[發明專利]面向工程分析的微小圓角特征自動識別方法

無效

• 申請號: 200810010551.0
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101241605A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 李吉平;童剛;施殿波;耿夢;朱華偉
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T17/00;G06F17/50
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 安寶貴

技術領域

本發明涉及一種面向工程分析的微小圓角特征自動識別方法，尤其適用于有限元網格生成的前處理階段。

背景技術

本發明涉及的研究內容在國外是研究熱點，人們在這方面做了大量的工作。其中最具代表的是Sashikumar和Sohoni提出的圓角特征識別方法，僅適用于基于滾動球技術產生的不變半徑的圓角特征。該方法對零件模型中每個面進行識別，如果該面上各點的最大曲率值相等，且都等于過渡半徑的倒數，則此面為圓角特征。

Zhu?H，Menq?C?H提出的圓角特征識別方法也僅僅能處理基于滾動球技術產生的不變半徑的圓角特征。該方法優點在于將圓角特征分為圓環面、圓柱面以及球面三類，而這三類圓角特征都擁有自己的幾何特性和拓撲特性，以此作為識別條件對零件模型的圓角特征進行識別。

國內圓角特征的自動識別方面的研究才剛剛起步，處于初級階段。崔秀芬，高曙明提出了一種能夠處理任意類型圓角特征的識別方法。該方法通過歸納圓角特征的具體特性，能夠較好的解決可變半徑的圓角特征，以及多圓角特征相交情況下的特征識別問題。

上述的方法中，大多集中在處理基于滾動球技術產生的不變半徑圓角特征方面，且具有一個共同點：目的在于有效地降低模型的復雜度，提高后續特征識別的準確性和效率。而本發明的目的在于提高有限元網格劃分質量和劃分速度，提高工程分析效率和準確度。因此，本發明的圓角特征自動識別方法，與上述方法相比，在識別條件的設定以及利用這些條件進行識別的方法上具有自己的獨特性。

發明內容

本發明的目的是提供一種能更好的自動識別出影響工程分析效率的微小圓角特征的方法。

本發明的技術解決方案是這樣實現的：

一種面向工程分析的微小圓角特征自動識別方法，包括在帶有VC++6.0平臺的公知計算機上裝入ACIS16開發軟件包的步驟，其特征在于：還包括以下步驟：

(1.1)將模型轉換成以面為單元的集合體；

(1.2)基于條件匹配原則，對每個面單元進行圓角特征識別；

(1.3)計算圓角特征的曲率半徑，從中設定一閾值或自定義一閥值，將較大的圓角特征排除在外，將滿足條件的圓角特征著色，并放入列表中。

所述的步驟(1.2)包括以下步驟：

(2.1)判斷面單元的方向數為單向；

(2.2)判斷面單元的類型為非平面；

(2.3)判斷面單元各條邊中包含光滑邊；

(2.4)判斷面單元中所有光滑邊對應的鄰接面不平行；

(2.5)判斷圓柱類型面單元的邊界弧度不超過3.14。

所述的步驟(1.3)包括以下步驟：

(3.1)求每個圓角特征的曲面曲率半徑；

(3.2)從中設定一閾值或自定義一閥值，將較大的圓角特征排除在外；

(3.3)將滿足閾值條件的微小圓角特征著色，并放入列表中。

所述的步驟(2.3)的光滑邊判斷中，對于判斷兩單位矢量是否相等時的允許誤差為1e-3。

所述的步驟(2.4)的平行判斷中，對圓角特征與其它特征相交導致光滑邊被分割的情況，采用判斷被分割邊是否為共享曲線的方法進行處理。

所述的步驟(2.5)的邊界弧度判斷，采取求解圓柱橫截面邊界圓弧弧度的方法進行處理。

所述的步驟(3.1)包括以下步驟：

(7.1)求曲面上的邊界點以及曲面的中心點的曲率半徑；

(7.2)在邊界點、中心點曲率半徑中，取數值較大的一個作為該曲面的曲率半徑。

所述的步驟(7.1)的求曲面上點的曲率半徑時，采用取兩主方向上曲率半徑的較小值的方法。

所述的步驟(7.2)在求曲面曲率半徑時，對于自由曲面邊界點或中心點曲率半徑趨近于正無窮的情況，采用較大值回避的方法加以處理。

與現有技術相比較，本發明的優點主要表現在對疊加圓角特征、變半徑圓角特征、退化圓角特征，以及與其他特征相交的圓角特征的識別全部適用，擴大了圓角特征可識別范圍；并采用根據曲面曲率半徑大小為圓角特征設定閾值的方法，從而更好的自動識別出影響工程分析效率的微小圓角特征。

附圖說明

本發明有附圖18幅，其中：

圖1為圓角特征識別流程圖。

圖2為一個游戲桿底座模型的軸測投影圖。

圖3為一個多維度形體軸測圖。

圖4為判斷圓角特征光滑邊的示意圖。

圖5為光滑邊對應鄰面平行的示意圖。

圖6為光滑邊對應鄰面不平行的示意圖。

圖7為圓角特征與其它特征相交導致光滑邊對應鄰面平行的局部示意圖。