基于环分割的边界模型设计特征自动重构方法

发布时间：2017-07-30 10:28

  本文关键词：基于环分割的边界模型设计特征自动重构方法

  更多相关文章： 边界模型 属性邻接图 分割环 特征识别 扫描体特征

【摘要】：基于特征的三维造型设计能更好地表达设计意图、更高效地对模型进行编辑修改和再设计,是目前产品的设计主流方式。然而由于缺乏特征信息交换的国际或工业标准,异构平台的零件模型只能局限在较低级的几何层面上进行交换,导致转换后的模型不能利用原来的特征信息对零件模型进行编辑修改与再设计。研究从零件的三维几何边界模型中识别设计特征,重构恢复零件的特征模型具有重要的实际应用价值。首先对目前实体边界模型、CSG模型和特征表示和特征造型过程进行了深入的研究,对特征造型过程中的形状特征、形状演化进行了深入分析,提出利用分割环对实体边界模型进行虚拟布尔分割和扫描体特征构造,重构特征模型方法。阐明了特征痕迹的产生原理以及存在区域,为后续的特征识别奠定了基础。利用Parasolid API函数提取实体模型的拓扑与几何信息,创建实体模型的属性邻接图。在此基础上通过分割环识别算法查找实体模型中的分割环,然后利用分割环之间的几何与拓扑邻接关系构建分割环关系图。通过对分割环关系图进行拓扑排序得到一组分割环序列,按分割环序列对实体模型进行特征识别可以得到模型中的设计特征体,最后创建设计特征体关系图,借助图分割的思想从特征体关系图中构建模型的设计历史构造树,即得到零件的特征模型。基于以上的理论与算法,本文采用面向对象编程技术,在三维实体造型软件JHSOLID上进行编程实现与实例测试,验证了该方法的有效性与可行性。
【关键词】：边界模型 属性邻接图 分割环 特征识别 扫描体特征
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 国内外研究概况9-12
• 1.2.1 基于边界匹配的特征识别方法9-10
• 1.2.2 基于体分解的特征识别方法10-12
• 1.3 课题的主要任务12-14
• 1.4 论文的组织结构14
• 1.5 本章小结14-15
• 2 课题相关理论与方案设计15-22
• 2.1 实体模型表示15-17
• 2.1.1 构造实体几何表示(CSG)15-16
• 2.1.2 边界表示(B-rep)16-17
• 2.2 设计特征模型17-19
• 2.2.1 设计特征17-18
• 2.2.2 设计特征历史构造树18-19
• 2.3 特征重构方案的总体设计19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 设计特征的形状分析22-26
• 3.1 扫描体设计特征22-23
• 3.2 特征造型过程中形状演化23-24
• 3.3 边界模型中的特征痕迹24-25
• 3.4 本章小结25-26
• 4 分割环的识别与构造26-45
• 4.1 基本概念26-28
• 4.228-29
• 4.2.1 直线边的凸凹性判定28
• 4.2.2 曲线边的凸凹性判定28-29
• 4.3 分割环的定义与表示29-30
• 4.4 分割环的识别与构造30-44
• 4.4.1 实体边界表示(B-rep)的数据结构30-32
• 4.4.2 属性面邻接图32-36
• 4.4.3 单环的构造方法36-37
• 4.4.4 特征顶点邻接图37-38
• 4.4.5 虚拟环和复合环的构造方法38-42
• 4.4.6 分割环识别实例42-44
• 4.5 本章小结44-45
• 5. 基于分割环的特征识别45-60
• 5.1 设计特征体识别顺序45-49
• 5.1.1 分割环关系图46-47
• 5.1.2 拓扑排序47-49
• 5.2 由分割环重构设计特征49-52
• 5.3 构建特征体关系图52-54
• 5.4 构建模型的设计历史构造树54-58
• 5.5 重构实例58-59
• 5.6 本章小结59-60
• 结论60-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况66-67
• 致谢67-68

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本文编号：593808