基于UG模型特征的三维模型格式转换

摘要

本文工作是研究基于UG系统的二次开发实现UG系统实体模型到MCNP输入文件INP格式，最终实现实体模型MCNP输入文件的完成。MCNP作为国际上通用的粒子轨迹运算程序，使用十分广泛，但建立几何模型需要手动进行输入，不仅工作量大，而且容易出现错误、不易检查。而UG系统作为在制造业应用最广泛的建模软件，在几何建模方面十分成熟，同时自身的兼容性和可开发性十分强大，具有丰富的二次开发接口，所以基于UG系统来完成MCNP辅助建模就具有自身的优越性和可实现性。在充分调研了实体模型B-rep→CSG格式转换算法的资料，同时结合UG系统自身的特点，提出了基于UG模型特征的三维模型转换为MCNP输入文件的算法。本文工作如下：
　　 (1)深入分析UG实体模型的数据结构，寻找和分析实体模型几何信息和拓扑信息之间的关系；
　　 (2)针对UG模型的自身数据结构，利用UG实体模型进行分割理论，同时易于表示的模型拓扑标记壳，通过模型特征提取技术，对实体模型进行处理，实现实体模型的分割；
　　 (3)在C语言环境下使用UGOpenAPI进行UG的二次开发，结合UG模型自身的特点提出了基于UG模型自身特点的分解算法，实现实体模型空间树的构建；
　　 本文阐述了基于UG系统进行MCNP辅助建模，提出对UG模型进行模型特征的分割，得到以逻辑运算符连接，凸体元为子节点的模型空间树。从而得到MCNP输入文件，通过实际验证方法简单可靠。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 MCNP Simulations and Phantom Fabrication

1.2.2 MCNP/CAD Activities and Preliminary 3-D Results

1.2.3 Sabrina

1.2.4 MCNP Visual Editor

1.2.5 MCAM

1.3 利用CAD软件进行MCNP辅助建模的优势

1.4 本文工作

1.5 本文的组织结构

2 相关理论

2.1 MCNP几何模型

2.1.1 MCNP系统

2.1.2 MCNP输入模型

2.2 CAD系统几何造型技术

2.2.1 实体模型的存在方式

2.3 CAD技术的发展

2.4 UG模型拓扑结构

2.5 UG模型标准

2.5.1 UF对象

2.5.2 表达式

2.5.3 Parasolid对象

2.6 本章小结

3 三维模型特征识别

3.1 三维特征识别技术

3.1.1 基于边界匹配的特征识别方法

3.1.2 基于分解的特征识别方法

3.1.3 其它方法

3.2 特征定义

3.3 本章小结

4 UG的二次开发

4.1 UG/OpenAPI的查询

4.2 UGOpenAPI的开发

4.2.1 程序编制

4.3 本文对UGOpenAPI的应用

4.3.1 UG二次开发算法研究

4.4 基于UG模型的MCNP几何模型的核心生成算法

4.5 程序验证

4.5.1 预处理

4.5.2 程序说明

4.6 本章小结

5 基于UG系统的MCNP几何模型输入的转换算法

5.1 基于UG系统的转化算法

5.1.1 UG实体模型分解算法

5.1.2 空间树到MCNP几何模型的转换

5.2 本章小结

6 本文程序验证

结论

致谢

参考文献

附录1

附录2 进行取值

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果