题目：异向材质实体CAD建模技术的研究与实现

异向材质零件数字化设计与制造要求统一描述零件形状特征、材料特征和功能特征，根据功能要求同时设计零件的几何形状和内部材料分布，完成内部组织材料和三维形体的制造。由于异向材质零件内部材料分布不均匀，其CAD模型必须同时包含零件的几何、拓扑和材料分布等信息。本文拟在跟踪、分析与比较国际上先进的异向材质实体建模技术特点的基础上，提出两种面向异向材质实体对象的CAD建模方法。一种是基于CATIA平台的建模方法，通过二次开发实现建模功能；另一种是基于有限元网格，根据网格数据，重建几何模型，然后再进行材料分布的计算。通过实践，验证了两种方法的可行性。后者相对前者，建模效率更高而运行时占用内存更少。在功能上，后者不仅完成了异向材质实体的几何建模、材料建模和实体可视化，而且设计了一套规则引导设计者将具体的零件性能要求转化为实际的材料分布。同时，本文对这两种方案进行了分析比较，有针对性地提出改进之处。此外，论文简述了有限元分析法在功能梯度材料（属于异向材质）上的应用，并提出基于有限元网格的零件快速制造关键技术之一——切片算法。