摘要：异构CAD模型之间特征信息的迁移和重用对实现企业跨平台协同开发具有重要意义。针对目前异构CAD模型之间由于特征构造方法不完全一致而导致特征迁移失败的问题,提出异构CAD系统奇异特征迁移方法。该方法基于XML中性文件,构建了源CAD系统模型特征数据的存储方法,开发了基本拓扑元素的识别算法。为最大程度地保留模型的设计意图,提出了异构CAD系统特征迁移的四种原则及其实现方法。最后,分别开发了针对SolidWorks、CATIA和中望3D的特征模型迁移插件,验证了所提出技术方法的有效性,并分析了存在的相关问题。

摘要：元代的泉州是个国际大都市,各种宗教文化在这里汇聚交织,泉州基督教丧葬艺术就是在此背景下诞生的艺术奇葩。这种多元融合的特殊艺术,极具图像表现力,在十字架、天使、莲花、云纹等装饰中,本土的与外来的、基督教的与非基督教的等各种文化元素之间互相借用、互相影响。泉州基督教具有独特的文化选择倾向,它选择与基督教教义相符的文化元素进行图像创新。

摘要：提出一种针对金属纤维多孔烧结结构的主动设计方法。该方法基于Micro-CT扫描,对金属纤维多孔烧结板在不同工艺参数下模压成形样本进行三维重建,对其骨架网络的微观分布特征进行统计分析;提出与烧结板成形规律相映射的概率分布模型及参数驱动设计方法;基于该主动设计模型,采用计算流体力学仿真探究不同微结构分布特征对其流体传输特性的影响机制。研究结果表明:在正态分布概率密度函数控制下,主动设计模型中纤维段长度、角度分布规律与实测结果基本吻合;纤维板纤维孔隙结构对流体流速有增强效果且随孔隙率升高呈递减趋势;在相同入口流速条件下,压降随烧结板孔隙率升高呈递减趋势;烧结板内流体流速增强效果随正态分布方差的减小呈增加趋势。

摘要：产品建模是影响制造企业竞争力的关键因素之一,包括零件建模和装配建模两个方面。在当前的计算机辅助设计系统(Computer-aided design,CAD)中,当设计一个零件时,设计者知道该零件将如何与他零件配合,但这一信息(装配设计意图)并未存储在零件模型中,因此需要在装配建模阶段通过大量地拾取几何元素、输入约束命令进行重复表达,工作量巨大、操作过程繁琐。为减轻上述问题,首先对装配设计意图的表现形式和传递过程进行系统分析,明确其建模的基本原理;其次,基于前期发展的装配特征偶(Assembly feature pair,AFP)概念,对装配设计意图涉及的配合结构和行为进行系统建模;最后,阐述在产品建模和装配过程仿真中依托AFP传递设计意图的模式,并通过实例验证基于AFP描述装配设计意图、实现两个阶段集成的可行性。该方法可为装配设计意图的一致性、简化传递奠定基础,丰富并发展现有CAD建模理论和技术体系。

摘要：零件建模和装配建模是产品建模的两个方面,对制造企业的竞争力有重要影响。在当前的计算机辅助设计系统(Computer-aided design,CAD)中,尽管两者已高度集成,它们在过程层面仍然存在相互割裂的现象。为此,提出一种基于结构预映射(Structure pre-mapping,SPM)的产品建模方法。首先对产品建模过程及SPM进行系统分析,明确实现SPM需要完成的主要任务;其次,详细阐述SPM的内涵,并对其进行形式化定义,以便于在CAD系统中描述;第三,基于前期发展的装配特征偶概念,对存在于设计者头脑中的设计意图(表现为抽象配合结构和配合行为)进行系统建模,形成实现SPM的基础;第四,提出基于SPM的产品建模原理,进而展示相应的框架,并分析框架的功能模块及其实现方法;最后,通过HP发动机空气过滤器头部组件的产品建模实例论证方法的可行性。该方法可在过程层面上提高产品建模的集成程度,对于现有CAD建模理论和技术体系的丰富和发展有一定的积极意义。

摘要：针对基于网格曲面参数化的轨迹规划中存在映射变形进而影响轨迹规划精度的问题,在分析网格曲面参数化映射变形场的基础上,提出了引入映射变形补偿的计算方法,包括补偿角度变形的方向映射、补偿拉伸变形的长度映射、针对不同三角片具有不同映射变形量的大跨度映射变形处理策略.在实例分析中,对参数化结果的映射变形进行了量化评估,并生成了复杂网格曲面上的等距线环形轨迹与实际的摆线抛光轨迹,验证了所提方法能够有效地补偿映射变形,保证轨迹规划的精确性,从而能够充分发挥网格曲面参数化的降维优势.

摘要：为了设计符合工程设计参数要求的多孔结构模型,提出一种孔隙表征参数驱动的多孔结构建模思路,并以增材制造制备成形.首先,针对三周期极小化曲面(TPMS)的4种常用类型(P/D/G/I-WP),研究了TPMS数学参数对各类孔隙表征参数(孔隙率、比表面积和孔径大小)的影响,并建立了相关参数之间的映射关系模型;接着,提出了若干基于孔隙表征参数的TPMS多孔结构设计方法,包括单设计参数法、多设计参数法、嵌套设计法;最后,给出了相关的工程应用案例并进行Micro-CT测试实验.实验结果表明,所设计模型的孔隙表征参数可控,增材制造成形的模型样件受工艺影响,其精度存在一定偏差.

摘要：针对多孔金属纤维烧结板这一新型功能材料的多尺度形貌建模问题,基于机械加工表面微观形貌中存在的自仿射分形特性,拓展前期发展的三周期极小化曲面与Weierstrass-Mandelbrot分形几何快速合成方法,重点根据多孔金属纤维烧结板的结构特点,对Marching Cubes算法进行优化,以更高效地建立烧结板三维多尺度形貌的几何模型.同时,引入参数表征方法驱动分形TPMS对烧结板的形貌进行调整与控制.实例分析结果表明,所提出的方法可更有效地建立/控制多孔金属纤维烧结板的多尺度形貌模型;模型的有效性通过数值仿真和与其他方法的比较得到了验证.该建模方法可直接用于其他具有多尺度形貌的功能材料的数字化设计中,并促进其数值模拟技术的发展.

摘要：骨支架作为种子细胞和生长因子的载体,在骨组织工程中处于核心地位.从骨支架结构设计的角度出发,提出一种松质骨微观结构的建模方法.该方法结合三周期极小化曲面(TPMS)和分形几何理论,在对骨骼微孔表面分析的基础上建立具有分形特征的造孔单元;然后采用双重轮廓线方法对解剖骨骼外表面模型进行六面体网格划分,并依据孔径分布规律调整网格顶点的位置;最后利用等参变换将分形造孔单元映射到每一个六面体中,得到骨支架孔隙微观结构的整体模型.实例分析结果表明,文中方法是可行和有效的.该方法有望提供与增材制造技术相适应的骨支架数字化模型.

摘要：综合粗糙度和分形维数两种评价方法对微犁削成形金属表面的微观形貌进行分析,研究微沟槽表面形貌特征及加工参数对其的影响规律.研究表明:微犁削沟槽表面不同位置的轮廓分形维数和轮廓粗糙度均符合特定统计规律,且轮廓分形维数平均值和轮廓粗糙度平均值存在较强的正相关性;在一定的加工参数范围内,槽深的增大和加工进给量的减小使沟槽表面轮廓分形维数和轮廓粗糙度的均值上升.文中还基于实验数据,利用改进的W-M分形函数建立了描述上述形貌特征的微犁削沟槽表面数字化模型,为微犁削成形表面功能结构的仿真与主动设计奠定了基础.