黄鲜萍[1]2000年在《基于STEP中性文件的有限元自动建模技术的研究》文中提出本文主要研究基于STEP中性文件的有限元自动建模技术，其机理是按STEP/AP203语义模式从STEP中性文件提取叁维形体的边界信息，由Delaunay叁角化方法自动生成有限元单元，从而实现CAD-CAE之间几何模型的共享，完成有限元的单元网格划分。本文中论述的技术最终目的是实现多目标和多任务，即能与多个CAD造型平台接口，能与多个有限元分析软件实现连接，而各系统间的数据交换媒介就是提供了ADVANCED_BREP_SHAPE_REPRESENTATION（扩展的叁维几何边界）信息的STEP中性文件。 论文第一章概述了国内外CAE技术的过去、现在的研究和应用状况及其未来的发展趋势，并论述了本文的研究目的、意义及主要研究内容和技术路线。 论文第二章简要介绍了STEP标准的发展和现状，及其主要内容。作为一种产品全生命周期数据的形式化信息建模工具，STEP的描述语言EXPRESS在本文中得到了详细的陈述，并配以EXPRESS-G图的辅助说明。在第二章的最后，对STEP中性文件的结构和格式作了详细的分析和研究。 STEP国际标准的日趋成熟，对CAD-CAE集成的发展是一个极大的推动。作者在第叁章中提出了基于STEP中性文件的有限元自动建模技术的研究，阐述了以STEP中性文件为媒介实现不同系统间的数据信息交换的原理。在本章的最后，设计了基于STEP中性文件的有限元网格划分系统的四大模块。 在第四章中，介绍了基于STEP中性文件的有限元网格划分系统的程序实现技术，即：程序的数据内核（即存储几何信息的数据结构）设计，程序的四大模块（STEP数据读入模块，EXPRESS——C++转换模块，图形显示模块，有限元网格的自动生成模块），和程序实现中的一些技术问题。 在第五章中介绍了独立于操作系统的叁维图形库OpenGL，和OpenGL在VC++6.0环境下的MFC图形编程方法。 从实际应用出发，在论文的第六章列举了几个应用实例。 最后，在第七章总结了全文的主要研究成果并展望了未来的研究方向。
李佩霖[2]2009年在《基于STEP的CAD/CAE系统集成技术的研究》文中研究说明CAD、CAE技术经过不断的发展和完善,已日趋成熟,但这两大系统还是处于相对的独立。CAD/CAE系统的集成对于提高产品设计水平和质量、降低生产成本和材料消耗、提高产品性能和寿命、缩短设计周期等都具有重要的指导意义和实用价值。如何才能将这两大系统结合起来,使其功能最大化发挥,一直以来是一个急需解决的问题。STEP标准的出现为CAD/CAE系统集成提供了一种可行的方法。本文对基于STEP的CAD/CAE系统集成的技术进行了研究,主要研究内容如下:深入研究了STEP标准以及AP209应用协议。依据CAD/CAE系统集成采用的方法、影响系统集成的因素以及共享几何模型存在的问题,拟定了CAD/CAE系统集成的总体方案,并设计了标准CAD数据转换器。该转换器主要由信息提取模块、信息处理模块和STEP文件生成模块组成。首先,在对AP203文件解读的基础上,利用ST-Developer 10.0和VC++6.0集成的环境,借助ROSE函数库,对AP203文件的几何和拓扑信息进行提取。其次,采用哈希算法进行冗余信息的处理。同时,对于影响有限元网格划分的数据信息,提出在不破坏原几何拓扑关系的基础上,利用相关几何拓扑信息,通过合并再生几何信息,重构几何实体的方法。最后,利用ROSE类库早、晚两种联编方式,将几何、材料、网格等数据信息写入到设计对象中,生成AP209文件。本文开发的标准CAD数据转换器能实现AP203文件向AP209文件的转换,从而实现了CAD/CAE的弱耦合集成。基于STEP标准的CAD/CAE系统集成方法,有利于数据统一管理以及系统功能扩展。
闫雪锋[3]2015年在《复杂产品虚拟样机统一建模方法研究》文中指出复杂产品是系统组成复杂、研发过程复杂、管理复杂的一类产品,如航空航天器、汽车等,是国家战略发展的关键装备。复杂产品虚拟样机是集成产品全生命周期不同学科领域知识并替代物理样机的计算机仿真模型。构建具有良好平台独立性和规约性的复杂产品虚拟样机可以更好、更快地产品设计,以应对激烈的市场竞争。已有建模方法主要针对模型规范化定义,模型之间数据关联及语义关系松散,难以实现更高抽象层次的语义表达,不能直接提取学科模型并进行工程应用。为此,本文从统一建模需求和建模过程出发,对复杂产品虚拟样机统一建模方法进行了探索研究,以期为汽车自动变速器虚拟样机为典型代表的复杂产品虚拟样机的统一建模提供有效的、可行的解决方案。研究内容及成果如下:1.研究并定义了复杂产品虚拟样机工程体系概念模型,并对模型各维度及其相互关系综合分析,提出了复杂产品虚拟样机统一建模方法体系结构。对统一建模方法基本概念、技术框架、主模型、学科模型进行了多角度研究。在此基础上,分析了主模型定义、构成及形式化表示,并从学科模型的构成、构建过程、提取方法及其CAD/CAE信息联动等方面分析、验证统一建模方法,从而建立了实现复杂产品虚拟样机生命周期多阶段多学科多领域多层次的统一模型表达、构建方法以及过程表示等基础理论。2.针对复杂产品虚拟样机统一模型构建,本文首先分析统一建模的意义和建模过程,提出了基于元模型建模思想的复杂产品虚拟样机统一建模方法。并从元模型方法、元模型建模层次、面向对象方法、STEP标准以及基于元数据的统一模型构成五个方面深入研究。在此基础上,对复杂产品虚拟样机设计元模型表达的统一模型进行分析和形式化表示,从而为主模型的构建和表示提供了方法实现基础。3.为实现复杂产品虚拟样机设计元模型有效表达主模型,本文研究分析了主模型定义及构成,提出了以过程、产品、资源以及知识的元数据表达的主模型,从而对主模型进行了描述。4.构建复杂产品虚拟样机生命周期各阶段学科模型是验证并应用主模型的关键。对学科模型的构建过程、映射方法研究分析,提出了利用元模型的组元“方法”由主模型提取学科元模型,并实例化为学科模型。在此基础上,研究分析了MBD方法、参数化建模与特征建模相结合的混合建模技术、网格自动划分技术及划分算法,从而实现学科模型的CAD/CAE一体化建模,为工程分析奠定了技术基础。5.为实现以汽车自动变速器虚拟样机为例的复杂产品虚拟样机统一建模,搭建自动变速器虚拟样机统一建模设计系统,研究分析自动变速器工作过程、建模过程,并构建自动变速器虚拟样机设计元模型表达的主模型及其学科模型,从而实现工程分析。
时兵[4]2004年在《基于STEP的叁维实体特征提取与模型重建技术研究》文中认为1. 引言当今，随着制造领域的全球性竞争变的越来越激烈，如何提高企业的整体竞争力成为制造企业面临的重要问题。为此，人们相继提出了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机集成制造系统（CIMS）、并行工程（CE）、虚拟制造（VM）等新的制造手段和模式，并进行了深入的研究。但无论上述的哪一种制造手段都需要进行产品信息的交换和共享。不同系统之间信息交换的准确性和无二义性成为评价系统优劣的重要指标。因此，产品数据交换技术是实现这些制造手段和模式的基础。产品数据交换技术是制造自动化领域研究的重要课题。它不仅应用于不同系统的管理层，同样在产品的制造层发挥着重要的作用。数控加工是集成制造的最重要的实现手段。随着加工自动化程度的提高，数控加工的代码编制也要实现自动化，因此便出现了数控自动编程系统（APT）。自动编程系统的输入是被加工的叁维实体，叁维实体自于不同的造型系统并不含制造信息，一般是在CAPP阶段或自动编程系统中重建模型并附加制造信息，这就需要与叁维造型系统进行信息交换。因此，为APT提供一种便捷的能够提取并重建来自不同造型系统的实体特征的方法成为时下数控加工领域研究的重要内容之一。本文的研究为解决不同系统之间的信息交换提出了一种有效的方法 — 基于STEP（Standard for the Exchange of Product Model Data）的叁维实体特征提取与重建技术。2. STEP标准及其在集成制造领域的应用STEP标准是用于产品数据交换领域的ISO标准。它是一套关于产品整个生命周期中产品数据的表达和交换的国际标准，其目的是提供一种不依赖于任何具体系统的中性机制，能够描述整个生命周期中的产品数据，同时保持数据的一致性和完整性。<WP=59>STEP标准提供了一种功能强大的形式化描述语言—EXPRESS语言。它能够描述现实世界中几乎所有的对象（Object）和行为（Action）并能够提供到具体编程语言的实体映射（Map），这使得STEP标准的应用范围十分广泛并且容易实现。STEP标准在集成制造领域的应用十分广泛。通过STEP标准建立起来的不同制造手段和模式之间的通用接口，它可以提供制造信息和加工数据的准确交换和共享，为集成制造的纵身发展提供了有力的保证。随着集成制造的发展和完善，可以提供基于STEP标准的各种应用接口和平台，通过STEP接口可以提供所需的信息交换和共享手段，通过STEP平台则可以为各种诸如叁维实体浏览、叁维实体有限元分析等应用环节提供基础支撑。传统的STEP标准的应用是通过STEPTOOLS公司所提供的ST-Developer工具和标准访问接口（SDAI）来实现的。这对于CAPP等需要大量工艺知识的制造系统是必要和有效的，但它体现了一个系统成本和复杂性问题，对于只需要提取叁维实体特征的基础平台而言则显得有些复杂。因此，本文从另外一个角度通过一种相对简洁的方式—直接从STEP中性文件入手。利用STEP的产品数据交换思想，提出了基于STEP中性文件的叁维实体特征提取的方法，并运用面向对象的软件编程方法开发了一个基础的叁维实体特征显示平台—ST_3D。3. 基于STEP的叁维实体特征提取与重建技术的实现通过对SETP标准相关内容的研究和探索，发现STEP标准提供了一种用于产品信息交换的中性机制，利用此中性机制可以实现几何实体特征的提取。而且现有的多数CAD造型系统都提供了STEP接口，因此通过对STEP中性文件的直接访问读取并利用面向对象的软件开发技术建立一种基础平台，便能够实现对任意造型系统所提供的STEP文件的特征提取和显示。通过此平台的特征提取功能，就能够为后续的特征识别、自动工艺规程的生成、数控自动编程系统的实现等功能提供了基础。本文就是在上述理论研究的基础上对STEP中性文件的结构和内容进行了深入的分析和总结，对如何从STEP中性文件中提取实体特征数据建立了一种数据结构和算法并根据STEP AP203协议的规则通过具体编程初步实现了基本几何实体特征的提取和重建，从而验证了此种方法的可行性和有效性。<WP=60>特征提取的数据结构是根据STEP AP203 一致性测试集4建立起来的二边流形体结构模型树。本结构模型共分为叁层，即拓扑层、曲面层、曲线层，其中：拓扑层完成形状表达模型中的拓扑部分的映射，在填充拓扑元素的几何数据时，调用曲面层和曲线层模块；曲面层完成形状表达模型中的几何信息部分的曲面部分的映射并在涉及曲面的边界信息时，曲面层要调用曲线层模块；曲线层完成形状表达模型中的几何信息部分的曲线部分的映射。特征提取的流程是将STEP文件作为二进制流读取到内存，然后建立起如何提取STEP基本几何元素（点、线、面）的算法并编程实现了STEP基本实体特征的提取；实体特征的重建是利用OpenGL技术建立的动态链接库来实现并开发了一个基于OpenGL动态链接库的实体显示平台。本论文的研究方向是要逐步实现对来自任意造型系统的任何叁维几何实体的提取和重建并最终完成一个数控自动编程系统的开发应用于数控机床的实际加工中，而且此系统是基于STEP的完全不依赖于任何叁维实体造型系统的独立知识产权的软件系统。因此，它的最终实现将有助于集成制
杨秋影[5]2015年在《面向机器人数字化设计平台的CAD/CAE集成技术研究》文中研究指明机器人数字化设计平台主要是为提高我国机器人设计的能力,推进机器人自主研发进程,从而改变长期以来机器人依赖进口的形势。而平台的核心技术在于系统之间的相互集成和数据的流通,CAD作为设计的主要工具,CAE具有良好的分析能力,两者的集成具有十分关键的地位。本文主要采用数据模型的映射方法,完成CAD、CAE系统的部分集成。本文以工业机器人数字化设计平台为研究对象,选用SINOVATION软件作为CAD叁维几何建模工具,以STEP标准作为中性文件格式,把XML数据模型作为中间过渡的映射模型,通过制定模型映射规则和相应的数据转换程序,完成CAD系统向CAE系统的数据模型的转换。本文主要的研究内容有以下四点:1、在认真分析机器人数字化设计平台的基础上,了解平台的体系架构,根据平台的整体框架的要求和机器人数字化设计的需求,明确CAD/CAE系统集成的意义和研究方向。2、深入研究STEP中性文件的数据模型(EXPRESS语言描述),主要是STEP标准中的AP203和AP209两个应用协议;并将XML数据模型作为数据转换的中间模型,通过一定的映射规则,完成异构数据之间的转换。3、根据AP203文件的数据模型,将其进行C++实例化,把AP203文件的实体数据结构树中的几何信息提取出来;然后,对提取出的几何信息进行整合;通过STEP中性文件到XML的映射规则,将EXPRESS语言表达的AP203文件转换成XML数据模型,经过相应的映射规则,把XML数据模型转换成AP209文件。4、利用SINOVATION设计机器人的基本零部件,并采用STEP中间格式,完成几何模型向以NASTRAN的.bdf为输入格式的静力学求解器的转换,并得到分析结果。
牛强[6]2006年在《基于STEP的叁维运动仿真与数值模拟环境的研究与开发》文中研究表明运动仿真与数值模拟是计算机仿真和计算机辅助工程中的关键技术。它们是产品设计开发阶段检查设计是否合理，帮助设计者修改产品设计或工艺参数的方法；对于缩短产品设计周期，降低产品设计制造成本，增强企业的竞争力具有重要意义。 论文研究了目前国内外运动仿真与数值模拟环境的现状，分析了目前所存在的不足，并在此基础上提出了基于STEP数据模型的叁维运动仿真和数值模拟环境的研究与开发。 论文系统分析了STEP标准，研究基于AP203协议的STEP中性交换文件的信息组织方式及几何实体描述方法，建立STEP实体的EXPRESS描述到C++类的映射，实现STEP文件几何信息提取。对提取信息进行面向OpenGL的叁维模型重建，叁维模型重建问题中主要研究STEP中性文件中扩展的B_rep法表示的几何模型面向OpenGL函数的重建方法，提出了工程中常用的几种曲面的叁角剖分算法，详细设计圆柱面叁角剖分算法的流程和实现方法，并将剖分后模型用OpenGL函数在叁维环境下显示。实现叁维环境下几何模型的运动功能，改进了面向叁角面片模型的基于离散时间段的分层快速碰撞检测算法，并给出算法的实现流程和具体实现方法。利用面向对象的思想分析有限元法数值模拟工具所需要的类及各类的功能，建立各类之间的关系，研究各类所需的具体属性和方法，并研究有限元分析计算中的关键算法及程序实现，用面向对象的语言开发了有限元法数值模拟模块。 综合以上研究内容，采用面向对象的C++语言和OpenGL图形库，以VC++6.0作为开发环境，开发了基于STEP数据模型的叁维运动仿真和数值模拟环境。本叁维环境利用各种CAD系统支持的STEP中性交换文件作为数据模型，对于解决运动仿真中建模困难与程序通用性不强的问题具有重要的意义；在运动仿真研究与开发的基础上，运用运动仿真中的几何模型，进一步研究面向对象的有限元数值模拟程序的开发，并将运动仿真与数值模拟模块有机结合；同时为研究机械加工机
吴江[7]2005年在《基于特征识别的CAD/CAPP集成技术研究》文中进行了进一步梳理CAD 系统与 CAPP 系统的集成是企业内部各种其它应用系统集成的基础。通过构建 CAD 系统与 CAPP 系统的集成,建立起完整的产品数据信息模型,获取完备的产品数据信息,可以实现信息在企业内部的共享,为应用系统之间的集成打下基础。产品建模是实现 CAD/CAPP 集成的基础,文中构建了基于特征的集成化产品信息模型。根据系统集成对于信息的需求,从特征定义、特征分类、特征关系、特征表达等方面对于特征技术进行了深入系统的研究,并在此基础上构建了集成系统的特征信息模型。根据特征信息模型对于零件描述的特征需求,从 STEP 文件中识别产品的特征信息。分析 STEP 文件中信息的组织结构,开发相应的解析算法,进行相关几何信息的识别。针对网络化 CAPP 的需求,将识别、补充的特征信息以 XML 文件的形式存入产品设计数据库。制定基于特征数据库的集成化 CAPP 工艺设计方法。以基于实例为主,产生式规则推理和交互式智能表单技术为辅,进行工艺设计。通过以上的研究和开发,对 CAD 系统与 CAPP 系统之间的信息集成进行了有效地探索和实践。
贾虹[8]2012年在《基于Web的产品远程协同设计关键技术研究》文中认为经济的全球化在促进跨国、跨行业、跨企业间的合作与发展的同时,也加剧了全球化的市场竞争。我国制造业试图通过大力推进制造业信息化,以信息化带动工业化来提高制造业的整体素质,应对挑战和机遇。综合利用计算机技术、网络技术、人工智能和先进制造技术等新兴技术,研究、开发适合我国国情的产品远程协同设计系统,为提高我国制造业的设计、生产、管理水平,增强企业市场竞争力提供一条有效途径。开展异地异构环境下的产品远程协同设计关键技术研究,具有重要理论意义和实际应用价值。首先,论文综述了国内外产品协同设计技术的发展状况,深入分析了异地异构环境下产品远程协同设计中存在的关键问题,提出了一种异构CAX系统数据交换和系统集成的统一机制,即直接基于EXPRESS语言和STEP中性文件,在本地和网上传送产品叁维模型的几何和拓扑信息、结构配置信息和管理信息等全息信息,实现异构系统的深度集成。此方法统一地支持多个异构的数字化系统,又能用较小的数据量,来传递产品模型的全息信息,以实现异构系统的良好集成。其次,以STEP标准为中性载体,论文基于AP203协议,构建了面向异地异构环境的远程协同设计的产品信息模型。这是异构CAX系统数据交换和系统集成的统一机制的应用,也为基于STEP的网上叁维模型浏览技术研究建立基础。第叁,基于STEP/AP203,利用几何引擎Open CASCADE,论文设计、构建了面向远程协同设计的产品叁维模型浏览系统体系结构,开发、实现了支持远程协同设计的产品叁维模型浏览系统,具有平移、旋转、缩放等图形变换功能；具有改变颜色、透明效果、材质等高级图形渲染功能；提供人机交互操作功能：如几何要素信息查询、计算、测量,形体剖切,设计意见标注等。系统较好地解决了异地异构环境下产品信息交换、共享的问题,实现了产品模型的重建及产品模型信息提取,为参与协同设计的各方人员提供了有效的协同工具。第四,针对国产注塑模CAE分析软件与通用叁维CAD软件的接口统一性及其与异构CAD系统集成问题,论文基于STEP国际数据交换标准和STEP文件,建立了具有自主知识产权的多个异构CAD系统与国产华塑CAE分析系统的通用接口,实现各种国际主流CAD软件与华塑CAE分析系统的基于STEP接口的直接连接和集成；基于STEP接口,开发了具有自主知识产权的注塑模CAE分析用高品质STL网格自动生成软件系统。在CAD模型完整的基础上,基本实现不修模或少修模,提高了模型导入的工作效率。第五,在具体分析支持远程产品快速配置设计的基本需求基础上,论文提出了一种基于模糊集实例推理算法。通过建立标准模型集合,构造其隶属函数,计算属性相似度,检索出最佳匹配实例,实现快速配置设计。最后,论文结合浙江省科技厅项目《基于Web的五金产品个性化定制平台研制与开发》,以浙江某五金产品生产企业为应用对象,设计了基于Web的五金产品个性化定制平台的总体框架,确定了定制平台的信息模型传送机制,综合应用计算机网络技术、Web动态数据库技术、模块化产品配置技术等技术,开发、研制了基于Web的五金产品个性化定制平台,验证了论文研究理论的合理性。此平台已在企业投入运行,为客户和企业之间建立了一个快速便捷、安全有效的交流平台。论文面向产品全生命周期、基于STEP标准展开研究,符合国际标准化发展趋势。提出的基于Web的产品远程协同设计关键技术和方法为实现异地异构环境下协同设计系统间产品信息交互和系统集成提供了有效途径,为今后进一步的研究奠定了坚实的基础。
贾美薇[9]2015年在《面向设计与分析集成的复杂机械系统产品信息模型研究》文中提出在复杂机械产品的研发中,往往需要在设计阶段采用“设计-仿真-再设计”的闭环设计方法,以提高研发效率,并获得更轻便可靠的产品结构。其中,需要进行CAD建模和CAE仿真两个重要环节。CAD软件偏重产品的二维和叁维建模；CAE仿真通常由两个或两个以上分析子系统组成,例如动力学分析、强度分析、疲劳分析、安全性分析、人机工程学分析等。需要不同的CAE子系统之间进行协作分析,但各子系统间往往是相对独立的,用不同的分析工具进行建模和仿真,再将分析结果和修改建议反馈给设计模型,用于设计修改。但是,由于不同工程分析领域的信息存在不一致性,所以产生了隔离的信息模型孤岛,系统级的分析集成协作难以实现,尤其是当模型复杂和所涉及的仿真子系统比较多的时候。目前对于设计与分析集成方面的研究,缺乏面向全局性能分析的集成信息模型。本论文在分析、总结前人研究工作和成果的基础上,对面向设计与分析集成的复杂机械系统产品信息模型进行了研究,提出了基于多描述架构的设计与分析集成信息模型和产品全息模型,主要研究工作和成果如下：(1)分析了产品模型和分析模型的表达,CAD信息源及CAE信息需求之间的数据模型差距；以复杂机械系统--铲运机的设计为例,阐述了其CAE(动力学、强度、疲劳、人机工程学和安全性)分析过程中所涉及的信息模型,对现有设计与分析集成中存在的问题进行了剖析,给出了当前设计与分析集成中存在的问题,以及复杂机电产品数字化研究中存在的挑战与难点。(2)针对铲运机研发以及复杂机电产品研发中存在的数据模型问题,扩展了现有MBD数据集,提出了适用于复杂机械系统设计与分析全方位集成的全息模型,即扩展CAD数据模型,此模型是指导设计与分析集成的主模型,描述复杂机械系统有关的所有信息。(3)提出了基于多描述架构MRA的设计与分析集成信息模型DACM,它不仅是设计与分析工具之间的集成,更是在语义上的集成。并提出了采用多模型映射的方法,将产品全息模型信息映射到各子分析系统中。创建了复杂机械系统从概念设计到施工设计过程中,设计模型与主要分析模型(动力学、FEA、疲劳分析)之间的信息框架模型及信息传递路线。(4)以某型号铲运机的设计为例,进行了基于多描述架构的设计与分析集成信息模型研究,阐述了面向整机性能的铲运机设计与分析思路。验证了所提出的信息模型框架和信息传递过程。并以工作装置的具体设计为实例,采用现有的商业软件,详细解释了采用所提出的信息集成模型进行设计与分析集成的过程,实现了基于MRA的语义集成框架。(5)提出了面向整机性能的铲运机设计与分析集成研发体系。基于自顶向下和面向驱动设计的虚拟样机理念,将铲运机的整机性能设计、面向多体动力学的性能分析和仿真、整机装配及总参数校验与铲运机各个子系统有机结合起来,形成了一个全新的铲运机创新设计研发体系。(6)给出了系统开发框架及实现技术,通过二次开发的方式,基于CAXA、 CAXA-Vehicle和Simpack编制集成原型系统,开发了一个简单实例,实现了基于MRA的铲运机工作装置CAD/CAE集成原型系统。(7)采用本体论的方法,对面向以上信息框架和广义CAD数据模型的本体描述进行了探讨。重点针对叁维建模与机械多体动力学的集成部分,在主模型的基础上,探讨了复杂机械系统设计与分析集成化交互模型及操作技术和实现技术。通过上述研究,建立了基于多描述架构的设计与分析集成信息模型和产品全息模型,并以复杂复杂机械系统--铲运机的设计与分析为例,验证了该信息集成模型的可行性。
尹卫星[10]2005年在《基于STEP标准的CAD模型数据交换质量研究》文中研究表明在并行工程和协同设计环境下,为了提升产品开发的效率,必须保证CAD模型数据在不同应用软件之间的交换质量。提高初始建模阶段CAD模型数据交换质量的研究具有较强的理论意义和实用价值。 本文在广泛查阅和研究国内外关于产品数据,数据交换,数据交换质量方面的理论和技术的基础上,总结产品全生命周期中所涉及到的各方面的产品数据信息,确定其中的CAD模型叁维实体数据信息及数据交换质量作为本文的研究对象。 本文论述了当前国际通用的CAD数据交换标准STEP,重点研究EXPRESS信息建模语言,详细地分析STEP AP203中性文件结构,产品叁维信息在数据交换过程中的信息表达方式、模型数据的格式转换和映射,并通过STEP中间文件在两个常用的叁维CAD系统Pro/E和SolidWorks之间实现数据的交换。 根据CAD实体模型的表达方式B—rep和STEP中间文件所采用的信息模式,对CAD产品在数据交换中的容易导致交换质量问题的模型数据缺陷进行归类。将常见的数据缺陷分为几何缺陷和拓扑缺陷两类,并分别进行归纳和整理。在分析中间文件信息模式的基础上,总结并提出合理的建模方法和建模原则,从而实现在初始建模阶段获取与这种数据交换方式相适应的CAD模型数据的目标。 对部分具有典型代表意义的数据交换缺陷通过在PRO/E和Solidwork两个CAD软件之间实施数据交换实验进行了测试,并结合实验的结果分析出现数据交换问题的原因。 本文从理论和实践上对数据交换质量问题进行探讨,全面总结出现数据交换质量问题的主客观方面的原因,强调从主观上提高初始建模者的数据质量意识。在深入领会数据交换标准STEP的基础上,提出具有可操作性的实用的建模原则、方法,使模型数据更好地适应STEP中间文件数据交换方式的要求,尽量避免构造出与这种数据交换方式不相适应的有数据缺陷的叁维CAD模型,以提升协同设计的效率。
参考文献：
[1]. 基于STEP中性文件的有限元自动建模技术的研究[D]. 黄鲜萍. 浙江工业大学. 2000
[2]. 基于STEP的CAD/CAE系统集成技术的研究[D]. 李佩霖. 哈尔滨工程大学. 2009
[3]. 复杂产品虚拟样机统一建模方法研究[D]. 闫雪锋. 河北工业大学. 2015
[4]. 基于STEP的叁维实体特征提取与模型重建技术研究[D]. 时兵. 吉林大学. 2004
[5]. 面向机器人数字化设计平台的CAD/CAE集成技术研究[D]. 杨秋影. 机械科学研究总院. 2015
[6]. 基于STEP的叁维运动仿真与数值模拟环境的研究与开发[D]. 牛强. 山东大学. 2006
[7]. 基于特征识别的CAD/CAPP集成技术研究[D]. 吴江. 南京航空航天大学. 2005
[8]. 基于Web的产品远程协同设计关键技术研究[D]. 贾虹. 浙江工业大学. 2012
[9]. 面向设计与分析集成的复杂机械系统产品信息模型研究[D]. 贾美薇. 西南交通大学. 2015
[10]. 基于STEP标准的CAD模型数据交换质量研究[D]. 尹卫星. 大连理工大学. 2005
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