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。     

基于约束的实体特征模型重建方法研究

在对测量数据根据特征设计意图进行分块的基础上 ,将几种常见造型特征 (如拉伸、旋转、圆角等 )的参数提取以及草图轮廓的拟合转化为一系列的约束优化问题进行求解 ,然后利用CATIA二次开发平台CAA中提供的接口进行特征重建 ,生成参数化的实体特征模型。实例表明本文的特征重建方法是可行的     

三维装配约束求解的几何推理法

根据自由度分析法建立了一种装配约束的求解机制,提出了零件自由度状态的概念,通过约束求解表决定各种不同状态的求解过程,可以方便快捷地处理欠约束、过约束等多种约束情况,根据工程实际需求,定义了8种基本的约束类型。提出的三种几何约束的求解方法,已成功地应用于自主版权的CAD／CAM软件“金银金”MDA2000的装配设计系统中。     

基于特征匹配的逆向工程模型重建方法

逆向工程（RE）也称反求工程,以实物、样件、软件（包括图样、程序、技术文件等）或影像（图片、照片等）为对象,应用产品设计方法学、系统工程学、计算机辅助技术方法进行系统分析和研究,探索掌握其关键技术,进而开发出同类或更先进产品。从数据采集、数据处理和模型构建3个阶段给出了RE中的模型重建过程。首先基于特征的点云匹配方法进行数据采集,获取物体表面的点云数据,然后采取降噪、平滑等方式进行预处理,最后通过曲面拟合、曲面特征提取和数据拼接完成实物到模型的建模。同时给出了各阶段的通用方法和实际应用的注意事项。RE可快速准确地确定实物的结构特点、内部构造等信息,并为后续设计提供参考。     

基于几何约束条件过约束并联机构自由度瞬时性的简便判别方法

由于采用螺旋理论工具计算得到的并联机构自由度是瞬时的,特别对于过约束并联机构,不仅其自由度性质可能改变,而且有些自由度的运动可能根本实现不了,所以必须对其自由度的瞬时性进行判别.鉴于国内外对过约束并联机构自由度瞬时性的判别方法的研究非常少,基于机构自身的几何约束条件提出一种判别过约束并联机构自由度瞬时性的简便方法.该方法根据各分支的几何约束条件建立几何约束方程,通过检查几何约束方程是否存在非零实数解来判别机构自由度的瞬时性,并以五种过约束并联机构为例,阐述该方法的具体判别步骤.基于仿真软件ADAMS提出一种判别过约束并联机构自由度瞬时性的仿真分析方法,该方法检测仿真模型自动添加的多余自由度,检查自动添加的多余自由度是否产生位移来判别自由度是否为瞬时的,同样采用这种仿真分析方法对上述五种过约束并联机构的自由度瞬时性进行判别.结果表明两种判别方法得到的结果是一致的,有力地验证了两种判别方法的正确性.     

逆向工程中模型重建技术现状与发展

总结了逆向工程中模型重建的典型方法,分析了这些方法的基本思想、主要特点和应用情况,并指出了存在的不足和局限性,重点阐述了基于特征和约束的模型重建方法,最后就模型重建技术的发展趋势作了探讨,为机械装备逆向工程技术的研究提供参考和借鉴。     

基于逆向工程的缺损颅骨模型重建

利用逆向工程技术,对颅骨缺损部分进行曲面重构,同时利用快速成型技术还可以得到颅骨和补缺处的实体模型,大大缩短了手术时间,提高了手术的成功率.     

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。     

基于局部曲面重建的逆向工程系统模型的研究

在分析逆向工程系统模型的基础上,提出一种基于局部曲面重建的逆向工程系统模型,可以根据现有产品的测量数据直接显示三维图像和快速成型,大大缩短逆向工程所需的时间,免除了大量复杂曲面建模的困难,同时分析了基于光线追踪的体绘制算法的原理和影响显示效率的因素,设计了光线追踪显示体数据的新求交算法。实验结果表明,该算法具有较强的实用价值,对于进一步推动逆向工程的研究和实用化具有重要的意义。     

产品逆向设计中特征和约束的重建

利用目前逆向工程软件重建的实物CAD数字化模型,只能实现对产品几何形状的复制,因此设计者不能对CAD模型进行更进一步的编辑修改及再设计。提出了通过将逆向设计软件与三维参数化CAD系统相结合的方法,由实物的点云模型反求出CAD模型,此方法反求出的不仅仅是实物的几何形状,而且可用参数化的方法重建出各特征、特征间的几何约束和设计者的设计意图,从而使反求出的模型支持对复制产品的再设计。     

反求工程中产品三维模型重建技术综述

阐述了反求工程的基本概念、研究内容及基本过程 ,总结了反求工程中的两个关键技术问题——形状表面数字化和产品几何模型重建技术的研究现状 ,提出了应该重点解决的理论与技术问题     

基于CATIA的逆向工程中的曲面重建

曲面模型的建立是逆向工程技术中极为关键的一步。本文通过一个具体实例,介绍了如何利用CATIA V5逆向工程模块调入点云,经过滤、网格化,到创建扫描线、生成曲线、填充曲面最后建立起曲面模型的数据处理过程,为读者提供了一种逆向工程中曲面重建的基本方法。     

逆向工程软件的选取与模型重构技术

模型重构技术是逆向工程中最关键的组成部分,在工程实践中应用最为广泛。本文简要介绍了逆向工程的含义及其基本工作流程;重点介绍了逆向工程软件的选取,即根据点云的复杂程度,采取单一软件或多种软件交互式地进行;通过典型实例详细论述了模型重构技术在工程中的综合应用。     

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。     

基于参数树状约束的零部件族结构模型研究

为保证复杂机械产品具有良好的设计结构和高效的配置求解,提出了一种基于树状约束的零部件族结构模型。该模型以参数化的方法描述了产品结构中零部件族的特征属性域及装配结构域,并表达了零部件族成员及零部件族自身特征参数间的依赖约束关系。最后,以桥式起重机零部件族的约束建模为例,验证该零部件族结构模型的适用性。     

基于逆向工程的轿车引擎盖设计

阐述了逆向工程的概念及工作流程,通过利用逆向工程CAD软件IMAGEWAREA对轿车引擎盖的逆向设计分析了对模型扫描采集点云,以及对点云数据进行数据处理、曲面重建的过程。     

基于逆向工程的汽车覆盖件产品设计

在介绍汽车覆盖件产品逆向开发流程及其关键技术的基础上分析了点云数据采集、处理、曲面重构、曲面数据质量评估等工作要点。以某车型翼子板的逆向设计为例,由ATOS光栅扫描仪测得点云数据,利用Image-ware软件对测量数据进行处理,且基于NURBS曲面重构理论进行覆盖件造型表面重构,完成了汽车翼子板复杂曲面的三维几何模型逆向设计,为后续的分析、模具设计、NC加工等奠定了基础,极大地缩短了产品的开发周期。