用于在包含内含物的结构体积内分布多层复合物的方法、系统和非暂时性计算机可读介质与流程

该专利文件与2014年2月18日发布的美国专利第8,655,627号“确定在结构体积内多层复合材料的分布”(通过引用并入本文)共享相同的主题，但并非以其他方式与其相关。

技术领域

本公开主要涉及计算机辅助设计、可视化和制造系统、产品数据管理(PDM)系统、产品生命周期管理(PLM)系统以及类似的系统，其被用于创建和管理用于产品和其他项目的数据(在本文统称为产品系统)。更具体地，本发明涉及确定多层材料的分布以填充结构体积。

背景技术：

PLM系统可包含图形用户界面(GUI)，通过该图形用户界面可模拟制造和/或工作环境。此类图形用户界面可从改进中受益。

汽车、航空航天、风能、船舶和防御技术中的许多制造的产品可包含由多层复合材料制造的结构。当正确设计和制造时，多层复合结构可胜过通过常规方法制造的结构，例如通过弯曲、机械加工和紧固工件，或者通过由单一材料铣削出一结构。多层复合结构可以提供比通过常规方法制造的结构更优异的耐久性和强度重量比。复合结构可以取决于具体应用提供优于常规结构的附加优点，因为可以定制复合结构以满足具体应用的特定要求。

技术实现要素：

各种公开的实施例包含可用于生成具有多个被表示的复合层的模型的系统和方法，该复合层留出材料的内含物空隙。在一个示例中，提供了由数据处理系统执行的方法。该方法包括接收计算机辅助绘图(CAD)模型，计算机辅助绘图模型表示具有表示多个复合材料层的高度的复合部件，其中所述的CAD模型包含结构体积内的一个或多个内含物；针对复合部件的每个层高度，生成在具有第一表面的结构体积内的复合材料的每个层处的板层形状表示；针对复合部件的每个层高度，确定第一表面是搁置在第二表面上还是靠接第二表面；如果作为确定步骤的结果，第一表面搁置在第二表面上，则将所生成的板层形状表示储存到底部形状的容器中；如果作为确定步骤的结果，第一表面靠接第二表面，则将生成的板层形状表示与表示来自先前层高度的底部形状的、一个或多个生成的板层形状进行组合；作为多个确定步骤的结果，生成到CAD模型的叠层表面上的结果模型和结果投影，该CAD模型具有得到的多个被表示的复合层，其中，所述的被表示的复合层不在被表示的复合部件的一个或多个内含物内。

在另一个示例中，提供了一种数据处理系统。该数据处理系统包含处理器；以及可访问的存储器，该数据处理系统被具体配置为：接收计算机辅助绘图(CAD)模型，计算机辅助绘图模型表示具有表示多个复合材料层的高度的复合部件，其中所述的CAD模型包含结构体积内的一个或多个内含物；针对复合部件的每个层高度，生成在具有第一表面的结构体积内的复合材料的每个层处的板层形状表示；针对复合部件的每个层高度，确定第一表面是搁置在第二表面上还是靠接第二表面；如果作为确定步骤的结果，第一表面搁置在第二表面上，则将生成的板层形状表示储存到底部形状的容器中；如果作为确定步骤的结果，第一表面靠接第二表面，则将生成的板层形状表示与表示来自先前层高度的底部形状的、一个或多个生成的板层形状进行组合；作为多个确定步骤的结果，生成到CAD模型的叠层表面上的结果模型和结果投影，该CAD模型具有得到的多个被表示的复合层，其中所述的被表示的复合层不在被表示的复合部件的一个或多个内含物内。

在另一个示例中，提供了一种非暂时性计算机可读介质。非易失性计算机可读介质被编码有可执行指令，可执行指令在被执行时使得一个或多个数据处理系统接收计算机辅助绘图(CAD)模型，计算机辅助绘图模型表示具有表示多个复合材料层的高度的复合部件，其中所述的CAD模型包含结构体积内的一个或多个内含物；针对复合部件的每个层高度，生成在具有第一表面的结构体积内的复合材料的每个层处的板层形状表示；针对复合部件的每个层高度，确定第一表面是搁置在第二表面上还是靠接第二表面；如果作为确定步骤的结果，第一表面搁置在第二表面上，则将生成的板层形状表示储存至底部形状的容器中；如果作为确定步骤的结果，第一表面靠接第二表面，则将生成的板层形状表示与表示来自先前层高度的底部形状的、一个或多个生成的板层形状进行组合；作为多个确定步骤的结果，生成到CAD模型的叠层表面上的结果模型和结果投影，CAD模型具有得到的多个被表示的复合层，其中，所述的被表示的复合层不在被表示的复合部件的一个或多个内含物内。

上文已经相当广泛地概述了本公开的技术特征，使得本领域技术人员可以更好地理解下面的详细描述。本公开的附加特征和优点将在下文中描述，形成权利要求的主题。本领域技术人员将认识到，他们可以容易地使用所公开的概念和具体实施例作为用于修改或设计用于执行本公开的相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还将认识到，此类等同构造不会以最宽的形式偏离本公开的精神和范围。

在进行下面的具体实施方式之前，阐述在本专利文件中可能使用的某些词语或短语的定义可能是有利的。例如，术语“包括”和“包含”及其派生词意味着包括但不限于。单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。进一步地，本文所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列项目的一个或多个的任何和所有可能的组合。术语“或”是包含性的，意指和/或，除非上下文另有明确说明。短语“与...相关联”和“与其相关联”及其派生词可以意指包括、包括在...内、与...互连、包含、包含在...内、连接到或与...连接、耦合到或与...耦合、可与...通信、与...协作、交织、并置、靠近、绑定到或绑定有、具有...的属性等。

此外，尽管在本文可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、功能或动作，但是这些元件、功能或动作不应该受这些术语限制。相反，这些数字形容词用于区分不同的元件、功能或动作。例如，第一元件、第一功能或第一动作可以被称为第二元件、第二功能或第二动作，并且类似地，第二元件、第二功能或第二动作可以被称为第一元件、第一功能或第一动作，而不背离本公开的范围。

另外，诸如“处理器被配置为”执行一个或多个功能或过程的短语可以意指处理器在操作上被配置以或可操作地配置为经由软件、固件和/或有线电路执行功能或过程。例如，经配置以执行功能/过程的处理器可以对应于主动执行被编程为使处理器执行功能/过程的软件/固件的处理器，和/或可以对应于具有存储器或存储设备中的软件/固件的处理器，所述存储器或存储设备可由处理器执行以执行功能/过程。还应该注意，“经配置以”执行一个或多个功能或过程的处理器可以对应于特别制造或“有线”以执行功能或过程的处理器电路(例如，ASIC或FPGA设计)。进一步地，在经配置以执行多于一个功能的元件(例如，处理器)之前的短语“至少一个”可以对应于各自执行功能的一个或多个元件(例如，处理器)并且还可以对应于分别执行一个或多个不同功能中的不同功能的两个或多个元件(例如，处理器)。

术语“邻近”可以意指：元件相对接近但不与另外的元件接触；或者元件与另外的部分接触，除非上下文另有明确指示。

本专利文件中提供了对某些词语和短语的定义，并且本领域普通技术人员将理解，此类定义在许多，如果不是大多数情况下应用于此类定义的词语和短语的在先以及将来的使用。尽管一些术语可以包括各种各样的实施例，但是所附权利要求可以明确地将这些术语限制于特定实施例。

附图说明

图1示出了便于在包含一个或多个内含物的结构体积内分布多层复合材料的示例性系统的功能框图。

图2a和图2b示出了包含内含物的复合部件。

图3示出了在叠层表面上表示的实体的CAD模型。

图4a和图4b示出了在叠层表面上包含内含物的结构体积内的多层复合材料的分布。

图5a至图5e示出了投影回到叠层表面上的部件，其中该部件包括在叠层表面上构建时待围绕内含物堆叠的多个板层。

图6示出了用于确定在包含一个或多个内含物的结构体积内多层复合材料的分布的示例性方法的功能框图。

图7示出了用于确定形状是搁置在表面上还是靠接表面的示例性方法的功能框图。

图8示出了用于确定形状是搁置在表面上还是靠接表面的示例性方法的功能框图的替代实施例。

图9示出了其中可以实施本文所示的实施例的示例性数据处理系统(也被称为计算机系统)的功能框图。

图10a和图10b示出了根据填充目标法线的方向所确定的最大材料条件和最小材料条件。

图10c示出了产生指示曲线是否形成板层的顶部或底部的结果的点积的示例性实施例。

图11示出了产生指示曲线是否形成板层的顶部或者底部的结果的射线相交的示例性实施例。

具体实施方式

现在将参考附图来描述与附图系统有关的各种技术，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。以下论述的附图以及用于描述本专利文件中的本公开的原理的各种实施例仅作为说明，并且不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域的技术人员将会理解，本公开的原理可以在任何适当布置的装置中实现。应该理解，被描述为由某些系统组件执行的功能性可以由多个组件执行。类似地，例如，组件可以被配置为执行被描述为由多个组件执行的功能。将参照示例性非限制性实施例描述本申请的许多创新教导。

通常使用复合材料层和轻质3D核心来构建3D复合结构部件。轻质核心提供结构支撑，同时显著减轻重量。这是多个行业中结构部件的常见设计方法。设计和制造包括多层复合材料的结构可能会造成工程问题。当在复合材料分层结构内提供结构增强(例如，内含物)时，这种问题会更严重，诸如通常用于例如减小重量、增加结构完整性等的空隙(旨在保持分板层构造内部部分空置)或核心(随后旨在通常用另一种具有不同机械属性的材料来填充的空隙)。此后，术语内含物被用于包含至少部分位于复合部件的边界内的核心、空隙或其他结构增强中的一个或多个。此类内含物带来问题，因为复合部件的构造通常会在最初制造复合部件时保持内含物区域未填充。

简而言之，本发明的实施例涉及用于在包含内含物的结构体积内分布多层复合材料的方法和系统。复合材料在本文中包含任何此类复合材料或任何合适的可变形和/或可适应的材料，以填充正在设计和制造的结构。该结构可以是制造产品的组件，包括但不限于用于汽车的门面板、用于飞行器的空气动力学支撑支柱、用于飞机的机翼、用于喷气式飞机的整流罩或结构面板、风力涡轮机的叶片等。在各种实施例中，该结构包括根据所确定的分布填充有多层复合材料的体积，其中该体积包含一种或多种内含物。由于每个层可能很薄，因此可能需要大量的层来填充所设计的结构的体积。在各种实施方式中，设计和/或性能约束可以与结构相关联，并且这些约束可以有助于确定用于制造结构的层的分布。

参考图1，示出了用于在包含一种或多种内含物的结构体积内分布多层复合材料的示例性系统100。系统100可以包含至少一个处理器102，其被配置为执行来自存储器106的一个或多个应用软件组件104，以便执行本文所述的各种特征。执行在包含内含物的结构体积内的多层复合材料的分布的应用软件组件104可以对应于由一个或多个组件组成的独立应用和/或可以与执行其他功能的软件集成/包括在执行其他功能的软件内。

PLM软件和/或CAD/CAM/CAE(计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程)软件的示例包含FiberSim(可从西门子产品生命周期管理软件公司(德克萨斯州，普莱诺)获得的软件应用)，这些示例可被调整以包含本文所述的用于在包含一个或多个内含物的结构体积内分布多层复合材料的功能中的至少一些功能。

然而，还应该理解，执行在包含一个或多个内含物的结构体积内分布多层复合材料的所描述的应用软件组件104可以对应于或被集成到其他类型的软件中，包括但不限于制造软件、设计软件、3D打印软件(诸如用于层状部件的3D打印的软件)、增材制造软件和/或可以具有用于在包含一种或多种内含物的结构体积内分布多层复合材料的用途的任何其他类型的软件。

所描述的系统可以包含至少一个显示设备108(诸如显示屏)和至少一个输入设备110。例如，处理器可以包含作为PC、笔记本电脑、工作站、服务器、平板电脑、手机或任何其他类型的计算系统的一部分。显示设备例如可以包含LCD显示器、监视器和/或投影仪，并且可以提供图形用户界面(GUI)118。输入设备例如可以包括模拟棒、方向键、游戏控制器、鼠标、指针、触摸屏、触摸板、绘图板、跟踪球、按钮、小键盘、键盘、照相机、捕捉运动姿势的运动感测设备或者能够提供本文所述的输入的任何其他类型的输入设备。同样对于诸如移动电话或平板电脑的设备，处理器102可以被集成到包括充当输入和显示设备的触摸屏的壳体中。进一步地，应该理解，一些输入设备可以包含多个不同类型的输入设备。例如，游戏控制器可以包含模拟棒、方向键和多个按钮。

然而，应该理解，示例实施例可以使用其他类型的输入和显示设备。此外，应该注意，本文所述的处理器可以位于远离本文所述的显示和输入设备的服务器中。在此类示例中，所述的显示设备和输入设备可以被包含在通过有线或无线网络(其可以包括因特网)与服务器(和/或在服务器上执行的虚拟机)通信的客户端设备中。在一些实施例中，此类客户端设备例如可以执行远程桌面应用或者可以对应于与服务器执行远程桌面协议的门户设备，以便将来自输入设备的输入发送到服务器并且从服务器接收可视信息以通过显示设备显示。此类远程桌面协议的示例包括Teradici的PCoIP、微软的RDP和RFB协议。在此类示例中，本文所述的处理器可以对应于在服务器的处理器中执行的虚拟机的虚拟处理器。

在示例实施例中，系统还可以包含数据存储器112。数据存储器可以包含含有一个或多个内含物126的表面或实体模型120的CAD模型以及关于模型120的数据，诸如一个或多个更多层属性(材料厚度)、层形状/曲线、叠层层形状/曲线、层和叠层形状的点积、叠层表面的镶嵌、射线交叉和相交122，其可以储存在其中或根据需要动态计算。

处理器102可以被配置为接收输入，诸如关于内含物应该被包含在CAD模型116中何处、所使用的材料的类型以及与复合部件130的制造相关的其他信息的输入。

图2a和图2b示出了包含内含物的复合部件。根据制造需要，复合部件200a和复合部件200b各自包含内含物208，其可能产生核心或空隙。每个复合部件200a、复合部件200b包含最大材料条件202和最小材料条件204。如下所示，复合材料的层(未示出)将在叠层表面206上分层。本文所说明的实施例支持复合材料在叠层表面上的分层，其中一种或多种内含物(诸如内含物208)是(a)搁置在另一个主体上的和/或(b)搁置在另一内部主体周围的几何形状。因此，本文所示的实施例允许在包含一个或多个内含物的结构体积内分布多层复合材料，内含物由于突出而为外部或内部无支撑的叠层板层。

复合结构包含使用多层复合材料或可以变形和/或符合用于填充多层结构的形状的任何合适材料设计和制造的任何结构。本文示出的实施例是用于说明的目的。实际上，该结构可以具有任何形状并且可以包含一个或多个任何形状的内含物。复合结构的层可能不具有相同的组成。例如，一些层可以是具有第一组成和厚度的复合材料，并且一些层可以是具有相同或不同厚度的第二组成的复合材料。在一些实施方式中，复合结构可以包括复合层(例如，聚合物/纤维组合物的层)和非复合层(例如，聚合物或金属片的层)的混合物。

成品结构中的每层复合材料可以包括例如嵌入硬化树脂中的高强度纤维。可以使用其他合适的复合材料组合物，包括但不限于包含以下元素中的任何一种或多种的复合材料：玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、陶瓷基质、环氧树脂、聚酯、干编织纤维，预浸渍织物纤维、注入编织纤维。作为一个示例，当制造结构时，树脂可能不硬化或可能不存在。例如，树脂可以是液体或凝胶形式，并且在层位于结构中之后添加硬化剂。在某些情况下，树脂和硬化剂可能会在某些织物位于结构中后添加。在一些实施例中，树脂和硬化剂可预先混合并与织物一起存在或随后应用，但需要固化时间，例如约5分钟至约24小时，以固化该结构。当树脂/硬化剂混合物随后施加到结构上时，可以在压力或真空下将混合物压入多层结构中。纤维可以是基于玻璃的纤维、凯夫拉、碳纤维或任何其它类似的材料，并且硬化的树脂可以是基于环氧树脂的树脂、聚合物、玻璃/聚合物或碳纤维/聚合物复合材料。在一些实施例中，碳纤维或碳纤维/聚合物复合材料包含碳纳米管。当制造结构时，它可以以“层叠”过程进行组装，其中每个层被相继定位和添加到结构中。在某些情况下，部分的结构可以用多层复合材料层叠，然后将该部分结合在一起。

鉴于可用于复合结构的各种类型材料和组装方法，可以理解，由多层复合材料制造结构可以提供显著更大的灵活性，以满足成品的设计和性能规格。例如，复合结构的弯曲和机械属性可以通过选择结构内每层中的织物的定向、织物的编织、织物类型和/或树脂类型来定制。进一步地，在结构内配置和/或分布层的方式会影响复合结构的弯曲和机械属性。

图3示出了如在叠层表面206上表示的包括填充目标表面(fill-to-surface)302、内含物208的实体300的CAD模型。作为本文的实施例的结果，在图4a和图4b中示出了在叠层表面206上的包含内含物208的结构体积400内多层复合材料402的分布。任何袋404(例如，树脂池区或具有低纤维密度的区域)通常通过使用整体板层来解决以提供光滑的加工表面，该整体板层作为第一和最后板层堆叠放置。因此，图3、图4a至图4b所示的实施例示出了用于包含了一种或多种内含物的实体的体积填充。因此，设计可或不可重新排序板层以满足各种设计、制造和/或结构要求/需求。

图5a至图5e示出了部件500，其中层状顶部和底部突出506回到叠层表面206上，其中部件500包含多个板层502、板层504(其是复合表面的层)，在叠层表面206上构建时这些板层围绕核心208层叠。如本文所示，Z是指层表面的高度；_n表示下面的层厚度的整数倍。不要求下面的层具有相同的厚度。

因此，例如，如果复合部件具有10mm的填充体积，并且每个板层例如具有1mm的厚度，则第一板层放置在Z₀处，第二板层在Z₁处，第三板层在Z₂处等。在a处示出层Z_n处的层502、层504在叠层表面206上的投影，并且层Z_n-1处的内含物208的投影506被示出为b。箭头508标示指向该体积的法线定向。

再次参照图5a，当填充包含一个或多个内含物诸如内含物208的结构体积，诸如部件500时，板层502、层504应当占据搁置在表面顶部上的区域和靠接表面的区域。板层形状应由用于板层顶部和板层底部的正确形状组成。

图5b示出了用于在高度Z_n-1处的内含物208的叠层表面206上生成的板层形状。图5c示出了用于在高度Z_n处体积外表面202的叠层表面206上生成的板层形状。图5d示出了在叠层表面206上生成的、高度Z_n-1和高度Z_n的组合板层形状。图5e示出了高度Z_n-1处的板层。

图6示出了用于确定包含一个或多个内含物600的结构体积内的多层复合材料的分布的示例性方法的功能框图。方法600可通过图1、图9中所示的系统或通过其他系统来实施。该方法开始于框602。在框604，针对Z_n的每一层，在框606生成用于包含内含物的结构体积内的多层复合材料的板层形状。用于确定相交形状的技术包含在2014年2月18日发布的美国专利号第8,655,627号“确定在结构体积内多层复合材料的分布”(通过引用并入本文)中描述的技术，在本领域中是已知的其他技术。

在框608，确定形状是搁置在表面上还是靠接表面。用于确定形状是搁置在表面上还是靠接表面的示例性方法在图7至图8中示出。

图7示出了用于确定形状是搁置在表面上还是靠接表面700的示例性方法的功能框图，并且可以通过图1、图9中示出的系统或者通过其他系统实施。该方法从框702开始。在框704，通过加载诸如图3所示的模型的CAD模型而开始初始化。如图1所示，CAD模型可以储存在例如数据储存器112中。CAD模型，诸如CAD模型120，包含一个或多个内含物126，其也可以储存在数据储存器112中。

在框712，计算板层相交形状和在叠层体上的投影，包含可具有用于填充结构体积的不同材料厚度的板层。计算的板层相交形状产生CAD曲线，然后CAD曲线被用于计算在框714针对用于实体表面的曲线计算的每个相交形状的法线定向，从而得到所述的相交的点积。如果优选以供以后使用的话，点积122任选地可储存在数据储存112中。法线定向可以从CAD表面定义获得。在框716，系统基于在框714中计算的结果点积来确定曲线是否形成板层的底部或顶部。如果点积表明该曲线形成板层的底部，则该方法继续到框718。如果点积表明该曲线形成板层的顶部，则该方法继续到框720。

现在参考图10a和图10b，其(分别)示出了最大和最小材料条件1000a、1000b，根据填充目标法线(fill-to normal)的方向确定。如图10a所示，当层叠法线1000c和填充目标法线1000d指向材料侧时出现最大材料条件1000a。如图10b所示，当层叠法线1000c和填充目标法线1000d指向不同侧时，即层叠法线1000c指向材料侧，而填充目标法线1000d指向外侧时，出现最小材料条件1000b。图10c示出了点积的示例性实施例，其产生表明曲线是否形成板层的顶部或底部的结果，如相比于层叠法线1000c，填充目标法线1000d所表明的。

因此，如果填充目标曲线法线和层叠曲线法线的点积小于零，则存在最大材料条件。如果填充目标曲线法线和层叠曲线法线的点积大于零，则存在最小材料条件。如果填充目标曲线法线和层叠曲线法线的点积等于零，则存在最大材料条件或最小材料条件，并且通常可将其视为最大材料条件。

再次参照图7，如果点积表明曲线形成板层的底部，则在框718，将形状添加到当前步骤高度的底部箱，诸如Z_n。如果点积表明曲线形成板层的顶部，则在框720，将形状添加到当前步骤的箱的顶部，诸如Z_n。

图8示出了用于确定形状是搁置在表面上还是靠接表面800的示例性方法的替代实施例功能框图，并且可以通过图1、图9中所示的系统或者通过其他系统实施。该方法从框802开始。在框804，通过加载诸如图3所示的模型的CAD模型而开始初始化。如图1所示，CAD模型可以储存在例如数据储存器112中。CAD模型，诸如CAD模型120，包含一个或多个内含物126，其也可以被储存在数据储存器112中。

在框812，计算板层相交形状和在叠层体上的投影，包含可具有用于填充结构体积的不同材料厚度的板层。

在框814，从填充来源表面(fill-from-surface)射出射线并确定填充目标相交(fill-to-intersection)的交叉。如果优选以供以后使用的话，射线相交交叉122任选地可以储存在数据储存器112中。在框816，系统基于在框814中计算的结果射线相交确定射线是否正在离开该体积。如果射线相交正在离开该体积，则方法继续到框818。如果射线相交未离开该体积，则方法继续到框820。图11示出了此类示例。

图11示出了产生表明曲线是否形成板层的顶部或底部的结果的射线相交1100的示例性实施例。射线1102在点1104A、点1106B、点1106C和点1104D处与曲线1104、曲线1106相交。对于曲线1104，在相交1104A处，射线1102从曲线的外部移动到内部并且因此表明了最小材料条件。在相交1104D处，射线1102从曲线1104的内部移动到外部并且因此表明了最大材料条件。

对于曲线1106，在相交1106B处，射线1102从曲线1106的内部移动到外部并且因此表明了最大材料条件。在相交1106C处，射线1102从曲线1106的外部移动到内部并且因此表明了最小材料条件。

再次参照图8，如果射线相交离开该体积，则在框818，将形状添加到当前步骤高度(例如Z_n)的底部箱。如果射线相交未离开该体积，则在框820，将形状添加到当前步骤(例如Z_n)的箱的顶部。

再次参照图6，在框608，如果形状搁置在表面即板层的底部上，则在框610将该形状放入(bin)底部形状的容器中。如果形状对应于板层的顶部，则在框612将形状与来自先前高度(Z_n-1)的底部形状进行组合。在框614，针对Z_n的层，在叠层表面上生成模型和投影，并且在框616该层增加到Z_n+1。一旦在框604考虑了所有层，则该方法在框618结束。

作为这些方法的结果，生成具有多个被表示的复合层的模型，其中被表示的复合层不在被表示的复合部分的一个或多个内含物内。然后可以使用包括但不限于3D打印、增材制造、手动层叠、自动化层叠的任何制造技术，以及用于将多层复合材料分布到叠层板上以制造复合部件的其他方法，基于所得到的生成模型来制造复合部件。

图9示出了示例性数据处理系统900(也被称为计算机系统)的功能框图，其中实施例可以例如被实现为PLM、CAD和/或绘图系统的一部分，该系统可操作地通过软件或其他方式配置以执行如本文所述的过程。所描绘的数据处理系统包括可以连接到一个或多个桥/控制器/总线904(例如，北桥、南桥)的至少一个处理器902(例如，CPU)。例如，总线904中的一个可以包括一个或多个I/O总线，诸如PCI Express总线。在所描绘的示例中还连接到各种总线可以包括主存储器906(RAM)和图形控制器908。图形控制器908可以连接到一个或多个显示设备910。还应该注意，在一些实施例中，一个或多个控制器(例如图形、南桥)可以与CPU集成(在同一芯片或晶粒上)。CPU体系结构的示例包括IA-32、x86-64和ARM处理器体系结构。

连接到一个或多个总线的其他外围设备可以包含用于连接到局域网(LAN)、广域网(WAN)、蜂窝网络和/或其他有线或无线网络914或通信设备的通信控制器912(以太网控制器、WiFi控制器、蜂窝控制器)。

连接到各种总线的另外的组件可以包括诸如USB控制器、蓝牙控制器和/或专用音频控制器(连接到扬声器和/或麦克风)的一个或多个I/O控制器916。还应该理解，各种外围设备可以连接到USB控制器(经由各种USB端口)，其包括输入设备918(例如，键盘、鼠标、触摸屏、轨迹球、游戏手柄、相机、麦克风、扫描仪、运动感测设备)、输出设备920(例如打印机、扬声器)或可操作以提供来自数据处理系统的输入或接收输出的任何其他类型的设备。进一步地，应该认识到，被称为输入设备或输出设备的许多设备可以提供输入并接收与数据处理系统的通信的输出。进一步地，应该理解，连接到I/O控制器916的其他外围硬件922可以包括经配置以与数据处理系统通信的任何类型的设备、机器或组件。

连接到各种总线的附加组件可以包括一个或多个存储控制器924(例如，SATA)。存储控制器可以连接到存储设备926，诸如一个或多个存储驱动器和/或任何相关联的可移动介质，其可以是任何合适的非暂时性机器可用或机器可读存储介质。示例包括非易失性设备、易失性设备、只读设备、可写设备、ROM、EPROM、磁带存储、软盘驱动器、硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)、闪存、光盘驱动器(CD、DVD、蓝光)以及其他已知的光学、电子或磁性存储设备驱动器和/或计算机介质。而且在一些示例中，诸如SSD的存储设备可以直接连接到诸如PCI Express总线的I/O总线904。

根据本公开的实施例的数据处理系统可以包括操作系统928、软件/固件930和数据存储932(其可以存储在存储设备926上)。此类操作系统可以采用命令行界面(CLI)外壳和/或图形用户界面(GUI)外壳。GUI外壳允许多个显示窗口同时在图形用户界面中呈现，其中每个显示窗口提供到不同应用程序或同一应用程序的不同实例的接口。图形用户界面中的光标或指针可以由用户通过诸如鼠标或触摸屏的指点设备来操纵。可以改变光标/指针的位置和/或可以生成诸如点击鼠标按钮或触摸触摸屏的事件以启动期望的响应。可以在数据处理系统中使用的操作系统的示例可以包括微软Windows、Linux、UNIX、iOS和Android操作系统。

如本领域技术人员已知的，通信控制器912可以连接到网络914(不是数据处理系统900的一部分)，其可以是任何公共或专用数据处理系统网络或网络的组合，包括互联网。数据处理系统900可以通过网络914与一个或多个其他数据处理系统，诸如服务器934(也不是数据处理系统900的一部分)进行通信。然而，替代数据处理系统可以对应于作为分布式系统的一部分而实现的多个数据处理系统，其中与多个数据处理系统相关联的处理器可以通过一个或多个网络连接进行通信并且可共同执行被描述为由单个数据处理系统执行的任务。因此，应该理解，当提及数据处理系统时，此类系统可以跨组织在分布式系统中的多个数据处理系统实现，所述分布式系统经由网络彼此通信。

进一步地，术语“控制器”意指控制至少一个操作的任何设备、系统或其部件，无论此类设备是以硬件、固件、软件还是其至少两个的某种组合来实现。应该注意，与任何具体控制器相关联的功能性可以是集中式的或分布式的，无论是本地还是远程。

另外，应该理解，数据处理系统可以被实现为虚拟机体系结构或云环境中的虚拟机。例如，处理器902和相关联的组件可对应于在一个或多个服务器的虚拟机环境中执行的虚拟机。虚拟机体系结构的示例包括VMware ESCi、微软Hyper-V、Xen和KVM。

本领域的普通技术人员将认识到，针对数据处理系统描绘的硬件可以针对具体实施方式而变化。例如，该示例中的数据处理系统900可以对应于计算机、工作站和/或服务器。然而，应该理解，数据处理系统的替代实施例可以配置有相应或替代的组件，诸如以移动电话、平板电脑、控制板或任何其他系统的形式，该系统可操作以处理数据并执行与本文所论述的数据处理系统、计算机、处理器和/或控制器的操作相关联的本文所述的功能和特征。提供所描绘的示例仅用于解释的目的，并不意味着意味着关于本公开的体系结构限制。

如本文所使用的，术语“组件”和“系统”旨在涵盖硬件、软件或硬件和软件的组合。因此，例如，系统或组件可以是进程、在处理器上执行的进程或处理器。另外，组件或系统可以位于单个设备上或分布在多个设备上。

此外，如本文所使用的，处理器对应于经由硬件电路、软件和/或固件来配置以处理数据的任何电子设备。例如，本文所述的处理器可以对应于微处理器、CPU、FPGA、ASIC或任何其他集成电路(IC)或者能够处理数据处理系统中的数据的其他类型的电路中的一个或多个(或组合)，其可以具有控制器板、计算机、服务器、移动电话和/或任何其他类型的电子设备的形式。

本领域的技术人员将认识到，为了简单和清楚起见，适合与本公开一起使用的所有数据处理系统的完整结构和操作在本文未被示出或描述。相反，仅示出和描述了对于本公开独特的或对于本公开的理解是必需的数据处理系统。数据处理系统900的的构造和操作的其余部分可以符合本领域中已知的各种当前实施方式和实践中的任何一种。

尽管已经详细描述了本公开的示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，可以在不背离本公开的最广泛形式的精神和范围的情况下做出在本文公开的各种改变、替换、变化和改进。

本申请中的描述都不应被理解为意味着任何特定的要素、步骤、行为或功能是必须包含在权利要求范围内的基本要素：专利主题的范围仅由所允许的权利要求来定义。此外，这些权利要求都不是为了引用35 USC§112(f)，除非确切的词语“用于......的装置”后面接有分词。