刘传慧[1]2003年在《基于STEP中性文件的产品数据信息提取的研究》文中研究说明本论文主要研究基于STEP中性文件的产品数据信息之提取，其机理是按STEP／AP203语义模型从STEP中性文件中提取叁维产品模型的数据信息，利用数据挖掘原理和拓扑路径检索的方法进行数据处理，获得所需的数据，由图形显示模块利用Java 3D API技术实现叁维产品数据模型的重建。论文的主要内容如下： 1) 概述国内外CAD／CAPP／CAM技术发展的过程，并讲述了本文的研究目的、意义、研究的主要内容和技术方法； 2) 根据STEP标准的发展和现状以及STEP标准的主要内容，对STEP中性交换文件的结构、格式、实例间的拓扑关系、中性文件实现方式以及几何信息元素的描述进行了详细的分析和研究，并就UG环境下产生的STEP文件进行举例分析； 3) 对系统进行概要设计，根据STEP中性文件进行数据交换的机理，将整个系统分为词法分析器设计和图形生成模块设计两部分，并设计词法分析器总体流程图； 4) 利用数据挖掘技术，对STEP中性文件词法分析器各部分进行具体设计，包括读取数据信息、建立拓扑关系图、生成中间文件几部分，并利用Java语言编程实现； 5) 利用Java 3D API技术，设计图形生成模块，实现产品叁维图形重建，包括设置场景、提取实体数据信息、图形显示叁部分； 6) 总结了本文的主要研究成果，指出了将来的研究方向。 本系统主要完成的功能为：在无CAX的环境下，利用网络编程语言Java、叁维图形技术Java 3D API以及网络浏览器实现简单叁维几何图形的重建。
任蕾[2]2008年在《基于STEP标准的几何信息的提取和模型重建》文中研究指明在当今制造业中CIMS、虚拟制造等飞速发展的环境下,不同CAX软件之间进行数据转换成为一个重要问题。解决这个问题关键在于建立一个完备的通用性好的产品数据标准。STEP国际标准就是基于这一前提提出的,它的目的是在产品的生存期内能够为产品数据的表示与通信提供一种中性格式,用来建立包括产品整个生命周期的、完整的、语义一致的产品数据模型。本文通过对基于STEP标准的中性文件的分析与识别,提取出所表达的叁维几何信息并按照这些信息重新绘制出叁维模型,最终实现以STEP标准为基础的叁维数据转换。本文首先按照STEP/AP203中对各个实体的描述,建立了对应的C++语言实体描述,完成中性文件中的实体数据向内存中的转换。其次本文设计了STEP模型解析器,它能够实现对一般CAD系统生成的符合STEP标准的中性文件的几何信息提取和转换。模型解析器的设计主要是在VC++6.0平台上开发的,分为四部分:数据预处理模块、C++实体对象实例化模块、实体特征提取模块和数据转换模块。模型解析器的工作过程为:首先,在计算机中打开ASCII字符串的形式的STEP中性文件,按照STEP中性文件的格式对该字符串文件处理,读取每分割段内的数据,从而获得诸如实体号、实体、各属性值、组成该实体的实体号等信息;然后,将这些信息按照一定的规则在数据字典中进行查找,找到对应的C++实体描述,并且实例化这些C++实体对象,将从STEP中性文件中获得的信息传递给C++实体对象中对应的成员变量;其次,对保存在内存中的各个实体对象进行几何实体特征的识别与提取;最后,将提取出来的特征数据转换成符合后续模型重建部分要求的数据结构。根据提取出的叁维信息应用OpenGL技术重绘叁维实体。在模型重绘模块使用了叁维绘图软件包OpenGL3D图形库。模型的绘制时,进行了光照和场景的设置。本文通过为CNCSimu1.0仿真系统设计能够外部导入基于STEP标准的叁维模型的接口,作为实例验证基于STEP中性文件的叁维几何信息的提取和重建理论的正确性。
徐小定[3]2013年在《基于STEP中性文件的特征信息提取与XML文档转换技术》文中进行了进一步梳理随着计算机技术的进步，各类CAD、CAM、CAPP、CAE软件促进了制造业自动化的发展，面对多种多样的CAX软件，需要找到一种通用的数据交互模式来解决异构环境下的数据通讯和数据共享问题。国际标准STEP(Standard for theExchange of Product Model Data)的最大特点是提供一个中性机制，这个中性机制与具体的系统无关，主要是为实现产品从设计规划阶段一直到报废阶段这一全生命周期中产品信息数据的表达和交换，以便保证其完整性和一致性。XML语言是一种可扩展性标记语言，自身良好的自描述性与可扩展性决定其不仅可以传递产品的数据信息，而且可以传递产品的数据结构，即产品数据间的相互关系，是一种基于互联网的传递信息的载体语言，XML语言为复杂的结构化产品数据信息在互联网上进行数据信息有效传递提供了技术支持。本文以STEP中性文件为基础，通过对其结构分析，建立了EXPRESS描述的STEP中性文件与XML语言的映射关系，设计了模型解析器来读取中性文件所携带的信息，并采用属性邻接图的方法进行特征识别，最终提取出特征信息并实现STEP中性文件的XML文档转换，把STEP标准与XML结合起来能够很好的解决CAX软件之间跨系统、跨平台的接口问题。本文的主要研究内容与成果有下面几个方面：1、理解STEP标准和AP203应用协议，研究STEP形式化描述语言EXPRESS,分析其与C++语言的联系与区别，通过对STEP中性文件的实例结构分析，找出了EXPRESS与C++语言的特征映射关系，为STEP中性文件特征信息提取提供了技术支持。2、分析STEP中性文件的特征信息模型，研究模型中的几何信息、拓扑信息，用STEP形式化描述语言EXPRESS建立起主要几何、拓扑实体对应的C++类。3、设计了STEP中性文件的模型解析器，利用模型解析器按照EXPRESS模型进行嵌套循环，调用指针依次提取出实体层、面层、边层和点层，采用基于属性邻接图的方法进行特征识别，最终提取出中性文件中几何实体的特征信息。4、研究STEP中性文件EXPRESS与XML映射的绑定方法及EXPRESS模式和XML语法结构的对应关系，建立映射机制，实现STEP中性文件的XML文档转换。
李佩霖[4]2009年在《基于STEP的CAD/CAE系统集成技术的研究》文中认为CAD、CAE技术经过不断的发展和完善,已日趋成熟,但这两大系统还是处于相对的独立。CAD/CAE系统的集成对于提高产品设计水平和质量、降低生产成本和材料消耗、提高产品性能和寿命、缩短设计周期等都具有重要的指导意义和实用价值。如何才能将这两大系统结合起来,使其功能最大化发挥,一直以来是一个急需解决的问题。STEP标准的出现为CAD/CAE系统集成提供了一种可行的方法。本文对基于STEP的CAD/CAE系统集成的技术进行了研究,主要研究内容如下:深入研究了STEP标准以及AP209应用协议。依据CAD/CAE系统集成采用的方法、影响系统集成的因素以及共享几何模型存在的问题,拟定了CAD/CAE系统集成的总体方案,并设计了标准CAD数据转换器。该转换器主要由信息提取模块、信息处理模块和STEP文件生成模块组成。首先,在对AP203文件解读的基础上,利用ST-Developer 10.0和VC++6.0集成的环境,借助ROSE函数库,对AP203文件的几何和拓扑信息进行提取。其次,采用哈希算法进行冗余信息的处理。同时,对于影响有限元网格划分的数据信息,提出在不破坏原几何拓扑关系的基础上,利用相关几何拓扑信息,通过合并再生几何信息,重构几何实体的方法。最后,利用ROSE类库早、晚两种联编方式,将几何、材料、网格等数据信息写入到设计对象中,生成AP209文件。本文开发的标准CAD数据转换器能实现AP203文件向AP209文件的转换,从而实现了CAD/CAE的弱耦合集成。基于STEP标准的CAD/CAE系统集成方法,有利于数据统一管理以及系统功能扩展。
李光荣[5]2005年在《面向虚拟企业的零件工艺信息系统关键技术研究》文中研究说明随着市场竞争日益激烈以及经济全球化进程加快，虚拟企业模式由于本身的特点逐渐显示其巨大的优越性。异地异构条件下信息的共享和集成成为虚拟企业急需解决的难题之一，同时这也是各类信息进行交互的基本平台，其中的工艺信息提取、信息传输、信息管理是虚拟企业实施的基础，也是其区别于传统企业的主要方面。无论对民用企业还是对军工企业来说这个关键难题解决的好坏将直接关系到虚拟企业实施的成败。因此进行面向虚拟企业的零件工艺信息提取、传输、管理的研究有着重要的理论意义和实用价值。 首先分析了虚拟企业模式下零件信息提取、传输、管理的国内外研究现状，并根据虚拟企业的信息流动特点，定义了面向虚拟企业零件工艺信息的具体内容，进行了面向虚拟企业的零件工艺信息系统功能需求分析，在此基础上提出了面向虚拟企业的零件工艺信息体系结构，进一步分析了虚拟企业信息流通的难点和关键之处，为深入研究零件信息提取、传输、管理奠定了基础。 在分析和研究国内外零件信息模型现状的基础上，对不同的建模方法进行了比较，并采用基于特征的建模方法，建立了面向虚拟企业的零件工艺信息概念模型。结合multi-agent技术建立了零件工艺信息模型中各特征间的信息协作和通信模型，并给出相关的数学表达。这些为建立面向虚拟企业的零件工艺信息数据库作好了准备工作。 运用组合算法和模糊理论，提出了异地异构条件下零件工艺信息的提取方法，开发了零件工艺信息识别模块，实现了零件特征以及特征形状和几何属性等的识别。创建了面向虚拟企业的零件工艺信息数据库，可以满足不同子企业的信息需求。 解决了虚拟企业模式下零件工艺信息传输问题，采取的方法是通过将数据库表中的信息转换成XML格式，加密后进行网络传输，并在客户端实现了存储信息到客户数据库及根据需求及时网页显示信息。 分析了虚拟企业工艺信息管理模块的功能，在研究CORBA等关键技术的基础上开发了基于CORBA和Web的零件工艺信息管理模块。并结合实例详细说明了零件工艺信息提取、传输、管理模块开发的具体步骤。
常萌[6]2009年在《基于XML的CAD零件信息提取技术的研究》文中研究说明随着计算机技术的迅速发展,CAD/CAPP/CAM技术在制造业中的应用更为广泛。在这叁个系统之间实现信息的集成和共享,已经成为一个迫切需要解决的问题,解决这个问题的唯一途径是建立一个完备的、能被各种CAX系统所通用的信息模型交换标准。产品数据表达与交换标准STEP是国际化组织ISO制定的一个关于产品数据表示和交换的国际标准,它提供了一种不依赖于中性机制的、描述产品整个生命周期的数据模型。目前STEP标准已经在CAD/CAE/CAM技术中得到了广泛应用,成为各种CAX系统之间进行数据交换的主流媒介。而在制造业信息化实施中,必然会应用网络技术,要求产品信息的集成和共享扩展到不受时间和空间的限制。STEP可以成为设计和制造之间的桥梁,而XML则是网络数据的载体。根据产品制造的需要,将CAD系统的输出以相应STEP中性文件的形式存储起来,以利用STEP技术共享制造过程中的产品信息。通过STEP/XML的转换过程,将STEP所存储和表达的产品数据再以XML的形式存储和表示在网络上,最终可以利用XML实现多系统之间产品数据的网络传输。通过在STEP与XML文件的转换技术的基础上加以改进,在转换过程中加入特征识别模块,CAD零件的STEP格式文件经过处理得到基于特征的零件信息模型,运用转换技术得到含有零件信息的XML文档,便于网络传输,实现零件信息网络化共享,为网络化制造技术的应用提供了一种网络信息发布和共享的有效途径。
贾虹[7]2012年在《基于Web的产品远程协同设计关键技术研究》文中进行了进一步梳理经济的全球化在促进跨国、跨行业、跨企业间的合作与发展的同时,也加剧了全球化的市场竞争。我国制造业试图通过大力推进制造业信息化,以信息化带动工业化来提高制造业的整体素质,应对挑战和机遇。综合利用计算机技术、网络技术、人工智能和先进制造技术等新兴技术,研究、开发适合我国国情的产品远程协同设计系统,为提高我国制造业的设计、生产、管理水平,增强企业市场竞争力提供一条有效途径。开展异地异构环境下的产品远程协同设计关键技术研究,具有重要理论意义和实际应用价值。首先,论文综述了国内外产品协同设计技术的发展状况,深入分析了异地异构环境下产品远程协同设计中存在的关键问题,提出了一种异构CAX系统数据交换和系统集成的统一机制,即直接基于EXPRESS语言和STEP中性文件,在本地和网上传送产品叁维模型的几何和拓扑信息、结构配置信息和管理信息等全息信息,实现异构系统的深度集成。此方法统一地支持多个异构的数字化系统,又能用较小的数据量,来传递产品模型的全息信息,以实现异构系统的良好集成。其次,以STEP标准为中性载体,论文基于AP203协议,构建了面向异地异构环境的远程协同设计的产品信息模型。这是异构CAX系统数据交换和系统集成的统一机制的应用,也为基于STEP的网上叁维模型浏览技术研究建立基础。第叁,基于STEP/AP203,利用几何引擎Open CASCADE,论文设计、构建了面向远程协同设计的产品叁维模型浏览系统体系结构,开发、实现了支持远程协同设计的产品叁维模型浏览系统,具有平移、旋转、缩放等图形变换功能；具有改变颜色、透明效果、材质等高级图形渲染功能；提供人机交互操作功能：如几何要素信息查询、计算、测量,形体剖切,设计意见标注等。系统较好地解决了异地异构环境下产品信息交换、共享的问题,实现了产品模型的重建及产品模型信息提取,为参与协同设计的各方人员提供了有效的协同工具。第四,针对国产注塑模CAE分析软件与通用叁维CAD软件的接口统一性及其与异构CAD系统集成问题,论文基于STEP国际数据交换标准和STEP文件,建立了具有自主知识产权的多个异构CAD系统与国产华塑CAE分析系统的通用接口,实现各种国际主流CAD软件与华塑CAE分析系统的基于STEP接口的直接连接和集成；基于STEP接口,开发了具有自主知识产权的注塑模CAE分析用高品质STL网格自动生成软件系统。在CAD模型完整的基础上,基本实现不修模或少修模,提高了模型导入的工作效率。第五,在具体分析支持远程产品快速配置设计的基本需求基础上,论文提出了一种基于模糊集实例推理算法。通过建立标准模型集合,构造其隶属函数,计算属性相似度,检索出最佳匹配实例,实现快速配置设计。最后,论文结合浙江省科技厅项目《基于Web的五金产品个性化定制平台研制与开发》,以浙江某五金产品生产企业为应用对象,设计了基于Web的五金产品个性化定制平台的总体框架,确定了定制平台的信息模型传送机制,综合应用计算机网络技术、Web动态数据库技术、模块化产品配置技术等技术,开发、研制了基于Web的五金产品个性化定制平台,验证了论文研究理论的合理性。此平台已在企业投入运行,为客户和企业之间建立了一个快速便捷、安全有效的交流平台。论文面向产品全生命周期、基于STEP标准展开研究,符合国际标准化发展趋势。提出的基于Web的产品远程协同设计关键技术和方法为实现异地异构环境下协同设计系统间产品信息交互和系统集成提供了有效途径,为今后进一步的研究奠定了坚实的基础。
贺平照[8]2009年在《船舶传动系统网络化设计平台研究》文中研究说明随着近年来经济全球化和信息化日益加剧,计算机技术促使社会的发展速度加快,网络化技术已经和人们工作、生活融为一体,传统的制造业开始与网络化的结合,网络化设计制造的出现加快了制造业资源的交流,缩短了产品的开发周期,提高了企业的竞争力。CAD技术的迅速发展促使船舶传动系统的设计图纸效率大大提高,但是管理方面的迟缓发展造成了许多负面影响,将网络化设计和船舶传动系统结合是解决问题的最好途径,缩短产品的开发周期、方便用户之间的信息交互,提高企业在竞争中的优势,使信息的管理趋于自动化。论文介绍了课题研究的目的、意义以及国内外网络化设计的研究现状和发展趋势,对中间件和其开发平台进行了分析,构建了船舶传动系统网络化设计平台的体系结构。平台中主要针对用户管理、项目管理、产品结构与配置管理进行设计实现,利用.NET平台中的动态网页开发技术和数据库访问技术来实现平台中的数据库访问组件、用户管理组件和项目管理组件等组件,提供给用户所需的各种操作,实现了平台中相应的功能。论文中介绍了STEP标准以及STEP的描述语言EXPRESS,针对船舶STEP中的与船舶传动系统相关的AP214协议进行了详细的分析,在STEP文件包含的大量信息中,重点研究了与产品管理相关的实体表达,对比分析了Pro/E和CATIA生成的STEP文件的区别,以Pro/E生成的STEP文件为例,对STEP文件中的管理信息进行提取并存入数据库中,在设计平台中,由存入数据库中的数据动态生成产品结构树,从而以产品结构树为基础进行各种BOM的生成,指导制造、工艺、采购、销售各部门的工作。
张扬[9]2008年在《面向虚拟装配的设计信息解析算法研究》文中提出构建零件的对象模型是虚拟装配系统的基础。当前的虚拟装配环境主要采用VRML语言描述的零件对象模型。VRML语言只能以叁角面片来描述物体,这种模型丢失了大量的设计信息,无法满足复杂产品虚拟装配的需求。通过对STEP文件进行零件设计信息的提取,可以实现从设计环境到虚拟装配环境的设计信息转换,满足虚拟装配系统对零件模型的需求。本文以对STEP文件中零件特征信息的分析和抽取为主要内容,提出了一种面向虚拟装配的设计信息解析算法,即从标准的STEP文件中识别并提取零件几何和拓扑信息,建立零件的半边结构对象,在此基础上分析出零件的特征信息。针对实际应用中各种零件的特征,设计了零件的特征自动识别算法和具体的参数信息提取方法。本文构建原型系统实现上述算法,实现STEP文件的词法分析,语法分析,语义分析,生成XML文件的整体流程。系统实现了常见特征如长方体、圆柱类(圆柱体、通孔、盲孔、倒圆角)、槽类(矩形槽、燕尾槽)、球体、圆锥体的自动识别和参数的分析提取,适用于从复杂零件中解析出以上提到的各种特征。
鹿素芬[10]2007年在《概念设计自动化软件DARFAD与其它系统的集成技术研究》文中指出概念设计自动化软件ACIS-DARFAD借助于生物生长的机理,提供产品设计从无到有、零件从少到多、表面从初级到高级、结构从简单到复杂的进化模式。生长型设计模式的出发点是已有产品的需求原型。本文从已有产品出发,以STEP中性文件为交换机制,从中性文件中提取3-D产品模型的数据信息,应用ACIS API函数重建,并转化成基于功能表面的产品装配模型,进而通过逆向设计得到产品的需求原型,实现了ACIS-DARFAD软件与其他系统的信息集成。本文建立了基于STEP的面向对象的产品装配模型。首先将STEP中性文件的实体数据信息映射为一系列的C++类结构,保存在一个链表中。然后根据面向对象的思想采用C++语言建立基于边界表示法(B rep)的产品信息模型的类结构,将中间文件的几何和拓扑关系信息读入到相应的类结构中,建立了几何和拓扑关系信息的关联。最后采用ACIS API绘图函数实现叁维产品模型的重建,在ACIS环境下进行产品几何模型的显示。实现了ACIS几何模型向ACIS-DARFAD的基于功能表面的产品装配模型的转化。首先在ACIS数据信息的基础上,采用宽度优先算法实现装配关系的查找,根据装配体的几何信息自动识别装配关系。然后对识别出的装配关系进行存储,将ACIS中的零件类、表面类转化成基于功能表面产品装配模型中的零件类和功能表面类,向PartNet网络结构中添加零件与零件、表面与表面之间的关系。然后,对生长型设计过程进行回溯,通过功能模式之间的耦合作用实现对需求原型的反求。提供了一条从已有产品到创新产品的实用设计技术途径。最后,阐述了系统的功能、模块设置、系统开发技术和运行环境。并以机械带传动结构为例进行STEP后置处理器功能的验证;以活塞半精镗工序夹具为例,详细介绍了产品装配模型的转化和产品原型的反求过程,验证了本文理论研究与技术实施的正确性和实用性。
参考文献：
[1]. 基于STEP中性文件的产品数据信息提取的研究[D]. 刘传慧. 苏州大学. 2003
[2]. 基于STEP标准的几何信息的提取和模型重建[D]. 任蕾. 吉林大学. 2008
[3]. 基于STEP中性文件的特征信息提取与XML文档转换技术[D]. 徐小定. 河南工业大学. 2013
[4]. 基于STEP的CAD/CAE系统集成技术的研究[D]. 李佩霖. 哈尔滨工程大学. 2009
[5]. 面向虚拟企业的零件工艺信息系统关键技术研究[D]. 李光荣. 南京理工大学. 2005
[6]. 基于XML的CAD零件信息提取技术的研究[D]. 常萌. 西南交通大学. 2009
[7]. 基于Web的产品远程协同设计关键技术研究[D]. 贾虹. 浙江工业大学. 2012
[8]. 船舶传动系统网络化设计平台研究[D]. 贺平照. 哈尔滨工程大学. 2009
[9]. 面向虚拟装配的设计信息解析算法研究[D]. 张扬. 北京理工大学. 2008
[10]. 概念设计自动化软件DARFAD与其它系统的集成技术研究[D]. 鹿素芬. 山东大学. 2007
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