具有复杂轮廓特征的实体模型重建方法

基于特征的模型重建是结构类零件实体模型重建的一种重要方法。借鉴正向设计的思想，提出了通过创建截面轮廓线来重建一类具有复杂轮廓特征的方法：首先选取合适的轮廓截面并得到截面轮廓数据点，然后排序轮廓数据点、识别轮廓线型、拟合分段曲线以及提取约束关系，进而实现截面轮廓的约束拟舍，从而得到满足有效约束的截面轮廓线；将截面轮廓线以某种扫掠方式形成实体特征，根据特征之间的依赖关系，运用实体布尔操作将各实体特征“组合”为实体模型。重点研究并实现了其中的关键技术——基于约束的截面轮廓重建方法，并用实例验证了方法的有效性和稳定性。     

一种新的约束识别与求解算法

约束拟合是逆向工程中模型重建的重要一环。其中约束的识别与求解是约束拟合的关键。本文提出了一种新的二维约束识别求解算法,实现了约束识别求解器。首先给出了二维基本图元的规范化表示及其常见约束关系;然后根据约束识别准则,自动识别出基本图元之间的潜在约束关系,并交互地对其进行确认和编辑;最后根据这些约束关系,采用合适的约束表达策略以及有效的优化算法,进行整体的约束求解,实现基本图元之间的同步拟合。大量实验证明了该算法的稳定性和有效性。     

基于测量点的草图平面与草图轮廓生成算法研究

提出了在 CATIA二次开发平台上 ,首先由测量点生成草图轮廓 ,再根据用户对设计意图的理解 ,按照正向设计的思路 ,反求结构件三维模型的思想。主要研究了基于测量点的草图平面的提取 ,草图平面上草图轮廓线生成的相关算法。并提出利用类似草图轮廓生成的算法 ,由测量点构造曲面上的若干截面线 ,并构造出曲面上的特征线 ,然后反求自由曲面模型的方法。     

基于尺寸协调关系定义的飞机制造协调路线图的自动生成

针对目前编制飞机制造协调路线及工艺容差分配工作量大、效率低等问题,提出了采用规范化尺寸协调关系定义和制造协调路线图来辅助工艺人员完成复杂的工作.首先设计了规范化格式的尺寸协调工艺文件,然后系统自动解析文件中的尺寸链和相关工艺信息,最后结合图符优化布局算法和预定义的图符库,实现了飞机制造协调路线图的自动生成.     

飞机柔性件铆装中的接触力建模与偏差分析

基于线弹性小变形假设,分析飞机柔性板件装配过程中的相互接触作用。提出了基于三角网格模型几何干涉分析的接触状态检测,采用部分析因设计方法（FractorialFactorialDesign）建立了接触力与接触节点间隙的线性关系,并在此基础上设计了接触平衡位置求解算法。通过与实验对比,验证了基于接触力模型的装配偏差分析模型预测柔性板件装配偏差的准确性。     

基于宽容分层序列法的飞机装配公差稳健设计技术

飞机制造中由于工序能力指数和公差等设计变量存在变差,可能导致无法满足飞机装配质量要求以及制造成本波动较大的问题。运用稳健设计方法建立了飞机装配公差的可行稳健性和敏感稳健性两类设计模型。可行稳健设计考虑了公差等设计变量对装配可行性的影响,使其变差不影响装配功能的实现;敏感稳健性设计则考虑了公差等设计变量对制造成本和装配质量的影响,在目标成本较小的前提下使得目标成本和装配质量受设计变量变差的影响最小。提出了针对飞机装配公差可行敏感稳健设计的多目标优化问题的宽容分层序列求解算法。将公差设计中制造成本、装配质量波动、制造成本波动多个设计目标按照重要性依次排序。首先求解成本最小情况下的公差一般优化解,然后在成本最小值的宽容约束下,求得具有装配质量波动最小值的公差,最后在上述两个优化目标的宽容约束下,求得成本波动最小的最优公差。应用实例和分析结果表明了方法的有效性。       

复合材料传动轴设计及制造关键技术的研究

总结了复合材料传动轴的轴管典型结构、材料、纤维角度及铺层、接头连接的设计关键技术及纤维复材传动轴、纤维金属混杂复材传动轴的制造关键技术,最后对复合材料传动轴的设计及制造技术的进一步研究方向进行了展望。     

基于网格模型的一种新的区域分割算法

研究并实现了一种新的基于三角网格模型的区域分割算法，该算法首先计算网格模型中每个三角网格的法矢和面积，通过检测三角网格的面积及其法矢夹角进行区域生长，找到全部的边界网格，从而实现区域分割。在此基础上，应用了相邻块整体融合、块分解融合以及块边界光滑等方法，优化了分割结果。通过实验验证了算法的有效性和稳定性。     

面板增强中空复合材料构件微波成形工艺

针对面板增强中空复合材料构件在复合成形时存在的耗费时间较长及难以保证大高度芯柱直立性的问题,提出了能够保证大高度芯柱直立性的铺放成形工艺并设计了用于该成形工艺的芯模,设计了包含使用高导热透波芯模、施加合适固化压力、采用多层异种材质模具、采用定制微波炉、采用多个升温速率这5个措施的微波加热固化方式。利用上述成形工艺制造实验样件,并测试了样件的力学性能,其中平压强度、剪切强度、弯曲刚度和平拉强度分别为2.2MPa、0.60MPa、20.0N·m2、3.3MPa。制造规格为30cm×14.5cm的样件能耗约2028kJ。实验结果表明所提出的成形工艺能高效低能耗制造出芯柱直立性和综合力学性能较好的面板增强中空复合材料构件。     

逆向工程中基于BP网络的自动特征识别器的设计与实现

应用BP网络技术设计了一种具有良好扩展性的基于前向反馈网络的自动特征识别器．该特征识别器能依据从三角网格模型中提取的输入信号自动识别出机械零件中常见的凸块、圆台、型腔、圆孔、台阶、直槽、T型槽、燕尾槽、V型槽等几何特征,并具有响应速度快、适应性广等优点．