專利名稱：用于對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)文檔編碼和解碼的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟件許可，更具體地，涉及用于通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD )文檔進(jìn)行編碼和解碼來(lái)實(shí)施軟件許可的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
這里提供的背景技術(shù)描述是用于總體上呈現(xiàn)本發(fā)明的背景的目的。當(dāng)前署名發(fā)明人的一部分工作在背景技術(shù)部分中得以描述，這部分內(nèi)容以及該描述在提交時(shí)可能不另作為現(xiàn)有技術(shù)的方面，既不明確地也不暗示地被承認(rèn)是破壞本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。鑄造是一種用于制造具有復(fù)雜形狀的零部件的制造工藝，這些零部件通過(guò)其它方法制造是很困難的，或者是不經(jīng)濟(jì)的。對(duì)于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)而言，鑄造被用來(lái)制造許多金屬零部件(“金屬鑄造”)。金屬鑄造包括將液態(tài)金屬(例如，鋁、鐵等等)引入到模具中，該模具包括具有期望形狀的中空型腔。液態(tài)金屬然后被冷卻，直到金屬凝固，隨后從模具中取出凝固的金屬，從而獲得期望的零部件。然而，金屬鑄造可能具有缺陷，例如由于凝固收縮和氣體從液態(tài)金屬中的分離所
致的孔隙。孔隙是指隨著金屬零部件的冷卻和凝固而在其中形成的空隙。孔隙可能會(huì)增加
零部件破裂的可能性。凝固收縮是指金屬在其凝固時(shí)的未經(jīng)補(bǔ)償?shù)氖湛s，從而從液體變成
不太致密的固體。因此，為了在凝固期間填滿模具型腔，典型的模具包括諸如澆口、流道、和
/或冒口之類的模具部件，這些模具部件填充有一定量的液態(tài)金屬，以便對(duì)凝固收縮進(jìn)行補(bǔ) m
te ο
發(fā)明內(nèi)容
一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括編碼模塊和解碼模塊。編碼模塊生成零部件的三維(3D)模型，修改該3D模型以便包括3D結(jié)構(gòu)，以及基于修改的3D模型來(lái)生成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD) 文檔。解碼模塊確定CAD文檔是否包括3D結(jié)構(gòu)，在CAD文檔包括該3D結(jié)構(gòu)時(shí)授權(quán)分析軟件對(duì)該CAD文檔的操作，以及在CAD文檔不包括該3D結(jié)構(gòu)時(shí)禁止分析軟件的操作。一種方法，該方法包括生成零部件的三維(3D)模型，修改該3D模型以便包括3D結(jié)構(gòu)，基于該修改的3D模型來(lái)生成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)文檔，確定該CAD文檔是否包括3D 結(jié)構(gòu)，當(dāng)該CAD文檔包括該3D結(jié)構(gòu)時(shí)授權(quán)分析軟件對(duì)該CAD文檔的操作，以及在CAD文檔不包括該3D結(jié)構(gòu)時(shí)禁止分析軟件的操作。在其它特征中，上述系統(tǒng)和方法通過(guò)由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)施。該計(jì)算機(jī)程序能夠存在于有形的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，例如但不限于儲(chǔ)存器、非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、和/或其它合適的有形存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明還提供以下技術(shù)方案。1. 一種系統(tǒng)，包括
編碼模塊，所述編碼模塊生成零部件的三維(3D)模型，修改所述3D模型以便包括3D結(jié)構(gòu)，以及基于所述修改的3D模型生成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)文檔；以及解碼模塊，所述解碼模塊確定所述CAD文檔是否包括3D結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述CAD文檔包括所述3D結(jié)構(gòu)時(shí)授權(quán)分析軟件對(duì)所述CAD文檔的操作，以及當(dāng)所述CAD文檔不包括所述3D結(jié)構(gòu)時(shí)禁止所述分析軟件的操作。2.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述解碼模塊在授權(quán)所述分析軟件對(duì)所述 CAD文檔的操作之前的時(shí)間段期間通過(guò)添加與鑄造工藝相關(guān)的成型特征來(lái)修改所述CAD文檔，以及對(duì)所述修改的CAD文檔執(zhí)行所述分析軟件，其中，所述分析軟件包括對(duì)所述鑄造工藝期間的液態(tài)金屬的溫度和流量中的至少一個(gè)的有限元分析(FEA)。3.如技術(shù)方案2所述的系統(tǒng)，其中，所述解碼模塊基于所述分析軟件的結(jié)果來(lái)修改所述零部件的3D模型和所述成型特征中的一個(gè)。4.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述解碼模塊在所述分析軟件的操作被禁止時(shí)生成錯(cuò)誤消息和未授權(quán)消息之一。5.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述CAD文檔包括網(wǎng)格幾何結(jié)構(gòu)。6.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述3D結(jié)構(gòu)是由用戶生成的和從3D結(jié)構(gòu)的預(yù)定組中選擇的之中的一種。7.如技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，所述編碼模塊由第一實(shí)體控制。8.如技術(shù)方案7所述的系統(tǒng)，其中，所述第一實(shí)體擁有所述分析軟件，并且制造包括了由第二實(shí)體制成的鑄造零部件的產(chǎn)品。9.如技術(shù)方案8所述的系統(tǒng)，其中，所述解碼模塊由所述第二實(shí)體控制。10.如技術(shù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述第二實(shí)體產(chǎn)生用于所述零部件的模具， 并且鑄造所述零部件。11. 一種方法，包括 生成零部件的三維(3D)模型；
修改所述3D模型以便包括3D結(jié)構(gòu)； 基于所述修改的3D模型來(lái)生成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)文檔； 確定所述CAD文檔是否包括所述3D結(jié)構(gòu)；
當(dāng)所述CAD文檔包括所述3D結(jié)構(gòu)時(shí)，授權(quán)分析軟件對(duì)所述CAD文檔的操作；以及當(dāng)所述CAD文檔不包括所述3D結(jié)構(gòu)時(shí)，禁止分析軟件對(duì)所述CAD文檔的操作。12.如技術(shù)方案11所述的方法，進(jìn)一步包括
在授權(quán)所述分析軟件對(duì)所述CAD文檔的操作之前的時(shí)間段期間通過(guò)添加與鑄造工藝相關(guān)的成型特征來(lái)修改所述CAD文檔；以及
對(duì)所述修改的CAD文檔執(zhí)行所述分析軟件，其中，所述分析軟件包括對(duì)所述鑄造工藝期間的液態(tài)金屬的溫度和流量中的至少一個(gè)的有限元分析(FEA)。13.如技術(shù)方案12所述的方法，進(jìn)一步包括
基于所述分析軟件的結(jié)果來(lái)修改所述零部件的3D模型和所述成型特征中的一個(gè)。14.如技術(shù)方案11所述的方法，其中，禁止所述分析軟件的操作還包括生成錯(cuò)誤消息和未授權(quán)消息中的一個(gè)。15.如技術(shù)方案11所述的方法，其中，所述CAD文檔包括網(wǎng)格幾何結(jié)構(gòu)。16.如技術(shù)方案11所述的方法，其中，所述3D結(jié)構(gòu)是由用戶生成的和從3D結(jié)構(gòu)的預(yù)定組中選擇的之中的一種。
17.如技術(shù)方案11所述的方法，其中，生成所述零部件的3D模型、修改所述3D模型以包括所述3D結(jié)構(gòu)、以及基于所述修改的3D模型生成所述CAD文檔均由第一實(shí)體來(lái)執(zhí)行。18.如技術(shù)方案17所述的方法，其中，所述第一實(shí)體擁有所述分析軟件，并且制造包括了由第二實(shí)體制成的鑄造零部件的產(chǎn)品。19.如技術(shù)方案18所述的方法，其中，確定所述CAD文檔是否包括所述3D結(jié)構(gòu)、 以及授權(quán)所述分析軟件對(duì)所述CAD文檔的操作均由所述第二實(shí)體執(zhí)行。20.如技術(shù)方案19所述的方法，其中，所述第二實(shí)體產(chǎn)生用于所述零部件的模具，并且鑄造所述零部件。本發(fā)明更多的應(yīng)用領(lǐng)域從以下提供的詳細(xì)描述中將變得明顯。應(yīng)當(dāng)理解的是，詳細(xì)的描述和具體示例僅意在用于進(jìn)行說(shuō)明的目的，而并不意圖限制本發(fā)明的范圍。
由詳細(xì)的描述和附圖，本發(fā)明將得到充分的理解，其中
圖IA是根據(jù)本發(fā)明的編解碼系統(tǒng)的第一示例性實(shí)施例的功能框圖； 圖IB是根據(jù)本發(fā)明的編解碼系統(tǒng)的第二示例性實(shí)施例的功能框圖； 圖2A是根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)文檔進(jìn)行編碼和解碼的第一示例性方法的流程圖2B是根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)CAD文檔進(jìn)行編碼和解碼的第二示例性方法的流程圖； 圖3A和圖3B是根據(jù)本發(fā)明的使用了編碼和未使用編碼的示例性零部件幾何結(jié)構(gòu)；以
及
圖4A和圖4B是根據(jù)本發(fā)明的使用了編碼的示例性零部件網(wǎng)格的兩個(gè)視圖。
具體實(shí)施例方式以下說(shuō)明在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且決不意圖限制本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。為了清楚起見(jiàn)，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)指示相似的元件。如此處所用，短語(yǔ)“A、B和 C中的至少一個(gè)”應(yīng)當(dāng)解釋為意指使用了非排他性邏輯“或”的邏輯“A或B或C”。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不改變本發(fā)明原理的情況下，方法中的步驟能夠以不同的順序執(zhí)行。如此處所用，術(shù)語(yǔ)“模塊”是指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的、或成組的)和儲(chǔ)存器、組合邏輯電路、和/或提供所述功能的其它合適部件。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制造商已經(jīng)開發(fā)出對(duì)金屬零部件中的鑄造缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè)的軟件。例如，鑄造缺陷可以包括氣體孔隙和/或凝固收縮。該軟件可以對(duì)模具和鑄造工藝進(jìn)行建模， 并且對(duì)該模型進(jìn)行分析以便預(yù)測(cè)鑄造缺陷。更具體地，該軟件可以執(zhí)行模型的有限元分析 (FEA)以便預(yù)測(cè)鑄造缺陷。例如，F(xiàn)EA可以包括對(duì)鑄造工藝期間在不同時(shí)刻以及模具的不同位置處的溫度和/或流量進(jìn)行預(yù)測(cè)。當(dāng)所預(yù)測(cè)的鑄造缺陷非常嚴(yán)重(例如，在容忍度之外)時(shí)，制造商可以修改零部件的設(shè)計(jì)，或者修改鑄造工藝中使用的模具部件。修改鑄造工藝中所使用的模具部件可能比改變零部件設(shè)計(jì)更加有成本效益，因而可能是更令人期望的。
通常，制造商可能將零部件的鑄造外包給第三方供應(yīng)商，例如，鑄造廠。換言之， 制造商可以將CAD零部件文檔(即，零部件設(shè)計(jì)文檔)發(fā)送給供應(yīng)商，并且供應(yīng)商然后可以使用該CAD零部件文檔來(lái)產(chǎn)生用于鑄造工藝的模具。另外或者可替代地，制造商可以基于 CAD零部件文檔生成網(wǎng)格文檔，然后將該網(wǎng)格文檔發(fā)送給供應(yīng)商，用于產(chǎn)生包括了模具部件的更大的網(wǎng)格文檔。然而，供應(yīng)商通?？赡懿粫?huì)公開其成型和鑄造工藝的具體情況。例如，供應(yīng)商可能不會(huì)公開有關(guān)模具部件(例如，鑄造工藝中所用冒口的尺寸和取向)的具體細(xì)節(jié)。因此，制造商可以允許供應(yīng)商使用制造商的關(guān)于模具(即，零部件加上模具部件)的特性分析軟件，以便預(yù)測(cè)缺陷并隨后修改模具部件，從而對(duì)嚴(yán)重的所預(yù)測(cè)的缺陷進(jìn)行補(bǔ)償。然而，制造商可能不想向供應(yīng)商提供未受限版本的軟件(即，免費(fèi)軟件)。換言之，制造商可能想要實(shí)施一個(gè)許可，以將軟件的用途限制成用于其自己的零部件的成型和鑄造，即，不會(huì)用于其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。因此，提供了用于對(duì)設(shè)計(jì)文檔進(jìn)行編碼和解碼以防止特性FEA軟件的未授權(quán)使用的系統(tǒng)和方法。例如，設(shè)計(jì)文檔可以包括CAD幾何結(jié)構(gòu)文檔和/或CAD網(wǎng)格文檔。更具體地，提供了系統(tǒng)和方法，由制造商對(duì)CAD文檔進(jìn)行編碼，并且由制造商的FEA軟件(由供應(yīng)商運(yùn)行)對(duì)該CAD文檔進(jìn)行解碼，以便確定FEA軟件是否被授權(quán)運(yùn)行。例如，對(duì)CAD文檔的編碼可以包括在CAD文檔中修改零部件的三維(3D)結(jié)構(gòu)，以便包括獨(dú)特的3D結(jié)構(gòu)。然而，CAD 文檔還可以通過(guò)添加不同類型的獨(dú)特標(biāo)記被編碼。換言之，對(duì)CAD文檔的編碼包括添加“帶編碼的特征”(S卩，獨(dú)特的3D結(jié)構(gòu))，以便識(shí)別出該零部件是來(lái)自該制造商，從而該軟件被授權(quán)運(yùn)行。更具體地，該軟件可以確定模具 (即，零部件型腔加上另外的模具特征，例如冒口)是否包括該帶編碼的特征。如果FEA軟件檢測(cè)到帶編碼的特征，則FEA軟件可以運(yùn)行。然而，如果FEA軟件未能檢測(cè)到帶編碼的特征， 則FEA軟件不能運(yùn)行(例如，錯(cuò)誤消息或未授權(quán)消息)?，F(xiàn)在參考圖1A，其示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第一示例性實(shí)施例。編解碼系統(tǒng) 100 (以下稱為“系統(tǒng)100”)包括多個(gè)模塊。所述多個(gè)模塊中的每一個(gè)都可以位于編碼器端 (即，產(chǎn)生零部件并將鑄造外包的制造商)和解碼器端(即，產(chǎn)生模具并為制造商鑄造零部件的第三方供應(yīng)商)中的一處。在編碼器端，系統(tǒng)100包括幾何結(jié)構(gòu)生成模塊104、帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)生成模塊 108、以及最終幾何結(jié)構(gòu)生成模塊112。例如，位于編碼器端的模塊可以被統(tǒng)稱為“編碼模塊”。幾何結(jié)構(gòu)生成模塊104生成待鑄造的零部件的幾何結(jié)構(gòu)。例如，幾何結(jié)構(gòu)生成模塊 104可以包括產(chǎn)生零部件幾何結(jié)構(gòu)的CAD軟件。帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)生成模塊108生成將要添加到零部件幾何結(jié)構(gòu)的帶編碼的特征的幾何結(jié)構(gòu)。例如，帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)生成模塊108還可以包括產(chǎn)生帶編碼的特征的幾何結(jié)構(gòu)的CAD軟件。帶編碼的特征可以由在制造商處的用戶來(lái)產(chǎn)生，或者可以選自預(yù)定組的帶編碼的特征(例如，在查找表內(nèi))。最終幾何結(jié)構(gòu)生成模塊112接收分別來(lái)自幾何結(jié)構(gòu)生成模塊104和帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)生成模塊108的零部件幾何結(jié)構(gòu)和帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)。最終幾何結(jié)構(gòu)生成模塊112 使用零部件幾何結(jié)構(gòu)和帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)來(lái)生成將要鑄造的零部件的最終幾何結(jié)構(gòu)。換言之，最終幾何結(jié)構(gòu)生成模塊112可以將帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)插入或組裝到零部件幾何結(jié)構(gòu)中。例如，最終幾何結(jié)構(gòu)生成模塊112還可以包括將帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)插入或組裝到零部
6件幾何結(jié)構(gòu)中的CAD軟件。例如，帶編碼的特征(由帶編碼 的幾何結(jié)構(gòu)具體化)可以被放置于制造期間不被機(jī)加工的表面上。另外或可替代地，例如帶編碼的特征可以放置于這樣的表面上，該表面不會(huì)被第三方供應(yīng)商刪去或者隨后被第三方供應(yīng)商添加的另外的成型特征(例如，冒口)覆蓋。 換言之，制造商可以將帶編碼的特征插入或組裝就位，使得其在成型和鑄造期間不可修改， 以便保持許可的完整性并且允許FEA軟件運(yùn)行?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3A和圖3B，其中示出了具有和不具有帶編碼的特征的零部件幾何結(jié)構(gòu)。圖3A示出了沒(méi)有帶編碼的特征的零部件幾何結(jié)構(gòu)。然而，區(qū)域300指出了將要插入帶編碼的特征的位置。圖3B示出了和圖3A相同的零部件幾何結(jié)構(gòu)，其中具有帶編碼的特征。 更具體地，區(qū)域310指出了和圖3A中的區(qū)域300相同的位置，但是具有帶編碼的特征(由 “X”指示)。再次參照?qǐng)D1A，第三方供應(yīng)商從制造商那里接收最終幾何結(jié)構(gòu)(由最終幾何結(jié)構(gòu)生成模塊112生成)。另外或可替代地，最終幾何結(jié)構(gòu)可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)116中，數(shù)據(jù)庫(kù)116 可以由制造商和第三方供應(yīng)商訪問(wèn)。例如，數(shù)據(jù)庫(kù)116可以是服務(wù)器，在該服務(wù)器中可以由制造商上載最終幾何結(jié)構(gòu)，并且由第三方供應(yīng)商來(lái)下載最終幾何結(jié)構(gòu)。在解碼器端，系統(tǒng)100包括帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)檢測(cè)模塊120、用戶限定的幾何結(jié)構(gòu)生成模塊124、以及分析模塊128。例如，位于解碼器端的模塊可以被統(tǒng)稱為“解碼模塊”。 帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)檢測(cè)模塊120接收最終幾何結(jié)構(gòu)，并且檢測(cè)是否存在帶編碼的特征。例如，帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)檢測(cè)模塊120還可以包括關(guān)于帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)對(duì)最終幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描的CAD軟件。帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)檢測(cè)模塊120可以檢測(cè)是否存在特定的帶編碼的特征，或者是否存在多個(gè)帶編碼的特征之一。例如，多個(gè)帶編碼的特征可以存儲(chǔ)在參照帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)生成模塊108進(jìn)行描述的查找表中。然后，帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)檢測(cè)模塊120可以輸出信號(hào)(“檢測(cè)信號(hào)”)至分析模塊128，指示是否檢測(cè)到帶編碼的特征。另外，帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)檢測(cè)模塊120可以發(fā)送最終幾何結(jié)構(gòu)至分析模塊128 (即，與檢測(cè)信號(hào)一起)。用戶限定的幾何結(jié)構(gòu)生成模塊124生成將要與最終幾何結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行分析的額外幾何結(jié)構(gòu)。更具體地，額外幾何結(jié)構(gòu)可以包括在成型和鑄造工藝期間所使用的額外特征 (例如，冒口)。這些額外特征可以由第三方供應(yīng)商端的用戶來(lái)產(chǎn)生，或者可以從額外特征的預(yù)定組中(例如，查找表中)加以選擇。例如，用戶限定的幾何結(jié)構(gòu)生成模塊124還可以包括生成額外幾何結(jié)構(gòu)的CAD軟件。分析模塊128接收最終幾何結(jié)構(gòu)、額外幾何結(jié)構(gòu)、以及指示最終幾何結(jié)構(gòu)是否包括帶編碼的特征的檢測(cè)信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)信號(hào)指示了最終幾何結(jié)構(gòu)包括帶編碼的特征(即，檢測(cè)信號(hào)的第一狀態(tài))時(shí)，分析模塊128可以生成輸出文檔。例如，分析模塊128可以包括用于生成輸出文檔的特性FEA軟件。換言之，分析模塊128可以生成包括了 FEA軟件對(duì)最終幾何結(jié)構(gòu)和額外幾何結(jié)構(gòu)二者組合的結(jié)果的輸出文檔。然而，當(dāng)檢測(cè)信號(hào)指示最終幾何結(jié)構(gòu)不包括帶編碼的特征(即，檢測(cè)信號(hào)的第二狀態(tài))時(shí)，分析模塊128不可以生成輸出文檔。換言之，特性FEA軟件不可以運(yùn)行。例如，分析模塊128可以生成錯(cuò)誤消息或未授權(quán)消息，通知第三方供應(yīng)商對(duì)應(yīng)于最終幾何結(jié)構(gòu)的零部件不是由制造商產(chǎn)生的?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1B，其示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第二示例性實(shí)施例。編解碼系統(tǒng) 150 (以下稱作“系統(tǒng)150”)包括多個(gè)模塊。所述多個(gè)模塊中的每一個(gè)都可以位于編碼器端(即，產(chǎn)生零部件并將鑄造外包的制造商)和解碼器端(即，產(chǎn)生模具并為制造商鑄造零部件的第三方供應(yīng)商)中的一處。系統(tǒng)150類似于系統(tǒng)100 (在上面描述并在圖IA中示出)。然而，系統(tǒng)150包括零部件和帶編碼的網(wǎng)格的生成，而不是幾何結(jié)構(gòu)的生成。換言之，制造商可以生成零部件網(wǎng)格，插入帶編碼的網(wǎng)格(即，帶編碼的特征)以產(chǎn)生最終網(wǎng)格，并且第三方供應(yīng)商可以在被允許對(duì)最終網(wǎng)格和額外網(wǎng)格特征的組合運(yùn)行特性FEA軟件之前檢測(cè)最終網(wǎng)格中的帶編碼的特征，其中所述最終網(wǎng)格和額外網(wǎng)格特征的組合對(duì)應(yīng)于成型和鑄造工藝。更具體地，編碼器端包括幾何結(jié)構(gòu)生成模塊154，網(wǎng)格生成模塊158，以及帶編碼的網(wǎng)格生成模塊162。幾何結(jié)構(gòu)生成模塊154的操作和幾何結(jié)構(gòu)生成模塊104 (如上所述并參見(jiàn)圖1A)相同。幾何結(jié)構(gòu)生成模塊154生成將由第三方供應(yīng)商進(jìn)行成型和鑄造的零部件的幾何結(jié)構(gòu)。網(wǎng)格生成模塊158接收零部件幾何結(jié)構(gòu)，并且基于該零部件幾何結(jié)構(gòu)生成零部件網(wǎng)格。例如，網(wǎng)格生成模塊158還可以包括CAD軟件以生成零部件網(wǎng)格。帶編碼的網(wǎng)格生成模塊162接收零部件網(wǎng)格，并且基于該零部件網(wǎng)格生成最終網(wǎng)格。更具體地，帶編碼的網(wǎng)格生成模塊162可以將帶編碼的網(wǎng)格(S卩，帶編碼的特征)插入到零部件網(wǎng)格中。換言之，帶編碼的網(wǎng)格生成模塊162可以修改零部件網(wǎng)格的3D結(jié)構(gòu)，以便插入帶編碼的特征。例如，帶編碼的網(wǎng)格生成模塊162還可包括CAD軟件，以便插入帶編碼的特征和生成最終網(wǎng)格。選擇插入帶編碼的特征的位置和/或表面的過(guò)程可以和上面參照?qǐng)DIA所描述的一樣?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4A和圖4B，其中示出了具有帶編碼的特征的零部件網(wǎng)格的兩個(gè)視圖。 圖4A示出了具有由區(qū)域400指示的帶編碼的特征的零部件網(wǎng)格。圖4B示出了和圖4A相同的零部件網(wǎng)格的放大視圖，以便更準(zhǔn)確地描繪由區(qū)域410指示的帶編碼的特征。如所示， 零部件網(wǎng)格的3D結(jié)構(gòu)已經(jīng)在區(qū)域410中被修改以便包括帶編碼的特征。再次參照?qǐng)D1B，第三方供應(yīng)商接收來(lái)自制造商的最終網(wǎng)格(由帶編碼的網(wǎng)格生成模塊162生成)。另外或可替代地，最終網(wǎng)格可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)166中，數(shù)據(jù)庫(kù)166可以由制造商和第三方供應(yīng)商訪問(wèn)。例如，數(shù)據(jù)庫(kù)166可以是服務(wù)器，在該服務(wù)器中可以由制造商上載最終網(wǎng)格，并且由第三方供應(yīng)商來(lái)下載最終網(wǎng)格。在解碼器端，系統(tǒng)150包括帶編碼的網(wǎng)格檢測(cè)模塊170，用戶限定的網(wǎng)格生成模塊 174、以及分析模塊178。帶編碼的網(wǎng)格檢測(cè)模塊170接收最終網(wǎng)格，并且檢測(cè)是否存在帶編碼的特征。例如，帶編碼的網(wǎng)格檢測(cè)模塊170還可以包括關(guān)于帶編碼的網(wǎng)格對(duì)最終網(wǎng)格進(jìn)行掃描的CAD軟件。帶編碼的網(wǎng)格檢測(cè)模塊170可以檢測(cè)是否存在特定的帶編碼的特征， 或者是否存在多個(gè)帶編碼的特征之一。例如，多個(gè)帶編碼的特征可以存儲(chǔ)在參照帶編碼的網(wǎng)格生成模塊158進(jìn)行描述的查找表中。然后，帶編碼的網(wǎng)格檢測(cè)模塊170可以輸出信號(hào) (“檢測(cè)信號(hào)”)至分析模塊178，指示是否檢測(cè)到帶編碼的特征。另外，帶編碼的網(wǎng)格檢測(cè)模塊170可以發(fā)送最終網(wǎng)格至分析模塊178 (即，與檢測(cè)信號(hào)一起)。用戶限定的網(wǎng)格生成模塊174生成將要與最終網(wǎng)格一起進(jìn)行分析的額外網(wǎng)格。更具體地，額外網(wǎng)格可以包括在成型和鑄造工藝期間所使用的額外特征(例如，冒口)。這些額外特征可以由第三方供應(yīng)商端的用戶來(lái)產(chǎn)生，或者可以從額外特征的預(yù)定組中(例如，查找表中)加以選擇。例如，用戶限定的網(wǎng)格生成模塊174還可以包括生成額外網(wǎng)格的CAD軟件。
分析模塊178接收最終網(wǎng)格、額外網(wǎng)格、以及指示最終網(wǎng)格是否包括帶編碼的特征的檢測(cè)信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)信號(hào)指示最終網(wǎng)格包括帶編碼的特征(即，檢測(cè)信號(hào)的第一狀態(tài))時(shí)， 分析模塊178可以生成輸出文檔。例如，分析模塊178可以包括用于生成輸出文檔的特性 FEA軟件。換言之，分析模塊178可以生成包括了 FEA軟件對(duì)最終網(wǎng)格和額外網(wǎng)格二者組合的結(jié)果的輸出文檔。然而，當(dāng)檢測(cè)信號(hào)指示最終網(wǎng)格不包括帶編碼的特征(即，檢測(cè)信號(hào)的第二狀態(tài))時(shí)，分析模塊128不可以生成輸出文檔。換言之，特性FEA軟件不可以運(yùn)行。例如，分析模塊178可以生成錯(cuò)誤消息或未授權(quán)消息，通知第三方供應(yīng)商對(duì)應(yīng)于最終網(wǎng)格的零部件不是由制造商產(chǎn)生的。現(xiàn)在參照?qǐng)D2A，根據(jù)本發(fā)明的對(duì)零部件設(shè)計(jì)文檔進(jìn)行編碼和解碼的第一示例性方法開始于步驟200。例如，第一示例性方法可以對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)100。在步驟200處，系統(tǒng)100 可以生成零部件幾何結(jié)構(gòu)。在步驟204處，系統(tǒng)100可以生成帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)(即，帶編碼的特征)。在步驟208處，系統(tǒng)100可以基于零部件幾何結(jié)構(gòu)和帶編碼的幾何結(jié)構(gòu)來(lái)生成最終幾何結(jié)構(gòu)。在步驟212處，系統(tǒng)100 (即，經(jīng)由制造商)可以輸出最終幾何結(jié)構(gòu)(例如，輸出到數(shù)據(jù)庫(kù)116)。在步驟216處，系統(tǒng)100 (S卩，經(jīng)由第三方供應(yīng)商)可以取回最終幾何結(jié)構(gòu)(例如，從數(shù)據(jù)庫(kù)116)。在步驟220處，系統(tǒng)100可以檢測(cè)在最終幾何結(jié)構(gòu)中是否存在帶編碼的特征。如果是，那么控制方法可以行進(jìn)到224。如果否，那么控制方法可以行進(jìn)到228。在步驟224 處，系統(tǒng)100可以對(duì)最終幾何結(jié)構(gòu)和額外幾何結(jié)構(gòu)的組合運(yùn)行特性FEA軟件，其中所述最終幾何結(jié)構(gòu)和額外幾何結(jié)構(gòu)的組合對(duì)應(yīng)于成型和鑄造工藝。系統(tǒng)100還可以生成包括了 FEA 軟件結(jié)果的輸出文檔?？刂品椒ㄈ缓罂梢苑祷氐?00。在步驟228處，系統(tǒng)100不可以對(duì)最終幾何結(jié)構(gòu)和額外幾何結(jié)構(gòu)的組合運(yùn)行特性 FEA軟件，其中所述最終幾何結(jié)構(gòu)和額外幾何結(jié)構(gòu)的組合對(duì)應(yīng)于成型和鑄造工藝。換言之， 與最終幾何結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的零部件不是由制造商制造的。系統(tǒng)100還可以為第三方供應(yīng)商生成錯(cuò)誤消息或者未授權(quán)消息。然后，控制方法可以返回到200?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2B，根據(jù)本發(fā)明的對(duì)零部件設(shè)計(jì)文檔進(jìn)行編碼和解碼的第二示例性方法開始于步驟250。例如，第二示例性方法可以對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)150。在步驟250處，系統(tǒng)150 可以生成零部件幾何結(jié)構(gòu)。在步驟254處，系統(tǒng)150可以基于該零部件幾何結(jié)構(gòu)生成零部件網(wǎng)格。在步驟258處，系統(tǒng)150可以基于零部件網(wǎng)格和帶編碼的網(wǎng)格(S卩，帶編碼的特征) 來(lái)生成最終網(wǎng)格。在步驟262處，系統(tǒng)150 (即，經(jīng)由制造商)可以輸出最終網(wǎng)格(例如，輸出到數(shù)據(jù)庫(kù)166)。在步驟266處，系統(tǒng)150 (S卩，經(jīng)由第三方供應(yīng)商)可以取回最終網(wǎng)格(例如，從數(shù)據(jù)庫(kù)166)。在步驟270處，系統(tǒng)150可以檢測(cè)在最終網(wǎng)格中是否存在帶編碼的特征。如果是， 那么控制方法可以行進(jìn)到274。如果否，那么控制方法可以行進(jìn)到278。在步驟274處，系統(tǒng)150可以對(duì)最終網(wǎng)格和額外網(wǎng)格的組合運(yùn)行特性FEA軟件，其中所述最終網(wǎng)格和額外網(wǎng)格的組合對(duì)應(yīng)于成型和鑄造工藝。系統(tǒng)150還可以生成包括了 FEA軟件結(jié)果的輸出文檔。 控制方法然后可以返回到250。在步驟278處，系統(tǒng)150不可以對(duì)最終網(wǎng)格和額外網(wǎng)格的組合運(yùn)行特性FEA軟件，其中所述最終網(wǎng)格和額外網(wǎng)格的組合對(duì)應(yīng)于成型和鑄造工藝。換言之，與最終網(wǎng)格相關(guān)聯(lián)的零部件不是由制造商制造的。系統(tǒng)150還可以為第三方供應(yīng)商生成錯(cuò)誤消息或者未授權(quán)消息。然后，控制方法可以返回到250。 本發(fā)明的寬廣教導(dǎo)能夠以各種形式實(shí)施。因此，盡管本發(fā)明包括特定的示例，但是本發(fā)明的真實(shí)范圍不應(yīng)當(dāng)限制于此，因?yàn)樵谘芯苛烁綀D、說(shuō)明書、以及所附權(quán)利要求后其它的修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括編碼模塊，所述編碼模塊生成零部件的三維(3D)模型，修改所述3D模型以便包括3D結(jié)構(gòu)，以及基于所述修改的3D模型生成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)文檔；以及解碼模塊，所述解碼模塊確定所述CAD文檔是否包括3D結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述CAD文檔包括所述3D結(jié)構(gòu)時(shí)授權(quán)分析軟件對(duì)所述CAD文檔的操作，以及當(dāng)所述CAD文檔不包括所述3D結(jié)構(gòu)時(shí)禁止所述分析軟件的操作。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述解碼模塊在授權(quán)所述分析軟件對(duì)所述CAD文檔的操作之前的時(shí)間段期間通過(guò)添加與鑄造工藝相關(guān)的成型特征來(lái)修改所述CAD文檔，以及對(duì)所述修改的CAD文檔執(zhí)行所述分析軟件，其中，所述分析軟件包括對(duì)所述鑄造工藝期間的液態(tài)金屬的溫度和流量中的至少一個(gè)的有限元分析(FEA)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述解碼模塊基于所述分析軟件的結(jié)果來(lái)修改所述零部件的3D模型和所述成型特征中的一個(gè)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述解碼模塊在所述分析軟件的操作被禁止時(shí)生成錯(cuò)誤消息和未授權(quán)消息之一。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述CAD文檔包括網(wǎng)格幾何結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述3D結(jié)構(gòu)是由用戶生成的和從3D結(jié)構(gòu)的預(yù)定組中選擇的之中的一種。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述編碼模塊由第一實(shí)體控制。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述第一實(shí)體擁有所述分析軟件，并且制造包括了由第二實(shí)體制成的鑄造零部件的產(chǎn)品。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述解碼模塊由所述第二實(shí)體控制。
10.一種方法，包括生成零部件的三維(3D)模型；修改所述3D模型以便包括3D結(jié)構(gòu)；基于所述修改的3D模型來(lái)生成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)文檔；確定所述CAD文檔是否包括所述3D結(jié)構(gòu)；當(dāng)所述CAD文檔包括所述3D結(jié)構(gòu)時(shí)，授權(quán)分析軟件對(duì)所述CAD文檔的操作；以及當(dāng)所述CAD文檔不包括所述3D結(jié)構(gòu)時(shí)，禁止分析軟件對(duì)所述CAD文檔的操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)文檔編碼和解碼的系統(tǒng)和方法。具體地，提供了一種包括編碼模塊和解碼模塊的系統(tǒng)。該編碼模塊生成零部件的三維(3D)模型，修改該3D模型以便包括3D結(jié)構(gòu)，以及基于經(jīng)修改的3D模型生成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)文檔。解碼模塊確定該CAD文檔是否包括該3D結(jié)構(gòu)，當(dāng)該CAD文檔包括該3D結(jié)構(gòu)時(shí)授權(quán)分析軟件對(duì)該CAD文檔的操作，以及在CAD文檔不包括該3D結(jié)構(gòu)時(shí)禁止分析軟件的操作。
文檔編號(hào)G06F21/00GK102222182SQ20111009504
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者P·N·克雷波, Q·王 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司