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异质材料零件的CAD建模理论与技术研究的任务书
任务书
一、研究背景
在工程设计和制造过程中，异质材料零件是不可避免的。异质材料指的是不同的材料、结构或者形状的组合，常见于复杂的机械和电子零件中。然而，针对异质材料零件的CAD建模技术在目前并不成熟，严重影响着零件设计的效率和质量。因此，开展异质材料零件CAD建模理论与技术研究具有重要意义。
二、研究内容
1.异质材料零件的特点和建模需求分析
分析不同类型的异质材料零件的特点，以及其在设计和制造过程中的建模需求，明确技术研究的重点和目标。
2.异质材料零件CAD建模的数学模型
基于不同类型的异质材料零件的特点和建模需求，建立数学模型，包括物理模型和几何模型等，以实现自动化建模和优化设计。
3.异质材料零件CAD建模的算法研究
根据异质材料零件的数学模型，研究相应的算法，提高建模效率和精度。主要包括曲面拟合、边界表示和材料分析等方面。
4.异质材料零件CAD建模的软件实现
根据数学模型和算法，开发适用于异质材料零件CAD建模的软件系统，包括图形化界面、模型显示和编辑、参数化设计等功能模块。
三、预期成果
1.发表不少于2篇高水平论文，其中至少1篇SCI/EI论文。
2.提出基于数学模型和算法的异质材料零件CAD建模方法，建立相应的软件系统。
3.在实际工程设计中应用异质材料零件CAD建模技术，取得较好的效果。
四、工作计划
第一年：
1.确定研究内容和方法，完成异质材料零件特点和建模需求分析，完成数学模型的建立。
2.研究异质材料零件CAD建模的算法，初步设计并实现相应的软件系统。
第二年：
1.完善数学模型和算法，优化建模精度和效率。
2.实现软件系统的最终版本，进行系统测试。
第三年：
1.在实际工程设计中应用异质材料零件CAD建模系统，检验研究成果的实际效果。
2.撰写论文并提交，总结研究成果。
五、研究经费及来源
本研究拟申请经费共计500万元，其中200万元用于研究人员工资、材料费、差旅费等及其他开支，300万元用于设备购置，包括计算机、软件系统等。
六、参考文献
1.张明.异质材料零件的设计与制造技术[M].北京:化学工业出版社,2015.
2.徐强.面向复杂装配的异质材料零部件CAD/CAE/CAM技术研究[D].南昌:南昌大学,2013.
3.ChengL,etal.ModelingandSimulationforHeterogeneousMaterialProducts:MicrostructuresandProperties[M].Singapore:Springer,2017.
4.GarrisonWM,CarterR,etal.HeterogeneousMulti-Material3DPrintingUsingInkjetColorMixing[J].ProceedingsoftheAnnualSolidFreeformFabricationSymposium,Austin2014.
5.LianM,etal.GeometricModelingandNumericalSimulationofHeterogeneousMicrostructuresforAdditiveManufacturing[J].IEEETransactionsonAutomationScienceandEngineering,2017,14(3):1290-1299.