三维CAD模型公共可重用局部结构自动提取

为了更好地实现CAD模型的重用,提出一种面向CAD模型的自动识别和提取公共可重用局部结构算法.首先将CAD模型用属性化特征邻接图来表示;将公共可重用局部结构的提取转化成频繁子图挖掘问题来解决,通过候选产生、候选剪枝、频繁度计数及后处理等步骤来实现可重用局部结构的提取.实验结果表明,该算法可以实现隐含在外形完全不同的CAD模型中的、不易被发现的局部结构的提取,由于在提取的过程中运用了多种优化算法,因此算法的效率可满足工程应用中的需求.     

基于拓扑逼近的CAD模型局部结构检索

为了从大量CAD模型中检索出具有指定局部结构的模型,提出一种基于拓扑逼近的检索方法.根据建立的CAD模型上边界面的几何与拓扑信息表达模型,提出一种统一度量方法来计算检索对象与检索条件中不同类型边界面之间的相似度;利用基于广度优先搜索的图生成树算法得到检索对象与检索条件之间的初始边界匹配方案;提出拓扑逼近算法,并将初始边界匹配方案作为其输入条件搜索最佳边界匹配方案;在最佳边界匹配方案基础上计算检索对象与检索条件之间满足绝对误差限的相似度,实现CAD模型的局部结构检索.根据文中方法在UG平台上开发了CAD模型局部结构检索系统.实验结果表明,该方法能够有效地实现CAD模型局部结构检索,具有较好的精度和较高的效率.     

飞翼式飞行器结构布局与构件尺寸的两级优化

为优化飞翼式飞行器的结构,提出同时考虑结构布局优化和构件尺寸优化的两级优化方法. 第1级优化将翼梁数量范围和位置范围作为约束,以重量最轻为优化目标,采用iSIGHT的多岛遗传算法优化结构布局;第2级优化给予第1级给定的结构布局方案,在满足应力约束和位移约束的前提下,确定各构件最佳尺寸,使该结构布局方案的结构重量最轻. 在第2级优化中,根据CAD外形模型和固定的结构布局参数,采用MSC Patran的PCL语言自动生成飞机的结构有限元模型,采用MSC Nastran优化全机结构,并将优化结果返回给第1级. 再通过两级之间的迭代获得结构布局和构件尺寸的最优设计方案. 整个两级优化过程用iSIGHT集成. 实例表明该方法为飞翼式飞行器结构布局和构件尺寸协同优化问题提供1种有效的解决办法.     

白车身耐疲劳结构6σ稳健优化参数的估算仿真

为提高车辆耐疲劳结构性能,降低零部件失效概率,提出白车身耐疲劳结构6σ稳健优化参数估算方法.首先分析白车身耐疲劳结构组成部分及稳健优化,利用运动微方程描述其在线性条件下的相关向量,完成耐疲劳结构平均损耗的表达方程,将6σ稳健优化参数计算分解成4个基本步骤,以降低计算过程中不确定因素的敏感性;其次,以耐疲劳可用时间安全性要求为宗旨,计算出稳健优化参数的最大波动范围,利用2阶响应面模型计算均值及方差,完成估算模型的构建,使用遗传算法寻取最优结果;最终,与传统稳健优化参数方法的仿真结果对比证明,6σ稳健优化参数估算方法稳健性更高、抗干扰能力强,能有效提高车辆耐疲劳结构性能,改善零部件失效情况.     

三维CAD模型局部结构检索属性图算法

由用户交互式地选择欲检索的模型局部结构,并自动生成该局部结构的属性图;然后取出三维CAD模型库中每个待检索模型,根据模型的B-rep表示过滤出其中与欲检索局部结构组成面相似的面,通过删除不相关面,有效地将可能相似的局部结构从待检索模型中分离出来;最后利用图论中二分图最优匹配算法计算出模型中分离出的结构和欲检索局部结构的相似系数,并将该相似系数作为实现模型局部相似性检索的依据.实验表明,该算法能够实现CAD模型局部结构检索,并与人视觉上的相似性判断基本一致.     

树状成本估算模型的并行处理

树状成本估算模型是产品设计阶段常使用的模型,一个产品的构成可以用树状结构进行描述,并通过对产品的每一个构成要素的成本计算和归集,确定一个产品的成本。在现实的应用中,产品的结构的复杂程度往往超乎人们想象,对于产品的成本计算往往也是费时费力,如何加快一个产品成本的计算速度成为了一个产品在设计阶段的决定要素——成本适当的产品才可以投入生产．并向购买方提供合理报价。本文通过介绍树状成本估算模型的成本算法,分析树状成本估算模型通过并行处理提高计算速度的可行性．并给出基于SAP并行处理功能模块的并行处理的算法实现及性能优化的分析结果。     

面向Agent的模糊评标软件模型研究

以电子竞标软件开发项目为背景,探讨了面向Agent的模糊评标软件模型的设计与优化问题.给出模糊评标的软件类构架,并且用设计模式和多Agent的技术进行优化设计;重点提出一种Agent内部的单元结构,并着重分析单元结构的组成原理;探讨了面向Agent的软件模型设计和实现方法,给出了4表相结合的Agent实现模板,并给出了模糊评标关键算法的实现.所提出的面向Agent的软件模型分析过程和实现方法具有一般的理论意义和工程实用价值.     

基于概念格因子分解的零件三维CAD模型检索

针对影响概念格应用的重要问题—即使是一个小规模数据集也会产生大量的形式概念,文中提出了可以满足关系覆盖的用对象（属性）概念分解形式背景对应的布尔矩阵的新方法.用这种方法原对象属性间的二元关系可以用数量在对象（属性）概念个数以内的概念表达出来,成为概念格因子.文中给出了概念格因子生成的基本原理及其算法.通过分析三维CAD零件模型功能表面间的关系构建零件工程图结构模型,并将其映射为形式背景,从而完成概念格因子到零件关键结构的应用.最后,实例演示了概念格因子在基于零件工程图结构模型的零件CAD模型检索中的运用.     

PDM与CAD集成中的若干问题及解决方案

产品结构管理和统计报表输出是PDM系统的关键技术，本文详细讨论了在全局信息模型的基础上实现产品结构管理的方法，并结合机械设计的实际情况，给出在CAD系统中直接访问PDM产品结构和实现复杂的统计报表输出的方法，为探索PDM／CAD的无缝集成提出一种思路。     

面向移动终端的三维CAD模型面片生成方法

为提高三维CAD模型在移动终端的显示效率,提高模型细节的显示精度,提出了一种基于类型层次结构及对象体元的三维CAD模型面片生成方法。依据模型的数据库表示形式,抽取其必要的类型和图形信息,将三维CAD模型用图形分类树表示;对交互选择的分类树节点,使用基于离差标准化的方法估算所选节点的模型规模系数;依据规模系数确定模型的显示精度,以此进行三维CAD模型面片的生成。在移动终端开发了三维CAD显示系统并进行了三维CAD模型面片生成实验,通过实验证明了所提三维CAD模型面片生成方法的可行性和有效性。     

基于MSC Nastran/Patran的装船机金属结构有限元分析

为合理设计装船机金属结构,利用MSC Nastran/Patran对其进行有限元分析.探讨对包含轴承、滑轮等部件的复杂金属结构模型的简化技巧,在MSC Patran平台上建立装船机整体模型.利用MSC Nastran进行强度和刚度分析计算,并利用其结果调整设计方案.通过装船机结构计算结果与设计方案的互动,在满足规范要求的基础上,合理布局并选择型材,减轻整机重量,提升总体设计水平.     

MSC Patran在浮筏隔振装置模态分析中的应用

基于MSC Patran建立浮筏隔振系统模型. 在对系统进行模态分析之前,把认为薄弱的环节划分为一组,并首先对该组进行模态分析,通过对模态参数的辨识,对整个系统的动态特性进行预估,指导系统结构的优化设计.     

HgCdTe焦平面探测器热应力有限元分析

为降低HgCdTe焦平面探测器的内热应力、提高其可靠性,在MSC Patran和MSC Nastran 中对HgCdTe焦平面探测器进行热-力耦合分析.借助MSC Patran的参数化建模方法建立焦平面探测器的有限元模型,对该模型进行热分析,将结果作为温度载荷进行静力分析,得出HgCdTe芯片热应力分布情况.通过分析5...     

卫星结构板优化设计

利用MSC Patran对某板式卫星结构进行有限元建模,采用MSC Nastran对卫星进行模态分析,获取整星结构的模态参数,并与试验结果进行比对,验证有限元模型的正确性和准确度。在满足结构强度和刚度的约束条件下,对安装有效载荷单机的关键底板进行刚度和强度优化设计。优化前后结构的有限元仿真分析表明：优化设计可有效抑制载荷单机处的振动位移响应。     

基于PCL的三维流体载荷向结构载荷转换方法

为在MSC Patran中实现三维流体载荷向结构载荷的转换,分别基于反距离加权（InverseDistance Weighted,IDW）插值法和薄板样条（Thin Plate Spline,TPS）法,用PCL编写载荷转换程序.在MSC Patran中通过创建空间场来调用该程序,再通过创建压力载荷来调用所创建的空间场,从而实现转换.用该程序对内部受流体压力的管道进行结构分析,结果表明IDW插值法和TPS法都能很好地实现载荷转换,运算耗时相当;使用IDW插值法时,若插值点过多则会降低插值精度.     

LNG船液舱围护系统安装平台简化分析模型与优化

为实现LNG船液舱围护系统安装平台的最优化设计,分别用MSCPatran和MSC Nastran建立三维模型、进行静力分析;根据力学等效原理将三维模型简化为二维模型,进行变形和支座反力分析计算,依据三维模型的计算结果对二维模型进行修正,使简化的二维模型在不同工况下的变形和支座反力与三维模型的基本一致;最后进行二维模型的灵敏度分析,挑选出对结构质量影响较大的截面尺寸作为设计变量,以节点位移作为约束条件,以结构质量最小化为目标函数,对二雏模型进行结构优化,使结构质量最小．结果表明该方法使安装平台在满足位移约束要求的前提下极大地减轻结构质量,达到优化目的．     

质子交换膜燃料电池电堆结构封装支撑件振动可靠性仿真

为计算某质子交换膜燃料电池电堆封装支撑件的疲劳寿命,用CATIA建立该质子交换膜燃料电池电堆的CAD模型;用HyperMesh对该CAD模型进行网格划分;将得到的有限元模型导入MSC Patran中,确定输入载荷谱和边界条件并进行应力载荷计算,对该结构封装支撑件进行振动可靠性仿真．结果表明无论在一般路面还是在强化路面条件下,该封装支撑件满足整车对其寿命的要求．该仿真结果可为质子交换膜燃料电池电堆悬置系统的设计提供参考．     

基于PCL的高超飞行器结构参数化建模

在复杂的高超飞行器总体设计中,参数化建模起关键作用。该文根据结构分析软件MSC.Patran提供的二次开发语言PCL的特点,利用PCL实现参数化的高超飞行器结构建模功能。程序提供总体集成的接口便于总体集成优化。静应力与模态计算的结果显示出网格的有效性和计算的正确性。     

二维连续体结构形状优化及其在MSC Nastran上的二次开发

将响应面方法引入到二维连续体结构形状优化中,结合有限元方法,通过一系列的结构分析,近似拟合出状态约束(应力和位移)对设计变量的显函数,代替复杂的解析灵敏度分析,以MSC Patran为平台采用PCL语言开发二维连续体形状优化的程序. 文中算例通过与差分法的比较表明这一方法的有效性和可靠性.     

MSC Nastran优化功能在结构强度设计中的应用

对某型飞机机翼主梁,以MSC Patran、 MSC Nastran为基本工具,对其结构进行优化设计. 优化后的结构重量、梁缘条面积、梁腹板厚度满足工程实际要求;通过有限元分析,翼尖扰度也满足变形要求.