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。     

基于图论的几何约束系统的求解策略研究

约束求解是参数化设计与机构分析中的关键技术，数值求解是最直接的约束求解方法，但效率低，不稳定。本文利用约束网络图（GCG图）进行约束系统的表达，并提出了约束风暴法和归约图法用于约束系统的求解，避免了对数学方程的大规模数值求解，在求解时间和效率上具有明显的优势，最后把约束求解应用于特征造型中的草图参数化驱动。     

优化法求解几何约束的问题

几何约束的求解对于变量设计系统是最为关键的问题,提出用优化求解的方法来求解循环约束,一定程度上克服了Newton-Raphson算法的不稳定性,且可较容易地求解欠约束和过约束的问题。     

优化法求解几何约束的问题

几何约束的求解对于变量设计系统是最为关键的问题 ,提出用优化求解的方法来求解循环约束 ,一定程度上克服了Newton -Raphson算法的不稳定性 ,且可较容易地求解欠约束和过约束的问题     

基于小生境改进粒子群算法的几何约束求解

几何约束问题可以等价为求解非线性方程组问题。几何约束问题先被转化为一个优化问题。采用基于小生境改进粒子群优化算法来求解该优化问题。由于经典粒子群优化算法容易陷入局部最优,出现早熟现象。为此,基于小生境原理,提出一种小生境改进粒子群优化算法(niche improved particle swarm optimization,NIPSO)。该算法在进行速度和位置更新后,根据小生境数确定个体历史最好位置中的孤立点。然后对所有个体历史最好值差于孤立点值的粒子使用交叉和选择算子进行更新。实验表明,该方法可以提高几何约束求解的效率和收敛性。     

基于几何约束的平面连杆机构通用仿真软件设计

把平面连杆机构用"基本坐标"和"连杆约束"表达为最小二乘问题,通过求解非线性方程组的形式对连杆机构的几何约束进行求解,并采用可视化搭建结果和仿真状态结果作为迭代初值,很好的解决了一般方法对迭代初值的敏感性.最后在Matlab/GUI平台上开发出通用的仿真软件,并给出了几种常见连杆机构的仿真结果.     

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.     

模具装配中求解约束的自由度分析算法

采用符号法求解几何约束，能够避免建立和求解大型非线性约束方程组。基于符号法提出并构造了用于求解模具装配约束的自由度分析算法，能够快速有效地求解装配约束，同时较好的解决装配中的欠约束和过约束问题，更易实现模具装配设计过程中的智能化、自动化。     

遗传蚂蚁算法在几何约束求解中的应用

约束问题可以转化为优化问题.引入GAAA(遗传蚂蚁算法)解决几何约束问题.为了充分利用遗传算法的快速性,随机性和全局收敛性,在算法的前期采用遗传算法.它的结果是产生信息素的初始分布.算法的后期采用蚂蚁算法.因为有初始信息素的分布,具有并行、有反馈性和高效的求解效率.由于在遗传算法中使用随机的种群,这样不仅能够提高蚂蚁算法的速度,而且在求精解的时候能够避免陷入局部最优解.算法具有良好的优化性能和时间性能.     

产品广义参数化设计中的约束定义方法研究

针对产品设计前期对参数化的需求,提出空间层次规划法,利用产品的结构特点将约束定义与求解过程层次化、模块化;通过申请、查询机制保证约束定义与求解过程的有效性和可靠性;让参数化过程更符合工业设计师的设计习惯;并以板式家具为例验证其可行性.     

Solving 3D Geometric Constraints for Assembly Modelling

A geometric constraint solving method is presented that takes well-constrained mating conditions between a base and a mating component and directly transforms them into a 4 × 4 matrix that determines the relative orientation and location of the mating component with respect to the base component. In the proposed procedure, the 4 × 4 transformation matrix is determined by directly computing a rotation matrix TR and a translation matrix TL that define the relative orientation and location of the mating component, respectively. Thus, first, the rotation matrix is computed by solving a set of linear constraint equations associated with the orientation of two mating components. After repositioning the mating component by applying the rotation matrix TR, the translation matrix is calculated by solving a set of linear constraint equations associated with location. This new method is computationally very effective, since the transformation matrix for relative orientation and location of the mating component is algebraically derived directly from the linear equations associated with the mating conditions.     

机械传动系统的参数布置设计

从设计的角度出发,分析装配连接中的领域关系、几何关系以及几何参数方程之间的约束关系,实现约束网络的自动生成,探索基于经验知识的参数布置设计原理与方法,实现了复式滚动活齿传动在四种不同状况下的布置图设计。     

摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计

建立了摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构从动件运动规律及压力角的表达式。以圆弧半径为设计变量,以推程时从动件冲击最小及机构最紧凑为优化目标,进行了尖底及滚子接触摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构的优化设计,解决了机械设计中采用摆动从动件六圆弧盘形凸轮机构时,几何参数如何正确选择的问题。     

螺旋槽上游泵送机械密封端面参数结构优化

介绍了一种性能优异的非接触式机械密封－－螺旋槽上游泵送机械密封。讨论了操作参数，端面结构参数对密封性能的影响规律。利用优化理论对螺旋槽上游泵送机械密封端面参数进行优化设计。     

基于SUMT法有约束非线性规划问题的优化

通过对SUMT方法的探讨与研究,明确了内点法、外点法、混合法三种罚函数的构造形式和罚因子的合理选择方法。应用SUMT法有效地解决了工程中有约束非线性规划优化设计问题。     

基于特征与约束的反求工程参数化建模体系及关键技术研究

提出了基于特征及约束的反求工程参数化建模体系;研究了反求工程中特征及约束的定义、分类及表达,建立了参数化特征约束重构的最优化数学模型;探讨了参数化反求软件与通用CAD系统的集成技术;文章最后给出了一参数化曲面反求建模的实例。     

并行和协同设计中的变动约束管理方法研究

设计和制造企业多试图同时增加产品的复杂度、减少设计周期、降低产品成本和改善质量。减少成本而又不破坏产品质量的一个很好的使能工具是控制设计和制造过程的变动。本文从并行工程和协同设计的角度出发 ,阐述了产品开发过程中的变动及其管理 ;研究了面向装配、制造和产品性能的变动约束网络的构建 ;给出了面向并行工程和协同设计的变动约束管理的方法 ,以有效地支持参数与公差设计 ;并通过实例分析给予了验证     

多油楔锥形滑动轴承几何参数计算模型

滑动轴承几何参数和油膜厚度是轴承设计计算，分析研究及其ＣＡＤ的重要参数，本文给出了机床主轴中应用广泛的圆锥成形多油楔滑动轴承的油膜厚度及其它重要的参数的计算模型。实例分析表明，锥角对轴承几何参数有重要影响。     

逆向工程中基于几何约束的汽车零部件模型重建

结合汽车变速籀、发动机零部件的精密测量和数字建模，考虑零部件实物模型中的隐含约束关系，提出了基于几何约束的模型重建和优化求解方法。该方法把约束按照优先等级顺序添加到约束图中，应用自由度分析法建立协调的约束系统，把复杂约束问题分解为约束子问题进行求解。将该方法应用于变速箱零部件模型重建中，所得到的几何模型较好地反映了原始设计意图，满足产品装配精度要求。