基于定性仿真及推理参数化设计

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1、中国科学技术大学学位论文相关声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。作者签名：建立壁查蔓风7年g月r?日中国科学技术大学硕士学位

2、论文摘要参数化设计是一种结合几何、拓扑信息的基于约束的产品描述方法。它允许用户对产品设计的几何、拓扑信息定义约束，并能通过改变约束参数值方便地对现有设计进行修改。定性仿真是以非数字手段处理信息输入、建模、行为分析和结果输出等仿真环节，通过定性模型推导系统的定性行为描述。它提供了一种以定性的方式直接求解问题的简单的推理方法，并且能够捕捉到所有定性可区分的系统行为。由于传统的参数化设计方法大多依赖数学方程组的定量建模，导致解空间巨大和求解过程复杂，应用于实际问题中往往不是很理想。如果在参数化设计的前期，通过对待求解约束的定性建模以及对此模型的定性非精确数值求解，能够对之后

3、的定量数学方法求解起到引导或者缩减解空间的作用，可提高约束求解的效率。在前人的基础上，本文在几何实体以及零件层次对参数化设计进行定性的建模以及求解。在几何实体层次上提出了一种新的基于DOF(Degreesoffreedom)定性图推理的混合参数化设计方法。通过定义基本约束簇类型和规则，新方法引入定性图推理方法对几何约束进行定性建模及模型求解。经过一系列基于DOF的定性图推理过程，几何约束定性表示图被规约为一个单节点后得出一系列的构造步骤，这些构造步骤被确定为精确定量计算的次序。在零件层次上，对机械零件进行定性化描述以及仿真，给出了典型概念零件的符号表示实例。此外，还讨

4、论了定性几何约束图以及定性拼合运算，实现定性零件的描述以及仿真。关链试：参数佬设计。见饲约泵求解．定性仿囊与稚理，定性零件模銎!璺型兰茎查查堂堡主兰堡丝塞AbstractParametricdesignisamethodbasedrestrictionthatintegrateproduct'sgeometricinformationandtopologicalinformation．Itma：keusermodifythedesigninexistencemoreconvenientbyaltertherestrictparameter．Qualitativesim

5、ulationisanonnumericmethodtoinputinformation,modelasystem，analyzethebehaviorandoutputtheresults。Itaddressesasimpleinferencemethodtosolveaproblemdirectlyinaqualitativeway．Anditisguaranteedtocaptureallqualitativelydistinctbehaviorsofthesystem．Intheprocedureforparametricdesign,usualquantit

6、ativemethodisinefficiencybecauseofhugesolutionspace．Byintroducingtheefficieneyofthequalitativesimulationandreasoningmethodtoparametricdesign,theproposedmethodCanmaximizetheefficiencyofnotonlythegeometricconstraintsolverbutalsothewholeprocessofparametricdesign．Basedonresearchofmanyscient

7、istsinparametricdesignfield，anovelapproachbasedqualitativesimulationandreasoningfortheparametricdesignintheaspectofbothgeometricentityandpartispresented．Fortheaspectofgeometricentity,anewDOF-basedqualitativegraphreductionhybridapproachtoparametricdesignispresented．Bydefiningbas