基于特征的异构CAD集成数据交换技术研究

论文摘要

随着计算机和信息技术的发展,协同设计技术已在制造业企业得到广泛应用,作为实现异构CAD系统用户之间协同设计和互操作的瓶颈,异构CAD模型数据交换技术一直是CAD&CG领域的难点问题。本文在国家某部委“十一五”预研项目“**异地协同设计制造网络平台关键技术”的支持下,为解决协同设计用户间的CAD模型数据交换问题,提出了一种CAD模型集成交换策略。该策略通过构建集成数据交换平台为基于异构CAD平台工作的协同设计用户提供CAD模型数据交换服务。首先提出了异构CAD集成交换策略的理论框架,分析并描述了该理论框架的运行机制和特点。其次,给出了基于特征的异构CAD模型数据交换的具体实现方法,主要工作包括:分析CAD模型的特征信息构成、给出基于标准特征的特征映射方法以及利用XML语言描述共享模型信息的方法。同时,对基于特征的CAD模型数据交换中的的若干关键技术进行研究:提出一种基于改进几何证书的几何元素标识方法,该几何元素标识方法具有定位快、精度高的特点;研究了基于特征的CAD模型数据交换过程中的约束转换方法,给出了特征级的约束具体转换方法,利用该约束转换方法可保证目标模型与源模型之间的设计意图一致性。最后,本文利用VC++6.0、JSP等编程工具开发了一套CAD数据集成交换平台,利用平台实现了V5 R14和UG NX5之间的CAD数据交换,具有传输速度快、开发成本低等优点。目前,平台已能够实现二十多种特征的CAD模型在线转换,包括拉伸、旋转、扫描、倒圆角、阵列等特征。平台运行结果表明,通过本文提出的几何元素标识方法和约束转换方法能够保留特征和约束等高层语义信息,目标模型可编辑。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 相关领域国内外研究现状
• 1.2.1 CAD技术研究现状
• 1.2.2 异构 CAD数据交换方法及研究现状
• 1.2.3 XML技术
• 1.3 课题的来源及课题意义
• 1.4 本文研究主要内容
• 2 CAD模型集成交换策略
• 2.1 需求分析
• 2.2 理论框架
• 2.3 运行机制
• 2.4 特点分析
• 2.5 本章小结
• 3 基于特征的异构 CAD数据交换方法
• 3.1 CAD模型的特征信息构成分析
• 3.2 基于标准特征的特征映射
• 3.2.1 标准特征及其表达方法
• 3.2.2 基于标准特征的特征映射方法及实现
• 3.3 基于 XML的共享模型信息表达
• 3.3.1 模型的结构表达
• 3.3.2 基于 XML的模型表达
• 3.4 本章小结
• 4 数据转换中的关键技术研究
• 4.1 基于改进几何证书的几何元素标识法
• 4.1.1 问题分析
• 4.1.2 现有几何元素的标识方法
• 4.1.3 改进的几何证书法
• 4.2 异构 CAD模型转换中的约束转换方法
• 4.2.1 问题分析
• 4.2.2 面向设计意图的约束转换方法
• 4.3 应用实例
• 4.4 本章小结
• 5 异构 CAD集成数据交换平台实现
• 5.1 平台开发技术介绍
• 5.1.1 UG二次开发及应用
• 5.1.2 JSP技术及应用
• 5.1.3 Activex控件技术及应用
• 5.2 系统实现
• 5.2.1 集成交换平台开发
• 5.2.2 轻量化模型文件读写接口开发
• 5.3 转换实例
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢