论文摘要：产品形状关联建模方法的研究与实现

产品形状模型是表达产品信息的重要模型，通过产品建模设计人员建立产品的结构框架，表达产品的形状构成和设计师的设计意图。关联是事物之间所具有的彼此约束和联系，产品形状关联建模主要是处理产品形状模型中各个对象间的约束关系及其求解方法，以提高产品的设计效率。本文研究了产品形状关联模型及产品形状关联方法，其中重点对草图约束关联模型及其求解方法和装配约束关联模型及其求解方法进行了研究，研究内容如下 ：1）研究了产品形状关联模型及其组成，产品形状模型关联方法和产品形状模型的自顶向下控制方法。2）着重研究了草图约束关联模型及其组成和草图约束求解方法：基于图论的草图约束归约算法和草图约束的数值求解方法。该求解方法是实现草图的变量化设计和尺寸驱动功能的基础，能很好的处理欠约束状态下的草图求解。3）着重研究了装配约束关联模型及其组成和装配约束求解方法：基于自由度分析的几何推理求解算法。该求解方法较数值求解方法能够大大的提高求解的效率，能够快速对零部件进行装配，并能实时的进行约束的一致性检查。 本文最后在自主开发的CAD系统SolidMaker上对以上的研究内容上进行了验证，实现的内容如下：1）开发了草图约束关联模块，实现了草图的变量化设计功能，该模块以二维约束求解为核心，实现了草图关联对象创建，草图关联关系添加和关联关系的尺寸驱动等功能，该模块能很好的处理欠约束草图的求解。2）开发了装配约束关联模块，实现了产品建模过程中的装配设计功能，该模块以三维约束求解为核心，实现了装配组件的添加，配合特征的自动识别和装配约束的添加等功能，该模块能够快速的完成产品的装配过程。 实践证明本文所研究的内容已经初步解决了产品关联建模过程和CAD系统建模过程中的关键技术：约束求解技术。