高端数字样机中的几何用户环境——框架设计和软件实现

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1、浙江大学计算机学院硕士学位论文高端数字样机中的几何用户环境——框架设计和软件实现姓名：段丽申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：郑耀;陈建军20100101浙江人学硕士学位论文摘要在利用数值求解软件分析问题前，需要建立问题的几何模型，并在其上获得合适的计算网格。这一过程被称为数值模拟的前处理，它是数值模拟的主要性能瓶颈。高端数字样机(HEDEHighEndDigitalPrototyping)系统是～套完全自主知识产权的数值模拟平台软件，其前处理软件HEDP伊re为前处理的诸多共性需求提供了～类适用的解决方案。本

2、文在已有研究积累基础上，完善了HEDP／Pre的核心子程序交互式几何用户环境(IGUE，InteractiveGeometryUserEnvironment)的框架设计和软件实现，并在其若干关键技术上给出更为有效的算法。主要研究内容包括：(1)利用位于CAD与CAE系统之间的公共几何服务接口层，实现了一类基于分层软件架构的CAD／CAE系统集成方案。结合相应的数据转换接口和几何修复算法，完成了HEDP／Pre软件和CAD系统的无缝集成。(2)研究和开发了常用的几何建模工具，讨论了两类正确显示裁剪曲面的技术途径及其实现，一类

3、为基于离散曲面的裁剪曲面显示，另一类为利用OpenGL曲面裁剪功能的裁剪曲面显示。(3)网格生成是基于几何之上的，在网格生成过程中涉及到一系列的几何处理问题。本文提取网格生成过程中几何处理的共性问题，给出了一类面向网格生成的几何处理框架，并将该框架与具体的网格生成算法集成。最后本文列举计算流体力学和计算固体力学实例说明本文研究成果在具体应用领域应用时的有效性。关键词：数字样机计算机辅助工程CAD／CAE系统集成裁剪曲面网格生成几何处理数值模拟浙江大学硕士学位论文AbstractBeforeusingnumericalsim

4、ulationsoftwaretoanalyzeaproblem，therearetwoproceduresthatmustbedonefirst，i．e．buildingageometrymodelandgeneratingameshunderthegeometrymodel．Bothproceduresarecalledthepre—processofnumericalsimulation，andtheyaremajorperformancebottleneckofnumericalsimulations．Inthen

5、umericalsimulationplatformsoftwaredevelopedbyourlaboratory,calledHighEndDigitalPrototyping(HEDP)，apre—processingsoftwareHEDP／Preisintegrated，capableofprovidingsuitablesolutionsforthecolnmonrequirementsofthepre-processofnumericalsimulations．Basedonthepreviousworkin

6、ourlaboratory,thedissertationimprovestheframeworkdesignandsoftwareimplementationofanInteractiveGeometryUserEnvironment(IGUE)，whichisthecoremoduleofHEDP／Pre，andprovidessomeenhancedalgorithmsforsomekeytechnologiesoftheIGUE．Generalspeaking，therearethreepartsofworkinv

7、olvedinthisdissertationasbelow：(1)ByintroducingacommongeometryservicelayerbetweenCADandCAEsystems，atypeofCAD／CAEintegrationframeworkwithlayeredsoftwarearchitectureispresented．Combinedwitllsomedataexchangeinterfacesandgeometryrepairalgorithms．HEDP／Preisintegratedwi

8、mCADsystemsefficiently．(2)SomecommongeometrymodelingtoolsandtwotypesofrenderingalgorithmsoftrimmedsurfaceintegratedintheIGUEarediscussed．Onerenderingalg