以CSG模型为基础的有限元网格自动划分

几何造型系统作为 CAD/CAM 的核心,使机械设计制造所需要的全部信息可以从其几何模型中提取。文中在 CSG 几何造型基础上研制出了有限元网格自动发生器。算法立足于罚函数技术,采用推理识别的方法,自动生成有限元结点、单元数据。试用证明,此网格发生器效率高、可靠性好。     

面向产品全息信息传送的三维STEP模型网络浏览器

基于STEP标准数据核的远程协同设计系统,具有开发工作量小、易于实现的特点.基于标准的STEP数据核和STEP文件,可以将不同企业所用的具有不同数据内核和数据文件格式的异构CAD系统,通过网络连接起来,实现协同设计的目标.基于STEP应用协议和STEP数据文件,既可以传送产品数据本身,又可以传送数据结构,可以传送形体的全部几何信息和拓扑信息.介绍了作者所开发的三维STEP模型浏览器,它实现了图形浏览、几何和拓扑信息提取和查询、设计修改意见的三维立体标注等实用功能.基于STEP的信息传送机制,有希望实现产品设计、工艺设计和加工制造信息等全息信息的远程传送和利用.     

基于STEP的CAD/CAPP集成系统的研究与实现

利用STEP建立了CAD／CAPP集成系统，论述了零件特征信息生成方法和实现CAD／CAPP集成的方案，重点阐述了运用面向对象技术及数据库技术，从三维CAD输出文件中自动提取和识别零件特征的方法。该方法可作为异构CAD／CAPP系统零件信息传输的接口工具。     

面向三坐标测量机应用的检测特征自动提取和识别

为了解决三坐标测量机(CMM)中手工输入检测信息的问题,提出了自动提取和识别检测特征的方案。应用特征技术,实现了基于CAD模型公差特征的自动提取。利用CAD模型中几何要素标识唯一的特点,建立了STEP和QDAS中性文件的匹配,解决了几何信息和检测信息在CAD和CMM之间的传递和识别问题。在Unigraphics上进行了二次开发,使其能自动输出匹配好的STEP和QDAS文件,并能被CMM软件识别和应用。     

三维CAD评析

一、三维CAD简介三维CAD(Computer Aided Design)记录的是空间几何拓扑关系、实体、表面等信息,采用几何拓扑技术、实体造型技术、特征技术、参数化变量化技术等。三维CAD所设计的三维零件可以为后续的工艺分析和数控加工提供完整统一的产品数据信息。优秀的CAD系统是一个高效的设计工具,应具有参数化设计功能,三维实体模型与二维工程图形应能相互转化并关联。CAD可分为自动设计和交互设计两类。自动设计效率高;但灵活性差,只适用于标准化程度高产品结构固定的产品;交互设计灵活性大,能充分发挥设计人员的主观能动性,但效率低,交互…     

离心泵叶轮CAD系统开发

建立W indows环境下的离心泵叶轮三维CAD系统,该系统运用V isual C ,选择Pro/E为支撑软件,根据离心泵水力设计原则,完成了从离心泵基本设计参数的输入、计算到叶轮轴面图生成这一整套的参数化CAD过程,并生成Pro/E接口文件,然后在Pro/E中实现叶轮空间扭曲叶片的三维实体造型设计,摒弃了传统生成叶轮二维木模图的方法。     

回转体刀具CAD/CAPP关键技术的研究

基于面向制造的设计思想,采用制造法造型技术对回转体刀具进行了三维形体设计,同时对造型过程中涉及的与加工制造密切相关的工艺数据进行提取与存储,最终自动生成工艺卡文件,实现了复杂回转体刀具的CAD/CAPP系统集成。     

天喻参数化三维设计平台

天喻CAD三维版是面向机械设计领域而设计开发的二、三维一体化产品造型和设计平台。具有强大的参数化特征造型、曲面造型功能和二维视图的自动生成能力,结合完整的二维图形系统,使用户不仅能得到精美的三维造型实体,而且能绘     

CAD产业发展的回顾与思考(之四)PTC/ProE参数化特征设计新天地

要求三维CAD实用化 Parasolid和Medusa等都属于体素拼合系统，将立方体、圆柱体、圆锥体等用类似于搭积木的方法组装成机械零件，这种操作方式并不符合设计师勾画产品草图时的构思习惯，而且无法表示自由曲面形体。当时CAD软件提供的三维设计工具是线框造型，让设计师在二维的构造平面上画图，由计算机自动将构造平面上的二维图变换成产品模型空间中的三维图，然后手工将线框蒙面，产生完整的三维表面模型。     

2.5维几何造型

2.5维几何造型是指由形体的二维几何信息通过平行延拓或旋转延拓等方法建立形体的三维几何模型的一种造型方法,它是形体输入的一种重要手段。用离散的方法,以多面体逼近曲面立体,对于降低问题复杂性、提高运算效率是十分有效的,本文详细论述了如何实现多面体的2.5维几何造型。     

三维CAD/CAE一体化的参数化动态有限元建模

提出了一种基于CAD参数化技术与CAD／CAE一体化技术的参数化动态有限元建模方法，该方法解决了三维实体有限元建模中几何模型的描述与驱动、参数联动、模型自动更新等一系列问题，为先进的参数化有限元分析与优化设计提供了关键技术基础；阐述了三维参数化动态有限元建模方法中的若干关键技术，包括具有典型意义的基于AutoCAD／MDT二次开发环境ObjectARX的CAD／CAE集成方法、复杂三维组合曲面网格全自动生成算法、复杂三维实体的四面体网格全自动生成算法、面向对象的有限元模型描述方法，以及有限元模型的参数驱动方法等；建立了一个三维参数化形状优化设计应用原型系统。     

基于STEP的特征造型系统

零件的特征建模是ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ集成的关键，本文于ＳＴＥＰ的特征造型系统ＪＷ－ＣＡＤ。它以Ｐｒｏ／Ｅ系统作为支撑软件，并用ＳＴＥＰ标准作为零件信息达与数据交换机制。     

基于OpenGL的四圆弧齿轮三维建模和有限元分析

针对四圆弧齿轮的轮齿是三维螺旋体的特点以及其几何设计与力学计算复杂的实际情况,采用三维有限元法,以VC++6.0为开发工具,基于OpenGL图形内核自主开发了一款四圆弧齿轮有限元分析专用软件,包括四圆弧齿轮三维实体模型参数化计算机辅助设计、有限元网格的自动生成、边界条件的建立、最恶劣加载点的确定以及应力的计算,工程人员只需输入四圆弧齿轮的基本参数,即可自动实现四圆弧齿轮的参数化CAD建模和有限元分析。通过与SolidWorks软件中的Simulation有限元分析模块进行对比,验证了所述软件分析结果的正确性。     

基于STEP-NC的CAD/CAPP/CNC系统集成技术研究

针对CAD、CAPP、CAM及CNC系统间信息集成和共享的瓶颈问题，在综合分析各系统的不同功能及需求的基础上，依据STEP—NC标准，建立了CAD／CAPP／CNC系统集成模型。在该系统集成模型中，采用STEP中性文件形式描述产品信息，各系统之间通过中性文件实现信息的交换和共享。对系统集成信息模型以及设计特征到制造特征的映射等关键技术进行了研究，为更进一步的CIMS系统集成研究奠定了基础。     

三维视景虚拟产品设计集成系统

基于LINUX系统,采用C／C 开发了三维视景虚拟产品设计的集成系统。首先基于ACIS,应用B-rep建模方法描述实体,转换ProE,CATIA图形文件成为中性STEP文件;其次基于Open Inventor,生成由完成场景对象的各种行为描述的文件;最后基于Renderizer,对该文件进行渲染。     

基于STL文件的变密度三维全六面体网格自动生成方法

针对STL文件在传递复杂几何实体模型信息方面具有精度较高的特点，提出了一种基于STL文件变密度三维全六面体网格自动生成方法，给出了STL文件的数据格式及其内容约定，详细阐述了基于STL文件空间CAE模型表面特征自动识别、拓扑关系的生成和变密度栅格法加密信息场的建立等关键技术。实现了在实体模型表面曲率较大和厚度较小的局部区域进行协调加密，可以获得与实体模型边界吻合良好的全六面体协调网格，适合于工程问题的有限元分析计算。若干复杂实体模型算例表明，该算法实用性强，效果良好。     

Mathematical modeling for the design of a generic custom-engineered form mill

This paper presents a mathematical model for the geometric design of a custom-engineered form milling (CEFM) cutter and develops an accurate 3D surface-based generic definition of the form mill. The proposed geometric definition of the CEFM cutter is developed in terms of biparametric surface patches using newly defined 3D rotational angles rather than the conventional 2D angles. The non-uniform rational B-spline curve fairing and sweep surface approaches are used to design the cutting edge and flank surface, respectively, of the cutter. To validate the methodology, an interface is developed that converts the proposed 3D parametric definition of the cutter into an intermediate neutral CAD format and then renders the cutter model in any CAD modeling environment. The accuracy of the mathematical model is verified by evaluating the deviation plot between the surfaces of the proposed cutter model and the surfaces developed using digitized data of an existing actual CEFM cutter. The satisfactory comparison verifies the shape design methodology for custom cutters presented in this paper. The method described here offers a simple and intuitive way of generating shape design of custom cutters for possible use in machining process simulations, finite element analysis, and other applications.     

一种基于STL几何模型的有限元三角形网格的自动生成方法

有限元网格划分是有限元分析的关键技术之一。本文利用CAD软件导出的STL几何模型,用自行开发的几何基本工具库对其进行几何信息提取,然后通过网格优化后,自动生成合格的三角形有限元网格,最后输出商业化有限元分析软件所需的前处理文件,为有限元分析提供了一个快速建模工具。     

XML在基于STEP的产品数据表达中的应用

对于网络化和数字化制造而言，系统之间的产品数据共享是一个迫切需要解决的问题。用STEP标准作为CAD系统的输出结果，应用国际标准化组织所制定的转换规范，将STEP文件转换为相应的XML中性文件，建立XML Schema库，可以实现网络上的中性文件传输，达到系统间的数据共享。通过简例验证，证明利用XML实现产品数据的网络化应用，是基于STEP的产品数据的XML表达的可靠方法。     

一种三维有限元网格的快速消隐算法

提出了一种利用三维有限元网格相关性实现三维有限元网格快速消隐算法。该算法通过对单元面的排序直接剔除了内部完全不可见网格 ,避免了大量的线、面查找计算 ;通过单元面的深度排序 ,避免了消隐算法中的大量求交和比较计算 ,从而达到大大减小计算量、实现快速消隐的目的。本文所提出的消隐方法速度快、稳定性好 ,在实际应用中取得了满意的效果。