基于ACIS平台的新型CAD模型理论及其应用研究

论文题目: 基于ACIS平台的新型CAD模型理论及其应用研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械设计及理论

作者: 徐丽茹

导师: 刘子建

关键词: 多刚体动力学,特征模型,自定义属性

文献来源: 湖南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着先进制造和现代设计技术向集成化方向发展,对产品的信息描述要求更加全面、准确,以支持产品生命周期的更多阶段。使用现有的产品数据表达与交换标准STEP只能描述CAD模型几何、拓扑和部分运动学信息,对多刚体动力学特征的描述一直是特征模型中的一个空白。模型是信息的载体,信息完备的设计模型是现代CAD技术的核心。对一个理想的CAD模型而言,运动学与动力学的准确、完整描述是十分重要的。基于这种思想,本文提出了建立一种包含运动学和动力学特征的新型CAD模型,对其进行了相应的模型理论研究,并在美国Spatial Technology公司提供的ACIS几何造型平台上对其实现应用进行了研究。 ACIS提供了大量的函数库,具有丰富的几何造型功能。本文对ACIS的整体结构、提供的资源和功能等进行了全面的梳理,在此基础上,利用它与Visual C++6.0的接口,在AMFC的环境下完成了HDCAD应用软件系统的研制。HDCAD系统完全按照软件工程的思想进行开发,系统模块划分清晰,人机界面友好,基本功能齐全,便于其他开发者按模块化设计思想对系统进行扩充和改进。目前,HDCAD系统已能实现全部简单实体的造型和扫掠等复杂实体造型功能。论文创新地用自定义属性的方法将运动学与动力学特征添加到HDCAD的三维模型中,使模型的几何、拓扑、运动学和动力学等特征共存,信息更为完备,从而完成了对这种新型CAD模型建模软件实验系统的研究,具有创新性和实际意义。 本文通过对包含运动学和动力学特征的新型CAD模型理论与应用的研究,预示了该理论和方法有很大的发展潜力和广阔的应用前景。

论文目录:

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 CAD技术概述

1.2 CAD建模技术

1.2.1 CAD建模技术的发展

1.2.2 传统几何造型方法的分类和特点

1.3 特征模型

1.3.1 特征模型的产生

1.3.2 特征的分类

1.3.3 基于特征的设计方法

1.3.4 包含动力学特征的扩充特征模型

1.4 CAD几何平台概述

1.4.1 PARASOLID几何造型平台

1.4.2 CAS.CADE几何造型平台

1.4.3 ACIS几何造型平台

1.4.4 CAD／CAM几何造型平台的发展趋势

1.5 选题背景及意义

1.6 本文主要研究内容

第2章 基于STEP的多刚体动力学模型理论研究

2.1 STEP简介及应用现状

2.1.1 产品数据交换方法的发展及其应用状况

2.1.2 STEP技术概述

2.1.3 STEP在国内外的应用状况

2.2 STEP标准中对特征的描述

2.2.1 STEP Part48中对特征的定义

2.2.2 STEP Part214中对特征的定义

2.2.3 STEP Part224中对特征的定义

2.3 多刚体动力学的理论建模原理

2.4 基于STEP的多刚体动力学特征建模实现

2.4.1 对多刚体系统的描述

2.4.2 多刚体动力学应用协议制定

2.5 EXPRESS向C++的映射规则研究

2.5.1 EXPRESS信息建模语言

2.5.2 EXPRESS向C++的映射规则

2.6 小结

第3章 ACIS几何造型平台

3.1 ACIS的形成背景及应用

3.2 ACIS的结构

3.2.1 ACIS组件

3.2.2 ACIS产品

3.2.3 ACIS的数据结构

3.3 ACIS中的C++技术及其开发接口

3.3.1 ACIS中的C++技术

3.3.2 ACIS的开发接口

3.4 ACIS的主要功能

3.5 Scheme语言

3.6 小结

第4章 HDCAD几何造型系统的总体体系结构

4.1 面向对象的程序设计方法概述

4.1.1 结构化方法

4.1.2 面向对象开发方法

4.1.3 面向对象技术的分析、设计与编程方法

4.2 系统的主要设计思想

4.2.1 系统的可行性分析

4.2.2 系统的需求分析

4.3 系统的体系结构

4.3.1 系统的总体框架

4.3.2 系统的总体结构及主要功能

4.4 系统的界面设计

4.4.1 用户界面设计原则

4.4.2 HDCAD系统的用户界面

4.5 小结

第5章 系统主要功能实现

5.1 线框模型

5.2 曲面模型

5.3 实体模型

5.3.1 简单实体造型

5.3.2 拉伸

5.3.3 旋转

5.3.4 扫掠

5.4 实体编辑

5.5 基于ACIS的动力学和运动学特征属性的定义

5.5.1 用户自定义属性的方法

5.5.2 属性指针

5.5.3 动力学和运动学特征自定义属性的实现

5.6 小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)

发布时间: 2005-09-27

参考文献

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