以及面与面之间拓扑关系抽象成定性符号集合,并分别用功能面邻接图和定性几何约束图来定义零件功能表面间的拓扑关系和定性空间关系,建立零件装配结构定性模型.功能面邻接图中的环结构和分支结构分别通过断环和圆括弧描述,这样,零件装配结构就可以用字母和数字的线性序列来表示.借鉴化学数据库中化合物的线性符号表示法,对装配结构进行编码,通过装配结构码,建立零件装配结构的检索机制.并以轴承端盖为例验证方法的有效性.     

面向知识重用的角盒零件分类编码及识别方法EI北大核心

为满足角盒类零件工艺知识重用的分类编码识别需求,提出一种分面集特征匹配的零件分类编码识别方法。对整体零件形状和加工特征进行了分析定义,建立了基于加工特征的分类编码原则;利用型腔壁边面集深度差异,获取零件面深度0-1特征矩阵,分解提取壁边面集并判断零件基本类型;设计了面集几何拓扑矩阵和特征面边环关系矩阵,根据零件基本类型与面集属性选取典型特征矩阵进行匹配,缩小典型特征匹配范围以提高识别效率。结合实例说明了典型特征库的提取及其与编码类型的映射匹配,验证了分类编码识别算法的有效性与可行性。     

面向概念设计的复杂结构零件设计可重用方法

针对零件库中复杂结构零件难以分类和检索问题,提出一种基于概念零件结构定性模型的零件设计可重用方法。将联结面和功能面分别抽象为装配元符号和功能元符号,连接元符号实现装配元符号和功能元符号的连通并表达零件的结构构形。通过将零件上功能表面之间的相对位置、朝向以及拓扑关系抽象成定性符号集合,建立了概念零件结构定性模型。讨论了概念零件结构相似度的计算方法,在借鉴化学数据库中化合物检索算法的基础上,提出了结构图匹配和结构图相似的相似零件查找机理。并以减速器箱体为例验证了方法的有效性。     

零件工程图结构检索方法

提出一种基于结构相似的零件工程图检索方法。将零件工程图中的几何图形标记为功能表面,根据是否共边、共点或点在边上判断功能表面是否拓扑相连,并进一步确定功能表面间的位置关系,生成零件2D结构模型。通过对视图结构模型公共顶点、公共边约束定义的并运算,构造零件3D结构模型。借鉴化学数据库中化合物的线性符号表示法生成零件工程图结构码。以零件工程图子结构布尔模型表达检索要求,通过查询子结构码与分支结构码的匹配,实现零件工程图的子结构检索;以零件工程图表达检索要求,通过视图结构码的整体匹配,实现零件工程图的示例检索,通过零件工程图3D结构码与零件三维模型结构码的匹配,实现零件工程图的模型检索,并讨论零件工程图结构检索的关键算法。     

三维工序模型加工特征环境匹配

针对传统的基于"相似零件结构有相似工艺"准则的知识检索方法所造成的知识重用精度低等缺点,提出了一种基于"相似加工特征环境有相似工艺"的三维机加工艺知识复用方法。首先,利用属性邻接图建立工序模型的数学表达,使用改进的子图同构匹配方法进行加工特征提取。然后使用加工特征邻接图将提取出的加工特征进行重构。通过定义裁剪规则,得到基于特征的加工特征环境结构。将特征的环境结构作为输入条件与工序模型进行相似匹配,匹配参数包括特征类型、依附面类型以及特征间拓扑关系等信息,使加工工艺知识得以复用。实例验证表明,该方法有效地匹配了相似的加工特征环境并通过加工特征环境的检索,实现相似工艺的匹配。     

拓扑优化方法在产品设计中的应用探索

许多工程活动中,都会遇到零件的形状和性能之间的关系.所要解决的基本问题比较典型:如果给定了零件的大致外形以及零件与周围环境的分界面,那么产品的最优形状是什么.这项任务就是拓扑优化.借助于ANSYS软件对载重汽车车架进行结构优化设计,这对拓扑优化设计理论在产品设计中的应用是一种尝试.     

航空发动机机匣加工特征的混合式分割识别算法

航空发动机机匣零件存在大量的相交特征和曲面特征,为解决现有方法无法对其进行有效识别的问题,提出了一种融合启发式与规则的混合式特征分割算法。首先,基于零件的属性邻接图,利用过渡特征识别简化特征拓扑层次,在确定特征分割起始面的基础上,建立启发式搜索条件对特征面进行凸边扩散和凹边扩散,将加工特征分割为凸特征和凹特征两类;进而根据特征的拓扑结构及特征面的几何信息确定种子面,以其作为驱动面进行特征合并,并提取出能够表示不同特征的特征参数,据此实现基于规则的特征识别。以典型航空发动机机匣零件进行实验,验证了所提方法的有效性。     

基于骨架树的机械零件三维模型检索方法

提出了一种基于骨架树进行机械零件三维模型检索的方法。检索分为两个阶段。第一阶段首先提取机械零件三维模型骨架,然后将骨架转换成骨架树并用邻接矩阵来描述骨架树的拓扑结构特征,通过比较邻接矩阵特征值之和迅速完成零件拓扑结构匹配,实现零件的初步筛选。将大量与待匹配模型拓扑结构差异较大的模型过滤掉,极大地减少了第二阶段的匹配计算量。第二阶段首先寻找匹配的骨架子树,其次在匹配子树的基础上搜索骨架枝匹配对,进而采用空间离散曲线的曲率和弗朗内特标架进行空间曲线相似性计算,得到整个骨架形状相似度。通过实例验证与试验分析,该方法快速有效,具有较高的准确性和良好的鲁棒性。     

大规模定制环境下基于零件复杂度模型的工时估算

针对大规模定制环境下产品种类多、工时制定困难的特点,为了能够快速且准确地获取产品工时,研究了零件复杂度与工时之间的关系,提出一种基于零件复杂度的工时估算方法。通过对零件进行分析,找出影响零件加工时间的关键因素,从零件拓扑关系和工艺属性着手,根据零件拓扑关系相似性原理与三维结构模型,分别构建零件拓扑结构复杂度和零件工艺属性复杂度计算模型;根据编码搜索原则和数据库中的工时信息,运用MATLAB软件编程确定零件复杂度和工时之间的函数关系,从而快速准确地计算出新零件的加工时间。最后通过应用实例验证了该方法的有效性。     

多场环境下等截面结构性能分析及优化设计

针对机电产品在多场环境中的结构部件优化问题,提出了基于微分单元的零件等截面优化设计方法.结合等截面结构特性及有限元分析方法,构建了零件等截面模型及性能表达,并基于多场服役环境下(如温度场、静力场等)性能需求,分析了零件等截面拓扑变化与其性能变化之间的映射关系,尤其针对其强度需求,建立了其截面结构惯性矩演化过程模型,提出...