基于.NET API和AutoCAD的盖梁CAD研究与开发
这是一篇关于.NET API,梁式桥,盖梁,计算机辅助设计,普通钢筋图的论文, 主要内容为随着经济的快速增长,我国高速公路建设也步入了迅猛发展时期。高速公路建设中应用了大量的桥梁,而桥梁设计又是一项非常复杂而繁重的任务。为了提高桥梁设计质量和效率、降低桥梁设计人员的劳动强度、缩短桥梁设计周期、节约桥梁建设成本,桥梁CAD系统被引入并得到广泛的应用。桥梁CAD系统的应用为桥梁设计提供了新手段和新方法,极大地促进了桥梁行业的技术进步。当代计算机软硬件技术和图形显示技术的飞速发展为开发新一代桥梁CAD软件提供了系统平台和技术支持。在此背景下,某公路设计院对研发某型桥梁CAD系统进行了立项。 本课题作为某型桥梁CAD系统研究项目的子项目,首先研究了国内外桥梁CAD系统研究现状及发展趋势,并对桥梁CAD系统开发技术进行了系统的研究。本文对盖梁普通钢筋图绘图模块进行了需求分析和总体设计,并以梁式桥结构设计中的高墩T型盖梁为研究对象,以程序驱动参数化方式为指导思想,进行了基于.NET API和C#的高墩T型盖梁绘图模块研究和开发,最终实现了完整绘制高墩T型盖梁普通钢筋图的功能。 论文重点是高墩T型盖梁普通钢筋图绘图功能模块的详细设计。其中盖梁钢筋图包括盖梁立面图、平面图、剖面图、骨架大样、挡块钢筋图、钢筋数量表和文字说明、图框标题栏等部分。根据斜交角是否为直角,高墩T型盖梁可以分为正交和斜交两种。正交情况下钢筋布局、标注均较简单,而在斜交情况下由于斜向筋的存在,参数化和标注均变得复杂。为了提高代码的复用率、降低编程工作量,本次设计中将正交和斜交揉合在一起进行开发。采用面向对象编程设计了开发阶段绘图功能菜单、定义了创建组成普通钢筋图的基本图元的函数、定义了图形中的图层、实现各种标注样式的函数、钢筋数量表函数、添加文字说明部分的函数。钢筋图各模块布局方面,综合考虑单、双骨架和截面图个数等因素,总共设计了两大类共8种布局样式,基本能够适应各种复杂情况。
博物馆数字化策展的可视分析与辅助设计方法研究
这是一篇关于数字化策展,展览可视分析,交互式展览策划,计算机辅助设计的论文, 主要内容为文本可视分析和计算机辅助设计等研究近年来快速发展,引起了博物馆领域的广泛关注,并初步应用于策展辅助工作。但是,现有的文本分析工作忽略了对展览文本进行语义挖掘,无法有效支持策展选题。交互式地进行展览方案策划,支持灵活编辑和逻辑叙事等研究也有所欠缺。与陈列设计相关的工作则存在对文博领域特征关注不足和交互设计不友好等问题。本文面向博物馆策展工作场景,对文本可视分析及计算机辅助设计方法在增强数字化资源的有效利用方面进行了深入研究,并对影响策展工作的几个关键问题:包括展览话题的抽取与多样性分析、交互式生成展陈方案困难以及展览仿真框架无法在体系化和便捷性之间有效平衡等问题进行深入探索,具体研究内容和贡献分为以下三个方面:(1)有效地从展览文本中抽取话题,对策展人进行多样化的选题分析具有重要意义。为了快速把握展览的主题特征,本文提出了基于主题建模的展览文本可视分析方法,利用文本挖掘技术提取展览文本的语义信息,通过可视化设计直观呈现展览主题特征和语义细节。专家可以以散点图为入口对展览主题分布进行多样化探索,分析主题与时间、空间的关联,挖掘展览的共性和特性。(2)交互式地进行展览方案策划,有效整合文物数据以提供合理叙事,常因为文物信息碎片化而受到限制。为了在策展时高效利用文物数据,建立逻辑叙事和结构化表达,本文提出了一种基于文物数据的交互式展览方案生成的解决方法,利用文物知识图谱将碎片化的信息以关系进行连接,提供在线富文本编辑平台以支持交互式编辑展陈大纲。文物知识网络和文物语义画像支持专家在进行文物选取时保留逻辑,并探索更多的叙事可能。专家可以记录基于视图的探索结果,灵活地对展陈方案进行在线编辑,并获得自动生成的结构化展陈大纲。(3)现有的计算机辅助设计相关工作同博物馆领域结合时,无法为策展人提供体系化、便捷化的交互操作,以灵活地建立文本空间到视觉空间的映射。本文提出了一种轻量级的计算机辅助博物馆展陈设计框架,对现有研究从数字化资源配置、场景管理、真实感渲染、轻量级交互操作等方面进行了优化设计。本文提出的框架支持用户快速迭代展览的三维部署方案,以及基于模板进行展厅自动布局和文物自动摆放。
水轮机主要零部件的计算机辅助设计与分析系统开发
这是一篇关于水轮机,计算机辅助设计,计算机辅助分析,软件开发的论文, 主要内容为我国目前水轮机市场竞争激烈,激烈的市场竞争对水轮机快速设计响应市场需求提出了更高的设计要求。运用先进设计技术和软件工程方法,充分发挥水轮机设计技术和计算机技术结合的优势,开发水轮机辅助设计与分析软件,是有效提高水轮机企业设计能力,提高水轮机计算机辅助设计和分析的工作效率和标准化,优化水轮机产品设计技术,从而实现工作创新,增强企业竞争能力的有力手段。本文通过软件二次开发及集成的方式,对水轮机主要零部件的完成了三维参数化几何建模和有限单元分析过程,设计和开发了一套水轮机主要零部件集成计算机辅助设计和分析系统,提高设计和开发水轮机的效率。适应了时代发展的需求,推动国内水轮机计算机辅助设计技术的推广和发展。本文主要工作如下:首先,在介绍计算机辅助设计与分析系统和水轮机装备的技术发展的基础上,针对水轮机设计与分析中的关键零部件,采用基于SysML建模语言对水轮机关键主要零部件计算机辅助设计与分析系统的需求进行分析,实现了系统中各模块和功能的划分,完成该系统中涉及的类图、例图和时序图等分析,建立起统一的各关键零部件设计与分析模型,为系统开发做准备。其次,通过对水轮机主要零部件的设计几何和非几何信息的分析,进行基于Creo的二次开发,实现了顶盖和主轴等零部件的三维参数化自动建模;通过对零部件在工作时的工况、载荷和边界条件等的分析,进行基于ANSYS的二次开发,实现了顶盖和主轴等零部件的有限元自动结构分析;通过对Microsoft Word的二次开发,实现了水轮机主要零部件设计与分析信息的自动提取,设计与分析报告的自动完成。最后,通过软件开发和测试,开发了水轮机主要零部件计算机辅助设计与分析系统。生成参数化的三维CAD模型和有限元分析模型,完成统一环境下的水轮机集成设计与分析,大大提高了水轮机主要零部件的设计效率和市场响应能力。
液压缸计算机辅助设计系统研究与开发
这是一篇关于液压缸,计算机辅助设计,参数化设计,二次开发,有限元分析的论文, 主要内容为液压缸是一种把液体的压力能转换成机械能以实现直线往复运动的能量转换装置,是液压系统的执行元件。液压缸内部结构规范、外形差异不大、标准化程度相对较高,工作可靠,工程应用极为广泛。由于所述特点,其零部件的设计方法和过程比较相似,使用传统的设计手段会进行大量的重复性工作,为缩短液压缸产品的设计生产周期、加快研发过程、顺应智能制造发展理念,本文研发了一套液压缸计算机辅助设计系统。根据国内某企业的设计生产需求,利用C#编程语言在Visual Studio 2017环境下对Solid Works、ANSYS进行二次开发,利用Visual Studio 2017建立人机交互界面,研发出一套适用于企业的产品设计与工程分析一体化的液压缸计算机辅助设计系统,能够在短时间内设计出合格的液压缸产品。该系统功能架构包括二维三维产品设计和参数化有限元分析,两大主要模块提供了液压缸总体设计和分析的方法,各个模块功能相对独立,同时也可以通过数据库进行数据共享。系统的设计模块主要研究了Solid Works的二次开发技术,研究Solid Works API各大接口的功能函数,完成了具有一定安全性的登陆窗口设计、主窗体设计、公共窗体设计、液压缸标准零件库的建立,并应用SQL Server 2014数据库实现数据的读取与存储,建立了零件特征参数的数据库供设计者在系统中灵活调用。实现了液压缸标准零件的选型预览和模型生成、非标准零件的参数化建模、市场快速响应功能、参数化装配、参数化批量生成工程图等功能。系统的有限元分析模块研究了ANSYS二次开发技术,利用APDL编程语言编写液压缸有限元自动建模与分析程序,再借助C#语言封装成有限元分析模块嵌入液压缸计算机辅助设计系统中,后台调用ANSYS,自动实现从建模划分网格、加载求解到查看结果的有限元分析的完整过程,完成设计方案的同步校核,实现了液压缸设计与结构分析的同步进行,提高设计效率的同时,降低液压缸有限元校核的技术难度。本研究最终的系统开发为独立的EXE程序形式,独立于Solid Works和ANSYS,跨进程调用Solid Works API,在运行时稳定可靠。本文研究开发的液压缸计算机辅助设计系统,充分将机械设计软件在计算机系统中集成,能够最大效率的实现人机交互操作,完成液压缸的设计,具有一定的实用意义,并为机械制造其他领域提供了设计生产新路径。
尺寸测量标准语言编译系统的设计与实现
这是一篇关于尺寸测量接口标准,编译器,尺寸测量设备,计算机辅助设计的论文, 主要内容为尺寸测量接口标准(Dimensional Measuring Interface Standard,DMIS)是智能制造系统中用于统一测量设备和计算机系统之间数据交换的通信标准,目前已被全世界测量设备制造商广泛采用。然而DMIS标准只制定了一种通信标准和语法规则,唯有实现它的编译器才能真正应用于实际中。研制出自己的DMIS编译器对于突破国外的“卡脖子”项目,提高我国制造业的独立自主创新能力有着极为重要的意义。DMIS程序依托于尺寸测量设备和测量软件运行,它指挥测量设备按照特定的步骤执行特定的操作。根据DMIS标准的特点,设计并实现了一个DMIS语言编译系统,它提供了可供用户编辑DMIS程序的用户图形界面,它解析用户输入的DMIS程序并将其以抽象语法树的形式保存,并根据语法树中的语义信息指挥测量设备执行相应的测量操作。基于DMIS 5.2版本的语法规则设计并实现了它的编译系统,并集成到了实际项目环境中。主要工作内容包括以下:(1)参照编译原理,完成了符合DMIS标准的编译系统的总体结构设计,以及包括生成器、词法分析器、语法分析器、语义分析和语句执行在内的各个子模块的设计。(2)使用Qt开发编译系统的前端用户界面,即生成器模块。(3)通过分析DMIS的构词规则,用正则表达式描述词法规则,并采用Flex工具构建词法分析器。(4)通过分析DMIS的语法规则,用上下文无关文法描述语法规则,并采用Bison工具构建语法分析器。(5)在进行语法分析的过程中完成了语义分析的工作,主要包括构建抽象语法树和符号表,同时进行静态语义检查的工作。(6)编写执行函数库,在解析语法树时,会根据语法树节点储存的信息调用函数库中的执行语句。在对编译系统的各个子模块进行的单独测试中,以及在集成至测量软件系统后的总体测试中,各个子模块均能够成功工作,各项功能均达到预期的设计目标。
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