面向机械结构形态的三维CAD模型信息处理

发布时间：2020-06-10 22:21

【摘要】：随着科学技术的不断发展,计算机水平技术突飞猛进以及经济全球化的到来,各种三维CAD模型也大量产生,如何方便、准确、快速地获取机械三维CAD模型的信息并加以重用是提高设计效率、缩短产品开发周期的关键。目前国内外很多提取方法都具有一定独特性和巧妙性,但缺乏一般性的指导原则。同时,机械产品设计涉及多学科知识,很多非机械类设计人员在进行设计时需要用到机械相关知识,他们往往缺乏机械专业知识而很难设计出合理的机械,但对满足其功能设计要求的机械往往有一个大概的设计形态意识。本文提出了面向机械结构形态特征的三维模型信息处理方法,通过将机械结构模型采用机械结构形态的方式进行表达,这样只需对机械结构形态进行相似性计算,避免了重复对原CAD模型的信息处理。非机械设计人员也可以检索形态相似的CAD模型即可完善机械结构形态的结构设计,从而完成产品模型的设计。(1)针对三维CAD技术的发展现状和趋势作简要介绍,研究了三维CAD模型信息提取和知识表示的相关知识,在此基础上通过对机械结构形态几何表达方法的阐述分析,探究机械结构形态的理论基础、特征以及构建原理。(2)深入分析Pro/ENGINEER二次开发工具包Pro/TOOLKIT的程序开发功能和特点,结合机械结构形态几何要素关系研究基本体的基面、扫掠导线和轮廓约束线的提取方法,设计了基本体结构形态信息提取的流程。(3)通过对知识表示方法特点的研究,采用谓语逻辑表示法和空间状态表示法研究机械结构形态几何信息的知识表示方法,并研究基于规则推理的基本体形态知识获取,完成机械结构形态信息知识表示。(4)构建机械结构形态信息处理系统,实现了机械结构形态几何信息的提取和存储,并通过实例验证了本文面向机械结构形态的三维模型信息处理方法的可行性,为机械结构形态建模提供了基础数据。机械结构形态的研究有利于解决复杂机械结构在模型重用过程中存在的问题,在机械设计中提高机械结构模型的重用率和机械结构的设计效率,对于三维模型检索过程简化以及满足非机械设计人员设计方面具有重大意义,本文面向机械结构形态的三维模型信息处理方法将为三维模型的检索和重建提供理论基础。
【图文】：

划分方法

该算法核心思想是将模型中心点与样本点的距离其所在三角面片在整体中所占用的百分比的重要程度来得到特。外，Epaquet等[20]对模型顶点和特征轴进行深入研究，并比较系来描述模型的特征，提出了一种cord-based的方法。这种方主元分析方法获得，再利用cord与三个主轴之间的角度形成直为模型的质心和模型各顶点间的距离，这样对于模型的描述更。Mahmoudi等[21]通过思维转换，对于模型在三维空间中特征将之转换到二维平面上进行提取，通过对边界点的曲率分布进维模型特征提取。Ankers[22]等通过把三维模型放到球里面，再最后通过分析分割出的每个格子的顶点数量，将获得的信息制同心球、扇形和组合三种格子划分，如图 1.1 所示，该方法能模型的形状特征。孙晓鹏等[23]通过将无序和空间分布不均匀不变性的曲线弧长均匀分割的问题，最后提取主曲线的几何和

三维模型,示例,二维切片,侧面图

征进行处理分析，从而提取出三维模型的特征。Chrisopher等维模型的侧面图，将每个侧面图作为三维模型的一点特征，最进行分析处理，从而得到三维模型的特征，将三维模型的处理问题。Pentland等[35]提出了一种基于视图的多观察者特征空了一种基于二维切片的模型特征提取方法，用二维切片来定义 1.2 所示，该方法中二维切片的方向是特定的，，这样切割方向中采用最大法线切割算法来确定二维切片方向。
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH122

【参考文献】