二維幾何構型

二維幾何構型

所謂二維幾何構型是指對平面上的圖形進行幾何運算以得到新的圖形,這種集合運算是以圖形為元素的集合運算,包括兩個圖形的交,並,差運算。

種類

所給幾何圖形為A和B,那么幾何構造運算主要有以下幾種:

1)C=A∪B或C=A+B,C是A和B的“並”集,該操作實現了兩個圖形的“融合”。

2)C=A∩B或C=A×B,即“交”操作,其結果是僅保留了兩個圖形的公共部分。

3)C=A-B,即執行“差”的運算,其結果是實現了B圖形對A圖形的“切割”。

4)C=B-A,和3)相反,結果是B與A的重合部分被A切割掉。

構型方法

計算機輔助設計模具時,首先需要對產品零件的幾何形狀進行描述,在計算機內建立物體的幾何模型,建立物體的計算機模型有兩個方面的作用,一是為圖形的顯示、輸出提供信息,二是作為設計的基礎,為分沂應用程式提供信息,若無物體的計算機模型,實現模具的計算機輔助設計是不可能的。這種描述物體的幾何形狀,建立幾何模型的技術稱為幾何構型。

幾何構型系統通常是作為CAD系統的子系統使用的.幾何構型子系統提供輸入、儲存、編輯物體幾何形狀信息的功能,顯示程式、計算分析程式、NC自動編程和其他應用程式均有賴於幾何構型系統提供的信息。

最佳化

幾何構型最佳化通常就是在勢能面上尋找極小值點。極小值點對應的幾何構型就是分子可能的平衡幾何構型。

對於所有的極小值和鞍點,其能量對位置的一階導數[梯度(gradient)]都為零,這樣的點被稱為駐點(stationary point)。

幾何構型最佳化由初始構型開始,計算能量和梯度,然後決定下一步的方向和步長,其方向總是向能量下降最快的方向進行。大多數的最佳化也計算能量對位置坐標的二階導數,更新Hessian矩陣。通過力常數可以確定該點的曲度,為確定下一個最佳化點提供有用的信息。

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