三维分层参数化设计方法研究及应用

论文摘要

随着CAD技术基础理论及应用水平的不断提高,传统基于二维的设计理念及方法已逐渐被三维所取代。为了适应快速变化的市场需求和异常激烈的商业竞争,实际工程对三维CAD系统的设计效率提出越来越高的要求。本文从大型工业建筑模型本身所具有的结构特点出发,分析传统设计方法在设计效率上存在的问题,提出分层参数化设计方法以及基于分层参数化模型的协同建模方法。全文围绕如何提升大型工业建筑结构的三维设计效率展开论述,具体研究工作如下:(1)基于“分而治之”的设计思想,建立分层参数化设计方法。该方法自顶向下地将大型工业建筑结构划分为若干个相互关联的子结构,构建大型工业建筑结构的分层参数化模型;通过分析基于历史的参数化特征造型技术的实现方法,提出分层参数化模型的变更传播机制和重构策略,实现对模型的快速设计与修改。(2)通过对分层参数化模型的基本特点进行分析,提出基于分层参数化模型的协同建模方法。首先对“计算机支持协同工作”(CSCW)及协同设计等相关基础进行阐述,然后分析三维分布式协同建模环境的实现机制,建立基于分层参数化模型的协同建模框架,并详细讨论协同事务的并发控制机制。(3)开发基于分层参数化设计方法的三维建筑结构设计原型系统InteRDS,并在中冶南方等公司的项目实施中得到初步应用,应用结果表明,其设计效率可满足实际工程设计的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的来源、背景及意义
• 1.2 CAD 发展历程简述
• 1.3 实体模型表达
• 1.4 图的表达
• 1.5 本文组织结构
• 1.6 本章小结
• 2 基于历史的参数化特征造型方法分析
• 2.1 特征建模技术
• 2.2 特征关系图
• 2.3 本章小结
• 3 三维分层参数化设计方法
• 3.1 工业建筑结构的分层设计特性
• 3.2 分层参数化设计方法的基本思想
• 3.3 层的创建
• 3.4 层依赖关系
• 3.5 层间特征移动
• 3.6 多个层的合并
• 3.7 变更传播与模型重构
• 3.8 本章小结
• 4 基于分层参数化模型的协同建模方法
• 4.1 协同设计的相关介绍
• 4.2 协同建模实现框架
• 4.3 并发控制机制
• 4.4 本章小结
• 5 系统实现与方法应用
• 5.1 系统介绍
• 5.2 应用实例：某轧钢生产线设备基础分层参数化设计模型
• 5.3 其它分层参数化设计模型实例
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 论文完成的工作
• 6.2 论文的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录