Geometrisk CAD-lösare

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 31 december 2019; kontroller kräver 3 redigeringar .

Geometric Constraint Solver , Geometric Constraint Solver ,  Geometric Constraint Solver är en mjukvarukomponent som är inbäddad i CAD och gör det möjligt för ingenjören att exakt positionera geometriska element i förhållande till varandra.

2D-geometrilösare arbetar med geometriska objekt på ett plan och låter dig skapa 2D-ritningar, medan 3D-geometrilösare vanligtvis används för att montera mekanismer och andra strukturer från delar. Ingenjören lägger geometriska begränsningar (parallellism, vinkelräthet, sammanträffande, koaxialitet, etc.) på geometriska objekt (punkter, linjer, plan, cirklar, sfärer, etc.) och efter lösarens arbete får han en lösning på problemet - nya objektkoordinater och värden för deras parametrar (som cirklarradier eller konvinklar) som uppfyller begränsningarna. Om problemet inte går att lösa, ger den geometriska lösaren ett meddelande om modellens inkonsekvens. Som regel innehåller geometriska lösare också implementeringar av relaterade funktioner: bestämning av under- och överbestämning av ett problem, autogenerering av begränsningar, förflyttning av objekt samtidigt som de begränsningar som ålagts dem, etc.

Metoder

Det allmänna schemat för geometriska lösare är att generera ett system av icke-linjära ekvationer som modellerar de geometriska begränsningarna som läggs på objekt, och lösa detta system, vanligtvis med iterativa metoder som Newton-Raphson-metoden. Metoden för modellering är avgörande för korrektheten och prestandan hos geometriska lösare.

För att påskynda lösarnas arbete används olika problemnedbrytningsmetoder : [ 1] sönderdelning-rekombination, [2] [3] sönderdelning av träd, [4] sönderdelning av C-träd, [5] grafreduktion, [6] om- parametrisering och reduktion, [7] grundläggande beräkningskretsar, [8] body-and-cad-struktur, [9] och vittneskonfigurationsmetod. [tio]

Några andra metoder och tillvägagångssätt inkluderar analys av frihetsgrader, [11] [12] symbolisk beräkning , [13] tillämpning av regelsystem, [14] begränsningsprogrammering , [14] [15] och genetiska algoritmer . [16]

System av olinjära ekvationer löses huvudsakligen med iterativa metoder, ett linjärt problem löses vid varje iteration. Newton-Raphson-metoden är ett av de mest kända exemplen. [fjorton]

Lösaren skickar informationen vidare till den geometriska kärnan , som utför konstruktionen av en geometrisk modell med hjälp av koordinaterna och parametrarna för objekten som erhållits av lösaren.

Applikationer och programvaruimplementeringar

Det huvudsakliga tillämpningsområdet för geometriska lösare är CAD. De används också för att lösa problem inom invers kinematik, robotik, arkitektonisk design, geometrisk modellering av molekyler och andra tillämpningsområden.

Geometriska lösare inkluderar:

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Pascal Mathis, Simon E. B. Thierry. En formalisering av geometriska begränsningssystem och deras sönderdelning  (engelska) .
  2. ↑ Christoph M. Hoffman, Andrew Lomonosov, Meera Sitharam. Nedbrytningsplaner för geometriska begränsningssystem, del I : Prestandamått för CAD  .
  3. ↑ Christoph M. Hoffman, Andrew Lomonosov, Meera Sitharam. Nedbrytningsplaner för geometriska begränsningsproblem, del II: Nya  algoritmer .
  4. ↑ Marta Hidalgoa, Robert Joan-Arinyo. h-grafer: En ny representation för träduppdelningar av grafer  (engelska) .
  5. ↑ Xiao-Shan Gao, Qiang Lin, Gui-Fang Zhang. En C-trädsupplösningsalgoritm för 2D och 3D geometrisk begränsningslösning  .
  6. ↑ Samy Ait-Aoudia, Sebti Foufou. En 2D geometrisk begränsningslösare som använder en grafreduktionsmetod  .
  7. ↑ Hichem Barki, Lincong Fang, Dominique Michelucci, Sebti Foufou. Omparametrisering minskar irreducerbara geometriska  begränsningssystem .
  8. ↑ R.Joan-Arinyo, M.Tarrés-Puertas, S.Vila-Marta. Nedbrytning av geometriska begränsningsgrafer baserade på grundläggande beräkningskretsar. Korrekthet och  komplexitet .
  9. ↑ Kirk Haller, Audrey Lee-St. John, Meera Sitharam, Ileana Streinu, Neil White. Kropps- och cad-geometriska begränsningssystem  .
  10. ↑ Dominique Michelucci, Sebti Foufou. Geometrisk begränsningslösning : vittneskonfigurationsmetoden  .
  11. ↑ Kramer Glenn A. Lösa geometriska begränsningssystem : en fallstudie i kinematik  . - 1:a upplagan.. - Cambridge, Mass.: MIT Press , 1992. - ISBN 9780262111645 .
  12. ↑ Xiaobo Peng, Kunwoo Lee, Liping Chen. En geometrisk begränsningslösare för 3D-modellering  .
  13. ↑ Xiao-Shan Gao, Shang-Ching Chou. Lösa geometriska begränsningssystem II.  Ett symboliskt tillvägagångssätt och beslut om Rc-byggbarhet .
  14. ↑ 1 2 3 William Bouma, Ioannis Fudos, Christoph M. Hoffmann, Jiazhen Cai, Robert Paige. En geometrisk begränsningslösare  (neopr.) . — 1993.
  15. ↑ Michela Farenzena, Andrea Fusiello. Stabilisera 3D-modellering med geometriska  begränsningar .
  16. ↑ R. Joan-Arinyo, MV Luzón, A. Soto. Constructive Geometric Constraint Solving: En ny tillämpning av genetiska  algoritmer .
  17. ↑ D-Cubed-kunder . Hämtad 17 januari 2018. Arkiverad från originalet 28 december 2017.
  18. ↑ Evgeny Ermakov, Sergey Mitin, Sergey Rotkov, Alexander Maksimenko. Använda C3D Solver för att lösa kinematiska problem med mekanismenheter . LEDAS Ltd. (6 januari 2017). Hämtad 26 april 2017. Arkiverad från originalet 27 april 2017.
  19. ↑ GeoSolver-projektsidan . Hämtad 17 januari 2018. Arkiverad från originalet 11 oktober 2017.

Länkar