基于實例設計是實現(xiàn)產(chǎn)品快速創(chuàng)新設計的有效方法。然而,目前基于實例設計方法的使用效果尚不理想,其中一個重要的原因是檢索獲得的設計實例難以根據(jù)當前的設計需求進行自適應。目前,對于設計實例的修改,通常需要經(jīng)過大量的人工交互才能完成,因此非常耗時,嚴重影響了基于實例設計方法的效率。本文以實現(xiàn)CAD模型實例的自適應為目標,研究如何使得以參數(shù)化特征模型和裝配模型為主的CAD模型能夠根據(jù)新的設計需求實現(xiàn)自動修改的方法,以顯著提高CAD模型適應的效率和質(zhì)量,進而有效改善產(chǎn)品在具體化設計和詳細設計階段進行基于實例設計的效果。論文的主要研究工作如下：(1)參數(shù)化特征模型自動修改針對參數(shù)化特征模型的特點,提出了面向參數(shù)化特征模型的自適應方法。首先,提出形狀框架概念以及相關(guān)的量化描述符,用于確定該類模型之間的對應面；然后,采用一種尺寸約束提升機制,對參數(shù)化特征模型中的尺寸約束進行統(tǒng)一表示,并以此為基礎來確定模型之間的對應尺寸約束和對應尺寸約束鏈；最后,通過尺寸值傳遞實現(xiàn)模型的自動修改。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化特征模型高質(zhì)量的自動修改。(2)裝配模型自動修改針對裝配模型蘊含機構(gòu)信息的特點,提出了面向裝配模型的層次式自適應方法。首先,提出一種屬性運動副圖,用于確定裝配模型之間的對應構(gòu)件和對應接口,同時,依據(jù)該圖實現(xiàn)裝配模型的運動語義自動修改；之后,根據(jù)幾何對應關(guān)系和運動語義自適應結(jié)果,采用構(gòu)件布局傳遞的方式,實現(xiàn)裝配模型的幾何自動修改。該方法在語義和幾何兩個層次上實現(xiàn)裝配模型的自動修改。(3)參數(shù)化特征模型的局部自動修改針對可重用局部的結(jié)構(gòu)特點,提出了參數(shù)化特征模型的局部自適應方法。首先,基于種子面過濾算法確定局部之間的對應面；然后,采用局部三維約束圖來表示每個局部的形狀尺寸和定位信息；最后,基于對應面和局部三維約束圖,通過尺寸傳遞和約束傳遞分別實現(xiàn)局部形狀和定位信息的自動修改。該方法可以有效的實現(xiàn)參數(shù)化特征模型可重用局部的自動修改�；谏鲜鲅芯績�(nèi)容,設計并實現(xiàn)了一個CAD模型自適應原型系統(tǒng)MAdaptation,利用該系統(tǒng)對本文所提出的方法進行了驗證。
【學位單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TP391.72
【部分圖文】：

使用案例作為知識，存儲新案例的過程即為學習過程。因此，ＣＢＤ從誕生伊始，??便得到大力的研究，特別是在建筑設計領(lǐng)域，相關(guān)的工作非常多。一般來說，ＣＢＤ??系統(tǒng)包含兩個主要部分，如圖１．１所示：設計實例推理／檢索（Ｃａｓｅ－Ｂａｓｅｄ??Ｒｅａｓｏｎｉｎｇ）和設計實例適應（Ｄｅｓｉｇｎ?Ｃａｓｅ?Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）。其中，與設計實例檢索相??５??

新的設計需求提供了一個可行的設計起點。通常情況下，該設計實例原有的設計??需求和新的設計需求存在差異，需要對該現(xiàn)有實例進行修改才能完全滿足新的設??計需求。據(jù)此，如圖１．２所示，設計實例適應可Ｗ被看成是修改選中設計實例并??使其適應新的設計需求的一個過程。同時，由于適應是在現(xiàn)有實例的有效性框架??下開展的修改，因此修改的范圍和力度越大越容易導致結(jié)果實例的有效性無法保??證，因此設計實例適應通常對應微調(diào)式的修改。設計實例適應相關(guān)的研充工作較??多，例如對建筑設計實例的尺寸、拓撲布局等基于約束求解方式進行修改調(diào)整等??［３１－３２］，更多的相關(guān)研究內(nèi)容可Ｗ參考文獻［５’８］。??Ａ＾ｉｓｔｉｎＸ??（蓋認?／ＭＢｐｔａｔｉｏｎ?ｊ?／?ｆ?Ｄｅｓｉ．?１?｜??ｙ?＇?ｊ?ＨｓｏｌｕｆｏｎｊＩ??＼?Ｃｏｎｔｅｘｔ?ｊ?夕?＼?Ｃｏｎｔｅｘｔ?ｊ??（?Ｎ?／?＂Ｎ??Ｓｅｌｅｃｔｅｄ?Ｄｅｓｉｇｎ?Ａｄａｐｔｅｄ?Ｄｅｓｉｇｎ??Ｌ?Ｃａｓｅ?Ｊ?Ｉ?Ｃａｓｅ?．??圖１．２設計實例適應Ｗ??總體而言，不管是何種設計領(lǐng)域，對初始獲取的實例開展適應通常都需要解??決Ｗ下兩個問題：??？如何確定現(xiàn)有實例與新的設計需求之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系即如何確定新的設??汁需求和現(xiàn)有實例中設計意圖一致的設計部分或設計元素，從而確定現(xiàn)??有實例中待修改的內(nèi)容．?■??？如何將新的設計需求根據(jù)上述關(guān)聯(lián)關(guān)系傳遞（修改）到現(xiàn)有實例中即如??何依據(jù)新的設計需求對現(xiàn)有實例中待修改的內(nèi)容實施修改。??通常而言

該方法利用剛體模型上四元共面頂點沮的距離比值具有仿射變換不變的特??征ＷＳｌ，在對應幾何頂點之間加入上述仿射不變性的約束來快速地獲得較優(yōu)的幾何??對應關(guān)系。圖１．４展示了上述方法對于點云模型進行配準的效果示意圖。類似地，??Ｍｏｈａｍａｄ等Ｉ４４拖過引入ＰＰ－ｗｉｔｈ來控制四元共面點組距離的分離程度來對４ＰＣＳ??進行了一般化，通過調(diào)整分離程度來進一步提高幾何對應關(guān)系確定的效率。實驗??表明，上述方法相對于傳統(tǒng)的ＩＣＰ方法而言，可Ｗ在點云表示的剛體模型之間快??速確定凡何對應關(guān)系，但該方法需要給定的模型之間本身存在一些重合區(qū)域，而??且通常產(chǎn)生的幾何對應關(guān)系比較粗粒度。??紅Ｓａｍｐ山塔????２ｂ．?Ｆ巧扣ｒｅ?Ｍａｔｅ姑巧?４－知拉１幻虹ｇ?５．?Ｒｉｍｉｎｇ??講變夢町１烏１。�。г眨尤簛V?．?？＇？刀??謬最纖＇、．私’喚圏??圖１．５采用分段配準方式建立幾何對應關(guān)系ＩＡＳＩ??當待配準的模型之間存在變形時，上述用于剛體模型的約束便不再適用�？�??１１??
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本文編號：2848980