利用STEP的设计意图信息交换

设计意图信息交换标准是异构CAD系统之间设计意图信息交换的基础.对ISO 10303(STEP)标准最近公布的关于基于特征的设计意图信息交换标准的内容、表达模式及实施的中间交换文件格式进行分析;对设计意图信息交换特点、交换映射模式,以及交换过程中涉及的主要关键技术进行探讨;通过基于AP203交换协议的中间物理交换文件,实现设计意图信息交换,最后给出一个基于设计意图交换标准的零件特征参数化模型数据交换实例.     

设计意图驱动的产品形态设计方法

为减小用户和设计师对产品形态方案的认知差异,将产品形态设计中的设计意图分为设计需求意图、设计编码意图和设计解码意图,建立了设计意图模型,构建了以满足用户需求意图、体现设计师设计编码意图及减小用户解码与设计师编码之间差异为目标的设计意图模型求解算法,探讨了设计意图驱动的产品形态设计过程,研究了基于交互式遗传算法的设计意图求解方法。以家用轿车前脸形态设计为例,分别进行了设计需求意图获取与映射、设计编码意图表达以及交互遗传解码研究,验证了所提方法的有效性。     

设计意图捕捉与参数化设计集成研究

为实现意图捕捉、建模和求解,并且使求解结果可直接作为参数化设计的输入,提出了意图域、载体域和信息域三个概念.从需求的角度分解设计意图,形成意图域;在意图域的指导下,对产品进行结构划分,形成载体域.用意图域映射载体域,形成含有设计信息的信息域.信息域中每个信息单元为一个独立的物理模型,应用优化理论求解模型,得到参数化设计中的主参数.以叉车设计过程为例验证了所提方法的有效性.     

多粒度机械加工设计意图建模方法研究

针对抽象的机械加工设计意图难以直接用于检索工艺知识,以及在应用中难以描述的特性,在论述加工意图的组成要素的基础上,提出了加工意图多粒度结构化描述方法。通过对加工意图属性域的描述以及结合二维流形的结构化加工拓扑描述,建立了多粒度加工意图在加工过程演变中的描述模型。最后以实例验证,表明多粒度加工意图建模方法的有效性与实用性。     

基于特征映射的冲压工艺设计研究

冲压工艺设计是冲模设计过程中的关键一环。将特征映射技术引入到冲压工艺设计中;给出了特征映射中原象特征（设计特征）与象特征（工艺特征）的数学描述,讨论了四种映射方式（直接映射、共轭映射、组合映射与投影映射）;基于产生式规则知识,具体描述了特征映射的实施方法。     

基于特征映射的超临界机翼整体壁板板坯快速建模技术研究

将整体壁板分解为特征的集合,并进一步将特征分解为特征的位置、方向、几何尺寸、布尔运算等信息的集合。采用曲面优化展开映射实现了特征映射,通过特征的分解、映射与重构解决了超临界机翼整体壁板板坯快速建模的问题。喷丸成形实验表明,采用特征映射法计算完成的板坯成形后尺寸达到了设计要求的精度。     

面向虚拟装配的约束建模与装配意图捕捉技术

为保证虚拟装配操作的精度和效率,提出了一种准确高效的用户装配意图捕捉算法.给出了虚拟装配环境中约束模型的表达和建模方法,引入约束元素包围盒的概念,并提出了其构造原则及方法.将约束元素包围盒的相交测试作为装配意图捕捉算法的入口,根据约束元素和自由度之间的映射关系,提出了约束多层识别算法来判断约束元素之间的装配约束类型,并通过设置约束元素优先级和利用约束元素间的进给增量比较策略来实现约束的智能确认.最后,使用时间花费代价函数表征装配意图捕捉算法的计算效率.通过某航天产品中的装配实例验证了所提算法的有效性.     

基于STEP的CAD／CAPP信息集成与共享实现

依据对MDA－CADE与Mfg-PP产品信息集成与共享的研究,提出MDA－CADE,Mfg-PP按UoF集映射方式的特征分类,指出MDA－CADF特征集的公共超类（feature)属性值是特征识别和映射实现的主要判据,说明MDA－CADE与Mfg-PP特征集映射－特征的合并实现方法及示例。     

支持方案设计和技术设计的产品模型研究

基于表达设计意图和支持产品设计全过程的思想,分析方案设计和技术设计过程及产品信息的形成过程,提出支持产品方案设计和技术设计的产品模型。给出了产品组成结构、装配关系和结构设计3类产品信息的模型,其中结构设计信息包括装配特征、工艺特征和结构特征。列举并分析实现装配关系的装配特征实例,研究装配关系与装配特征间的功构映射,提出依据工程实际建立装配关系与装配特征间的稳定映射,实现产品设计知识的显示表达。最后用实例说明产品信息的传递和生成过程,验证该模型的有效性。     

基于设计意图建模的知识推送技术

为提高获取机械设计相关知识的效率并保证知识的有效性,提出了一种基于机械设计意图建模的知识主动推送服务方法。为设计任务建立了形式化的包含目标功能、约束条件和用户兴趣领域的设计意图模型,并根据机械概念设计阶段的各类相关知识的特点对其进行了规范化的组织管理,基于设计意图模型和设计知识库给出了系统的知识推送机制和通过功能—行为—结构映射进行知识匹配求解的方法。开发了机械概念设计知识服务系统的原型系统,并以液压式活塞泵为例验证了系统的有效性。     

面向对象的双向特征映射技术与实现

并行工程的实现要求多个应用特征空间在保持信息完整性，一致性的前提下实行双向映射。以产品全局特征模型为中心的映射过程分解成，从全局特征领域抽象特征再到领域具体特征的三个层次进行。映射认识以特征为对象按面向对象技术表达和组织，由系统知识库和过程知识库共同驱动双向特征映射的实现。     

基于特征的协同产品建模

产品模型是产品设计、制造的基础,存在于产品的全生命周期中。协同、并行的产品设计与制造需要与之相适应的建模系统。本文在总结了目前流行的一些产品建模系统后,提出一种适应于协同设计的建模方法;引入形状特征的概念,完成产品的形状特征建模;采用特征转换和映射工具将产品的形状特征模型转换为工程特征模型并映射到不同领域的应用中,以实现产品的协同设计与制造。     

一种基于渲染目的的自适应图像分类新算法

国际色彩协会在色彩管理系统中规定了三种渲染方式，针对不同渲染目的对图像进行自动分类，以达到最佳匹配效果。本文对基于图像的彩色特征、边缘特征、纹理特征和灰度特征等单图像牲基于渲染目的进行分类，结果发现单个特征分类的精度并不是十分理想。因此提出一种基于渲染目的的自适应图像分类算法，它将多个图像特征联合起来对图像按照高彩色图像、计算机生成图像和自然图像等渲染方式进行自适应分类。     

多生物效应技术实现方法研究

经亿万年进化的生物已经具备了完善的结构、性状、原理和行为等生物特性,这些特性能为现实多种复杂问题提供有效解决机制。生物为产品设计尤其是仿生设计提供了原始素材,是创新的灵感之源。为充分利用已知的生物原型,进行系统化的产品仿生技术结构设计。建立多生物效应的描述模型,基于灰色聚类提出了生物—技术系统的特征聚类方法;研究生物功能技术实现的类比方法,提出了基于属性的生物-技术功能映射模型及多生物效应驱动的产品原理解构建过程,给出了基于特征聚类的多生物效应技术实现方式;集成上述研究成果形成了面向产品系统设计的多生物效应技术求解模型,并以纽扣电池扣圈装置创新设计为例,验证了本方法的有效性。     

基于分层动态映射的产品成本预测方法

为了细致考察成本变量的动态变动性与层次关联,提出一种基于产品特征-过程消耗-成本分层动态映射的精细化产品成本预测方法。面向产品族和产品系列,对设计层、过程实现层、资源支持层各层变量间的关联关系进行逐层分析,建立产品特征到材料消耗量、作业量的定量映射,采用时间序列分析方法对成本变量的时变规律进行分析和预测,构造产品特征与材料成本、生产作业成本的动态定量关系,实现基于特征的产品成本动态预测。以某企业设计、生产的翅片式换热器系列产品为例进行了研究,对预测模型的建立过程和应用效果进行了详细说明,并验证了预测方法的有效性。     

一种基于加工特征的数控工艺设计方法

将数控工艺的设计分成了两大模块,即加工特征级的智能工艺决策过程和加工方法级的派生式数控代码生成。对加工特征进行数控加工工步设计时,辅以加工特征数控工艺决策知识库、机床特征映射库和刀具特征映射库的智能支持,提高了工艺决策的准确性和智能化水平。同时以加工特征为单元,采用参数化编程技术实现数控程序的派生式生成,提高了数控程序设计效率和质量,并有利于数控程序设计的自动化、智能化、模块化。     

集成系统GS—ICCC中特征技术的研究与实现

本文形式化地描述了特征及其相关属性 ,分析了特征的生成属性。在解决特征一致性问题时 ,首先将特征分为应用特征、形状特征及特征表示三层 ,然后通过特征转换和特征映射将制造特征与设计特征有机地结合在一起 ;抽象特征概念的引入 ,减少了CAD系统与CAPP/CAM系统之间的信息转换 ,同时又使得在产品的开发初期 ,设计师和工艺师就能进行并行工作。本文详细给出了系统ZD -MCADII在集成系统GS -ICCC中与CAPP的特征接口。