[发明专利]复杂产品变异设计中的结构移植方法

权利要求书

1、一种复杂产品变异设计中的结构移植方法，其特征在于该方法的步骤如下：

第一步，根据产品变异要求对零件进行虚拟切割；

第二步，以变异设计语义和形态分布图为检索索引对可移植结构库进行三维形状相似性检索，获得移植结构；

第三步，提取虚拟切割面与移植结构间搭接的拓扑信息，根据两者的拓扑匹配判别相应的替换式或桥接式搭接形式；

第四步，基于知识关联与检索实现不同拓扑与结构的搭接与融合重用。

2、根据权利要求1所述的一种复杂产品变异设计中的结构移植方法，其特征在于：所述的虚拟切割，是对零件三维几何模型需改变的局部结构部位进行切割，根据切割需要选用平面虚拟切割、棱柱虚拟切割、棱锥虚拟切割、棱台虚拟切割、圆柱虚拟切割、圆锥虚拟切割和圆台虚拟切割进行。

3、根据权利要求1所述的一种复杂产品变异设计中的结构移植方法，其特征在于：所述的可移植结构是指可以用来进行移植的结构体，可移植结构的三维形状相似性检索是指在建立可移植结构库的基础上，以变异设计语义和形态分布图为检索索引对可移植结构库进行三维形状相似性检索，获得移植结构，按照相似度从大到小排序，供设计者有选择地进行结构移植。

4、根据权利要求1所述的一种复杂产品变异设计中的结构移植方法，其特征在于：所述的用于结构移植的自适应拓扑搭接方法，包括复杂产品结构移植的替换式搭接方法与复杂产品结构移植的桥接式搭接方法。

5、根据权利要求4所述的一种复杂产品变异设计中的结构移植方法，其特征在于，所述的复杂产品结构移植的替换式搭接方法的步骤如下：

第一步，对零件中需替换的局部结构进行虚拟切割，提供给用户设计的操作有平面虚拟切割、棱柱虚拟切割、棱锥虚拟切割、棱台虚拟切割、圆柱虚拟切割、圆锥虚拟切割和圆台虚拟切割；

第二步，零件虚拟切割面与移植结构搭接面拓扑间存在一致时，进入下一步，否则采用桥搭式搭接方法进行搭接；

第三步，对搭接面进行几何大小的匹配，若匹配则直接进行搭接；

第四步，搭接面间几何不匹配，以零件结构为基准提取对应的缩放因子，对移植结构进行整体或局部缩放，完成替换式搭接。

6、根据权利要求4所述的一种复杂产品变异设计中的结构移植方法，其特征在于，所述的复杂产品结构移植的桥接式搭接方法的步骤如下：

第一步，判别需用桥搭式搭接方法进行搭接时，提取虚拟切割面与移植结构的拓扑信息；

第二步，建立相应的移植结构搭接知识与搭接形式；

第三步，根据虚拟切割面与移植结构的拓扑按搭接知识选择相应的搭接形式，形成搭接体；

第四步，采用两层分别进行搭接，第一层为搭接体与移植结构搭接，第二层为带搭接体的移植结构与零件切割面进行搭接。

7、根据权利要求1所述的一种复杂产品变异设计中的结构移植方法，其特征在于，所述的基于知识关联与检索的搭接与融合重用方法的步骤如下：

第一步，移植结构的检索包括变异设计语义和三维形状相似性检索，三维形状相似性检索是通过构造三维模型形态分布图作为检索索引来进行；

第二步，从统一的复杂产品可移植结构库中检索出三维形状相似结构，按照相似度从大到小排序，供设计者有选择地进行结构移植；

第三步，由于变异设计的结构移植过程具有时序性，被记录的变异设计的结构移植过程事件可形成一个有序序列。在此有序序列中，抽取施动者或受动者，可用新的对象来操作，而不改变结构移植具体过程。通过重新运算便得到新的设计结果，实现变异设计中移植结构的过程重用。