異構環(huán)境下協(xié)同設計研究及其在汽車產(chǎn)品設計中的應用.pdf

1、現(xiàn)代制造業(yè)尤其是汽車工業(yè)的全球化要求CAD技術朝著異構環(huán)境下的協(xié)同CAD方向發(fā)展。本文并在系統(tǒng)總結現(xiàn)有國內(nèi)外最新理論成果的基礎上，針對該領域中的若干關鍵技術進行了深入研究，內(nèi)容主要包括以下幾個方面： 1．系統(tǒng)地闡述了基于異構的協(xié)同CAD系統(tǒng)的基本內(nèi)涵、體系結構和相關的關鍵技術，提出利用集中式與復制式各自的優(yōu)點，建立混合式協(xié)同CAD系統(tǒng)，并對異構系統(tǒng)之間基于特征的數(shù)據(jù)交換方法、數(shù)據(jù)表達和傳輸機制、以及消息的路由及處理機制等關鍵問題

2、進行了研究。 2．在分析基于特征的商業(yè)化CAD系統(tǒng)的基礎上，提出基于隱式特征表達的增量式數(shù)據(jù)交換框架，依此建立了標準特征庫，詳細討論了特征元素、特征結構、特征歷史以及坐標系的表示方式。為滿足車身設計的需要，在歸納前人研究成果基礎上，提出了基于幾何的曲面特征的表達方法。 3．在特征參數(shù)化定義域直接引用B-Rep域中的拓撲實體是以往永久命名方法固有的缺陷。本文提出基于特征解決方案：為特征面建立統(tǒng)一的命名方法，并規(guī)定在建模過程

3、中特征面的名字不變；建立拓撲實體與特征面之間的表達關系，在特征參數(shù)化定義過程中引用由特征面表達的拓撲面，解決基于特征的協(xié)同CAD中拓撲實體永久命名問題；給出提出參考面的概念，用于解決拓撲面、拓撲邊分裂和多重交線等問題引起的引用模糊問題。在此基礎上，詳細討論了拓撲面、拓撲邊匹配的方法。 4．在分析已有的復制式協(xié)同設計系統(tǒng)并發(fā)控制特點和不足的基礎上，深入探討了特征各種復雜的關系，給出了協(xié)同設計中并發(fā)沖突的定義；在研究CAD特征空間關

4、系和依賴關系的基礎上，提出以特征為并發(fā)控制的基本單元，設計了復制式結構下協(xié)同設計的并發(fā)控制模型。根據(jù)實際協(xié)同設計的需要，設計了與本地CAD系統(tǒng)低耦合的協(xié)同功能模塊。 5．在建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫方面，首先研究了EXPRESS模式到關系數(shù)據(jù)庫模式的映射方法。重點研究了STEP定義的數(shù)據(jù)類型向關系數(shù)據(jù)庫映射的規(guī)則，包括簡單數(shù)據(jù)類型、命名數(shù)據(jù)類型、聚數(shù)據(jù)類型、構造數(shù)據(jù)類型映射方法，簡單、復雜繼承關系、引用關系的映射方法。然后，研究了STEP數(shù)

5、據(jù)庫訪問接口SDAI的實現(xiàn)技術，針對導航式、存在．依賴式、混合式三種典型的STEP數(shù)據(jù)訪問結構，以產(chǎn)品標識功能單元、物料清單功能單元、產(chǎn)品幾何功能單元中的應用對象為例，提出相應的數(shù)據(jù)訪問方法。最后，作為產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的一個應用實例，提出以STEP AP214和AP224應用協(xié)議為信息交換和共享的“橋梁”，實現(xiàn)CAD/CAPP/CAM集成的思路，詳細探討了從AP214數(shù)據(jù)庫提取特征信息的關鍵問題。在此基礎上，利用VisualC++編程語言和S