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基于Solid Works的参数化设计方法

基于Solid Works的参数化设计方法
基于Solid Works的参数化设计方法

SolidWorks的参数化功能有多种实现方式

SolidWorks的参数化功能有多种实现方式,本文详细介绍了利用Excel表格驱动SolidWorks模型的方法:通过Excel输入参数,利用Excel表格ActiveX控件、方便的数据计算能力,结合SolidWorks方程式及宏功能,实现对SolidWorks模型尺寸修改及更新。 参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化,使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值,就可得到不同大小和形状的零件模型。 用CAD方法开发产品时,产品设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。如果该设计是从概念创意开始,则产品开发初期,零件形状和尺寸有一定模糊性,要在装配验证、性能分析之后才能确定,这就希望零件模型具有易于修改的柔性;如果该设计是改型设计,则快速重用现有的设计数据,不啻为一种聪明的做法。无论哪种方式,如果能采用参数化设计,其效率和准确性将会有极大的提高。 在CAD中要实现参数化设计,参数化模型的建立是关键。参数化模型表示了零件图形的几何约束、尺寸约束和工程约束。几何约束是指几何元素之间的拓扑约束关系,如平行、垂直、相切和对称等;尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束,如距离尺寸、角度尺寸和半径尺寸等;工程约束是指尺寸之间的约束关系,通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。 在参数化设计系统中,设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。要满足这些设计要求,不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值,而且要在每次改变这些设计参数时维护这些基本关系。即将参数分为两类:其一为各种尺寸值,称为可变参数;其二为几何元素间的各种连续几何信息,称为不变参数。参数化设计的本质是在可变参数的作用下,系统能够自动维护所有的不变参数。因此,参数化模型中建立的各种约束关系,正是体现了设计人员的设计意图。 SolidWorks是典型的参数化设计软件,参数化功能非常强大,并且实现方法多种多样。笔者今天介绍一种通过Excel表格对模型参数进行驱动的方法,其特点是充分利用Excel 表格强大的公式计算、直观的参数输入、方便的数据维护功能,来实现产品的参数化、系列化设计。如图1所示Excel表格,展示的是一个压力容器的法兰参数。表中直观地将不同法兰用不同颜色体现,并对应相同颜色块的参数。该参数采用下拉列表的方式,直接选取即可,最后只需要点击右下角的“更新法兰参数”,SolidWorks中的模型便实时得到更新。

Grasshopper 参数化建筑设计应用

Grasshopper 参数化建筑设计应用 摘要:在各种常用的参数化辅助设计软件当中,Rhinoceros 和Grasshopper 组成 的参数化设计平台是目前最为流行、使用得最为广泛的一套设计平台,Grasshopper独特的可视化编程建模,适合于前期方案构思阶段的快速实验。Grasshopper 采用并行数据控制方式。使得简单的程序可以处理复杂的的数据控制。它不需要太多任何的程序语言的知识就可以通过一些简单流程方法达到设计师所 想要的模型。Grasshopper 其很大的价值在于它是以自己独特的方式完整记录起始模型(一个点或一个盒子)和最终模型的建模过程,从而达到通过简单改变起始 模型或相关变量就能改变模型最终形态的效果。当方案逻辑与建模过程联系起来时,grasshopper可以通过参数的调整直接改变模型形态。这无疑是一款极具特点、简单易行的参数化设计的软件。 关键词:参数化设计;Grasshopper;模型;变量绪论参数化建模技术在辅助 建筑设计上的应用越来越广泛,参数化设计,对应的英文是Parametric Design 标 准的英语表达是:ParametricDesign is designing by numbers.(Prof.Herr from ShenZhen University)。 它是一种建筑设计方法该方法的核心思想是,把建筑设计的要素都变成某个 函数的变量,通过改变函数,或者说改变算法,人们能够获得形态各异的建筑设 计方案。通过对Grasshopper 在建筑设计应用中的研究,可以帮助我们更好的理 解参数化设计建筑本身对建筑行业的影响,参数化概念的引入,可以对复杂形体 建筑构造进行精确调节,在保持固有衍生关系的前提下,进行最优化设计;并且 可以引入相应数学算法,使建筑自身在一个严密逻辑下进行自我设计。 一、Grasshopper 参数化设计概述1、目前参数化软件应用现状:参数化设计 工具随时间的发展和参数化设计的广泛应用,由一开始的应用其他领域的软件逐 渐发展到应用为建筑领域专门开发的软件。如动画领域的Maya、3dsmax,虽然是 为动画产业设计的软件,但其中有大量功能经恰当使用也可用来定义物体间的几 何逻辑关系。 UG、TopSolid 拥有明确的几何逻辑、强大的造型控制能力、极为准确的建模 功能以及直接将模型转化为施工图纸的建造服务功能。它们虽属工业化设计软件 却被用于辅助建筑设计。还有一类专门为建筑师开发的软件或插件。如以CATIA 为平台GT 开发的Digital Project、以RHINO 为平台的Grasshopper、Autodesk 公司 开发的Revit、以MicroStation 为平台开发的Generative Component 等。上述软件 可被应用于项目的不同阶段,也有各自不同优势。Revit Architecture 软件经过逐 渐的改进,目前已经具有了非常完善的建筑参数化设计与作图功能,其提供的族(Famliy)模型编写平台能够为建筑师较快掌握,建立特定制图环境所需的参数化模型、详图构件与标准符号。DP 主要应用于整个工程全面设计、生产、管理的较好选择。 2、Grasshopper 编程建模在各种常用的参数化辅助设计软件当中,Rhinoceros 和Grasshopper 组成的参数化设计平台是目前最为流行、使用得最为广泛的一套设计平台,Rhinoceros 建模软件拥有强大的造型能力和Grasshopper 独特的可视化编程建模,两者结合比较适合于前期方案构思阶段的快速实验。Grasshopper 采用并行数据控制方式。使得简单的程序可以处理复杂的的数据控制。它不需要太多任何的程序语言的知识就可以通过一些简单流程方法达到设计师所 想要的模型。

“参数化设计”工作流程分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7b8816651.html, “参数化设计”工作流程分析 作者:杨满丰 来源:《中国科技博览》2015年第35期 [关键词]参数化;设计方法;计算机程序;设计 中图分类号:T3 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)35-0333-01 当今在建筑设计、规划设计、景观设计等领域中“参数化设计”已经成为不可不提的设计手段。从城市尺度上的规划设计到单体建筑的形态和表皮设计,从景观规划的场地布局到产品、家具的外观设计,参数化设计这种基于数字化技术的设计方法以极大包容的态度给设计领域带来了一种全新的工作方法与审美选择。本文从设计方案构思层面探讨参数化设计的特点及其工作流程。 一、参数化设计方法的特点 从方案设计层面上理解,参数化设计是指借助数字化技术手段将设计中的诸多要素,依据特定规则进行组织与关联,并获得设计结果的设计方法。参数化设计实际上是关联规则的设计,这个规则决定了一个系统中各要素间的关系和运行方式,给这个系统输入条件变量,系统就会依据规则生成结果。 传统设计方法由于受技术条件的限制通常被限定在以“几何体”为基本形式元素的思维框架内来解决功能问题。参数化设计将关注点转移到寻求设计要素与功能要求的逻辑关系组织上来,使用程序语言来组织设计条件与功能要求间复杂的逻辑关系,制定规则,并推演出结果是参数化设计方法的主要工作思路。计算机程序语言是处理参数化信息的主要技术手段。参数化设计方法从根本上突破了传统设计方法的几何思维限制和人脑计算能力的限制,这种方法可以获得传统设计手段难以表现的形态或形式组织方式。参数化设计方法中,设计师并不是通过设计形式来承载功能,而是通过寻找逻辑关系来设计一个能够推演出结果的系统。 二、参数化设计方法的一般设计过程 1、条件细分 条件细分是参数化设计方法的第一个工作环节。运用参数化设计方法的一个很重要的前提就是充分理解和认可影响设计的因素是复杂的。通过对复杂条件因素的细分,设计师将设计项目各主要条件因素分成足够数量且相对独立的基本单元。它们可以是基本实体单元如砌筑材料,墙、窗户、一个房间等,也可以是一些条件因素,如特定人群的行为、活动、喜好,气候因素,场地条件,人文因素等,细分内容甚至可以是更为抽象的形态构成元素如三维曲面的控制曲线的等。将以上这些与设计相关的各种条件信息,通过分析,找出其中的一种或几种关键

流体城市--参数化设计

——广西钦州丝路花园规划设计研究 摘要: 随着城市化进程在世界范围内的加速发展,沿用了几十年的现代城市网格体系正受到严峻的挑战。本文从广西钦州3.4平方公里的规划为案例,试图站在一个新的角度看待城市发展,提出一个新的城市发展的模型:流体城市。以适应现在乃至未来城市丰富和多样化的需要。 With the fast development of urbanism globally, the modernism grid system being used for decades is losing its luster. Taking an 3.4 sqkm masterplan in Qinzhou as an example, a new concept “Fluid Urbanism” has been developed to cooperation with the complexity of modern life. 关键词:流体,流动性,城市力场,流体城市 Keywords: Fluid Dynamics, Fluidility,Vector Field, Fluid Urbanism XWG Studio 以广西钦州东部3.4平方公里的规划作为设计研究的案例,试图站在一个新的角度看待城市发展,运用计算机编程技术,提出一个新的城市发展的模型(模式):参数化城市设计——流体城市。 钦州是广西北部湾经济圈的中心城市,有1400年悠久的历史。2008年5月,国务院正式批准设立广西钦州保税港区,这是全国第六个保税港区,也是我国中西部地区唯一的保税港区,为钦州带来了极大的发展机遇。钦州该如何发展? 规划新的思考 正在修编中的钦州新的城市总体规划(2008-2025)提出了钦州向东,向南发展的思路,但是具体规划方式上仍沿用网格规划的方式。通过道路网格,将城市划分成大小相似的街区,形成一种相当匀质而重复的城市布局。这样的例子在现代都市规划中已经屡见不鲜。生活在这样格局里的人群,如峡道中的水流,在严格划分的容器中,碰撞地流动着,冲击着城市网格的束缚。事实和历史已经充分展示了,随着城市人口的迅猛增长,带来许多问题,如交通拥挤、建筑类型分布不合理、建筑资源利用不充分等。同时,随着八九十年代开始的经济繁荣,带来生活方式的丰富、多样化,工作方式的灵活、弹性化。这些现象与问题激发了人们对城市规划和建筑设计多样性和丰富性的要求。现代主义单一的组织方式开始被质疑,沿用了几十年的现代城市网格体系正受到严峻的挑战。 现代城市的建设,除了被一条条纵横交错的道路划成大小均匀的一块一块,就没有别的形式了吗? 场地与流体

参数化设计分析

参数化设计的建筑设计方法研究 摘要:非线性科学理论的不断发明,突破了线性科学对人类的束缚,人们对欧几里德几何体系产生了怀疑,影响到人类产品制造业,则表现为产品形态的非标准化;清除了时间与空间的二元对立,表现了时空统一的状态;歌颂了高度的连续性与流动性。建筑物也像其他人造物一样受这些新的科学理论的影响,开始摆脱规则标准几何形体的枷锁,走向非线性参数化的发展道路。参数化设计植根于软件的发展,发自建筑学对于周边领域或是学科的借鉴; 关键词:非线性建筑;现象学设计方法;生成性参数化设计; 关系构建式参数化设计;脚本设计 全球化经济是当代真实的准则,将所有的东西都变成了商品,所有的地方都变成了市场。过度的媒体文化缩小了天真的或是独特的发明的可能性,吸收了所有的不同和例外。所有的优势都已经被占有过,所有的事情也都被做过,想过,或是规划过。建筑也是如此,大多数的建筑会被层层的建筑规范,区域规划,工业准则,标准化参数,市场需求甚至政治需要所包围,事实上建筑师所拥有的自由是一种已经被限定过的自由。先进的建筑诞生于建筑师终于认识到自己跳不出这种已经被限定过的自由,而所有“创造美好世界”的幻想都只是庸人自扰,于是伴随着名称的变化也伴随着所标榜的“主义”的变化,从“批判”变成了“后批判”(从解构到后解构,从后现代到后后现代)。这种变化实际上代表了一种倒退——因为“后”并不代表“超越”,而仅仅代表“之后”。在当代先进的建筑师中两个最大的力量,“Dutch派”和“Parametric派”,“Dutch派”算是一种简称——代表库哈斯和他的模仿者及追随者们。他们的作品建立在差异的人类特性和弱点之上,喜欢寻找已知社会和系统的漏洞,然后进行反向的设计,并且喜欢用大量的统计学数据和量化的研究来兜售他们机智的结果。而另外一种建筑学的力量可以称为“Parametric派”,或是”Parametric Design”(参数化设计)。 在这里有必要先介绍一下非线性建筑的概念,非线性建筑人们往往忽视最普通的自然现象,比如自然界中的万物都是非规则的形状便是一例。无论植物、生物还是动物,包括人本身在内,其形状没有一个是规则状的。但是,在人类世界中,人造物大部分却都是规则规范的几何形体,建筑更是如此。原因之一可能与人类坚信欧几里德几何理论有关,原因之二也许是因为人类生产能力有限,技术条件不够,因而,依靠仅有的生产技术能力只能制造出简单标准的人造物体。然而上世纪中叶开始,非线性科学理论的不断发明,突破了线性科学对人类的束缚,人们对欧几里德几何体系产生了怀疑,影响到人类产品制造业,则表现为产品形态的非标准化。模糊理论、混沌学、耗散结构理论、涌现理

Solidworks课程设计

景德镇陶瓷学院Solidworks课程设计 设计题目:Solidworks设计 专业:09材成(1)班 姓名:王群 学号:200910340128 指导老师:李如雄 二零一三年一月

传统的注塑工艺及注塑成型的实际生产主要靠经验来反复调试和修改,这样不仅生产效率低,而且还浪费了大量的人力和物力[1]。随着计算机技术的发展,塑料注塑成型CAE 技术在近10年内从理论研究到实际应用都取得了飞速的进步[2-8]。注塑CAE技术能预拟注塑成型时塑料熔体在模具型腔中的流动情况及塑料制品在模具型腔内的冷却、固化过程,在模具制造之前就能发现设计中存在的问题,改变了主要依靠经验和直觉,通过反复试模、修模来修正设计方案的传统设计方法,它可使设计人员避免设计中的盲目性,使工程技术人员在模具加工前完成试模工作,也可使生产操作人员预测工艺参数对制品外观和性能的影响,降低了模具的生产周期和成本,提高了模具质量。 本文利用商品化CAE软件Moldflow的MPI(Moldflow Plastic Insight)模块对扳手注塑,成型中的浇口位置、充填、流动、冷却等过程进行了分析模拟,预测了塑件可能产生的质量缺陷,并针对模拟结果分析缺陷产生的原因和影响因素。根据分析结果对注塑工艺条件进行优化,得到比较合理的参数。 一.分析前的准备 1.模型的准备本次课程设计选用的是扳手进行模流分析,扳手的三维造型用UG软件。零件造型结束后保存igs通用格式,导入到Moldflow CAD doctor对零件进行处理。三维造型cad图如下: 2.划分CAE网格模型软件Moldflow insighth中创建工程chongdianqi,再导入CAD doctor 处理好的udm格式文件就可进行三角形网格的划分。这里采用的是双层面网格。

基于SolidWorks的参数化设计

基于SolidWorks的参数化设计 □李轩斌单红梅韩玲 【摘要】论述了SolidWorks环境中,通过产品、部件和零件三者之间参数关联,用一种基于装配约束的参数化设计方法实现部件的参数化建模,阐述了这种参数化设计方法中的关键技术,包括产品结构的划分、尺寸分析、关联设计、基于布局草图的装配体设计和方程式的添加;运用部件参数化设计方法构建SolidWorks部件库。采用这种方法,有利于产品的修改和系列化,提高设计效率。 【关键词】SolidWorks;装配约束;参数化设计;零部件库 【作者简介】李轩斌(1972 ),男,长春轨道客车股份有限公司工程师;研究方向:夹具设计与焊接数控编程 单红梅,女,吉林大学交通学院助工,博士;研究方向:车辆智能化检测 韩玲,女,吉林大学交通学院载运工具运用工程专业在读博士 一、引言 机械制造业的设计制造水平,在很大程度上反映出企业工艺技术水平和制造能力的高低,直接影响着机械产品的加工质量、工人的劳动强度、生产效率和生产成本。 为了提高设计质量和设计效率,提高企业市场竞争力,多年来,许多企业一直致力于参数化设计的研究。大量三维实体造型软件崛起,推动了设计领域的新革命,SolidWorks就是优秀的三维参数化设计软件之一。这些三维软件,不仅仅可创建三维实体模型,还可利用设计出的三维模型来进行模拟装配和静态干涉检查、机构分析、动态干涉检查、动力学分析、强度分析等,产品设计也由原先的二维平面设计向着三维化、集成化、智能化和网络化方向发展,三维CAD的开发受到了普遍关注,并取得了较快的进展。SolidWorks是完全基于Windows的三维CAD/CAE/CAM软件。它采用与UG相同的底层图形核心Parasolid,具有强大的基于特征的参数化实体建模能力,然而要使SolidWorks软件真正为我国企业带来经济效益,必须使其国产化、专业化。 采用参数化设计技术,可以大大提高产品的设计速度。在大多数工程设计中,一个产品往往是多个零件的组合。将零件参数化的思想扩展到部件参数化设计中,实现部件整体参数化设计,无疑会更大程度地提高设计效率,为企业创造经济效益。部件参数化设计的实现以各组成零件的参数化设计为基础,但又不是组成部件的各零件的参数化的简单累加。部件的参数化问题除需解决各组成零件的参数化设计以外,还必须解决参数化时的同步更新问题。所谓的同步更新,是指当进行部件的参数化设计时,对其中某一个零件进行了更改,要求能够引起与之关联的一个或者多个零件的同步更新。同步更新主要有两方面要求,一是部件参数化设计中,各零件的相对位置关系要始终保持正确,二是各零件之间有配合关系的尺寸参数始终保持正确。 二、部件参数化设计方法 本文采用了一种基于装配体的参数化设计方法,来实现部件的参数化。其基本思想是:在参数化零件的基础上,引入零件装配关系作为约束,合理地建立零件之间的装配约束关系,以确保零件之间的相对位置关系;同时建立零部件相互关联的参数之间的关系,以保证参数之间能够联动。这样就可以实现同步更新,在此基础上建立部件的装配布局图,最终实现整个部件的参数化设计。 (一)产品结构的划分。复杂的产品按照功能和企业的生产组织特点分解为一系列的部件,而每个部件可能还会进一步划分为子部件和零件,尤其在民用飞机、汽车等产品中,产品构成十分复杂,涉及到机械、电气、液压、附件(如座椅、 原理都与之不符。现在迈克尔逊-莫雷实验同样被证明是没有说服力的,看来,相对论理论是站不住脚的。由此引发的直接效果就是量子理论失去了理论基础,同样是不科学的。 那么是不是就证明了牛顿力学的绝对正确性呢?起码目前不能这样讲,因为在近代毕竟发现了经典理论不能解释的物理现象。但可以肯定的是,这些现象肯定不能由相对论理论或现有的量子理论来科学解释,需要利用全新的科学方法重新研究和解决。 由此看来,惯性系变换引发的高速粒子的动力学问题是一项十分复杂的物理学课题,目前物理学界对于该问题的认知是不准确的,也是远远不够的,因此非常有必要进行科学细致地研究。 【参考文献】 1.郭硕鸿.电动力学[M].北京:高等教育出版社(第2版),1997 2.周世勋.量子力学教程[M].北京:高等教育出版社(第1版),1979 · 94 ·

_参数化实现_设计的一个建筑实例杭州奥体中心体育游泳馆

杭州奥体中心体育游泳馆(以下简称“体育游泳馆”)位于杭州奥体博览中心内北侧,北临钱塘江,西临七甲河,是一座集合了体育馆、游泳馆、商业设施和停车设施等复杂内容的庞大综合体建筑,总建筑面积近40万平米。建筑形态分为上下两个部分,下部是一个形式低调的大平台,内部包含了以商业设施和地下停车为主的功能空间,平台上部放置了一个形态生动的巨大的非线性曲面,把体育馆、游泳馆两个最主要的功能空间覆盖其中。这一非线性曲面通过长短轴连续变化的一系列剖面椭圆连缀放样而成,曲面内的支撑结构和曲面外表皮分块相互对应,保持了内外一致,分格体系呈菱形网格状分布,使曲面成为巨大的网壳体。由于这一形态从造型到构造用传统手段难以完成设计、优化和输出,因此设计者从方案阶段引入了参数化手段直至施工图设计结束。借助参数化手段,设计者应用了一系列逻辑强烈的数学方式对网壳主体和各子体加以描述并确定其形态,对网壳结构和内外表面进行有效划分和组织,对空间构件进行定位,对围护结构构造和内外节点进行设计和控制,并且从实际加工角度对构件进行了逐次优化。同时,还在建筑内部进行了BIM 设计,使上部网壳围护结构的构造、空间结构、内外幕墙、雨水、采光、通风等系统等与下部功能对应的各系统全部虚拟搭建起来,并进行了三维的校核和调整。

之间最大的区别所在。

1. 通过参数化编程进行造型的区域 2. BIM的区域 DesIgn cycle anD aPPlIcatIon software 设计周期和应用软件 各软件分工和使用阶段如下: 平面工作由Microstation完成。方案时期的基础形态由Rhino生成,3DSMAX进行细节加工;初步设计时期引入GC对造型进行参数化,特殊部位使用Rhino生成,Catia进行综合并输出;施工图阶段由GC转移至Rhino平台,并采用Rhinoscript+Grasshopper实现从总体造型到特殊部位全过程的参数化,Catia进行整合、细化和BIM,并在Catia中实现输出。 图5

合工大-solidworks课程设计说明书

课程设计 设计题目:圆锥-圆柱齿轮减速器姓名: 学号: 专业班级: 指导老师: 日期:

摘要 机械CAD/CAM是一门理论性与实践性都较强的综合性专业课,涉及的知识面广。在学习过程中,要综合运用基础理论,通过实训等环节来加深对课程的理解,获得机械CAD/CAM技术的基本理论和基础知识。本次课程设计旨在让学生掌握solidworks软件的基本操作,并能灵活使用此软件进行机械零件的设计,培养学生的创新意识、工程意识和动手能力。 Abstract Mechanical CAD/CAM is a both theoretical and practical strong comprehensive professional course, involving broad scope. In the process of learning, to the integrated use of basic theory, through training, to deepen the understanding of curriculum, mechanical CAD/CAM technology, the basic theory and basic knowledge. Curriculum design is aimed at students to master the basic operation of solidworks software, and can be flexible to use this software for the design of mechanical parts, cultivate students' innovation consciousness, engineering consciousness and practice ability.

SOLIDWORK教程功能简介及参数化草图绘制

第1 章Solidworks设计基础 【教学提示】 SolidWork是由美国SolidWorks公司(该公司是法国Dassult System公司的子公司)于1995年推出的三维机械CAD软件,它具有基于特征、单一数据库、参数化设计及全相关性等特点。本章主要对Solidworks做个概略性的介绍,使学生对SolidWorks的基本知识有一定的了解,为以后的学习打好基础。 【教学要求】 了解SolidWorks 软件的特点 熟悉SolidWorks 工作环境 掌握在SolidWorks 工作环境中文件的打开、保存等基本操作,掌握三维建模的流程。 1.1 CAD 技术的发展及SolidWorks 概述 CAD(Computer Aided Design)就是设计者利用以计算机为主的一整套系统在产品的全生命周期内帮助设计者进行产品的概念设计、方案设计、结构设计、工程分析、模拟仿真、工程绘图、文档整理等方面的工作。CAD既是一门多学科的交叉学科,它涉及计算机学科、数学学科、信息学科、工程技术等;CAD也是一项高新技术,它对企业产品质量的提高、产品设计及制造周期的缩短、提高企业对动态多变市场的响应能力及企业竞争能力都具有重要的作用。CAD技术在各行各业都得到了广泛的推广应用。SolidWorks 正是优秀CAD软件的典型代表之一。SolidWorks 作为Windows 平台下的机械设计软件,完全融入了Windows 软件使用方便和操作简单的特点,其强大的设计功能可以满足一般机械产品的设计需要 1.1.1 CAD技术的产生与发展 20世纪60年代初,美国麻省理工学院MIT开发了名为Sketchpad的计算机交互处理系统,并描述了人机对话设计和制造的全过程,这就是CAD/CAM的雏形,形成了最初的CAD 概念:科学计算、绘图。计算机在设计过程中的应用,形成了CAD 系统。 从20世纪60年代初到70年代中期,CAD从封闭的专用系统走向开放式的商品化软件系统,主要技术特点是二维、三维线框造型,其软件系统只能表达基本的几何信息,不能有效表达几何数据间的拓扑关系;且系统需配备大型计算机系统,价格昂贵。此时期有代表性的产品是:美国通用汽车公司的DAC-1,洛克希德公司的CADAM系统。在此时期CAD开始进入应用阶段。 20世纪70年代后期,CAD系统进入发展时期。一方面CAD系统硬件价格下降;同时,飞机和汽车工业蓬勃正值发展时期,飞机和汽车制造中遇到了大量的自由曲面问题,法国达索飞机制造公司率先开发出以表面模型为特点的曲面建模方法,推出了三维曲面造型系统CATIA,该系统采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达自由曲面。该阶段的主要技术特点是自由曲面造型。曲面造型系统为人类带来了第一次CAD技术革命。此后一些军用工业相继开发了CAD 软件,如美国洛克希德公司的CADAM、美国通用电气公司的CADAM、美国通用电气公司的CALMA、美国波音公司的CV、美国国家航空及宇航局(NASA)支持开发的I-DEAS、美国麦道公司开发的UG等。

第十二章-参数化三维实体造型系统

第十二章参数化三维实体造型系统 在传统的三维产品造型设计中,产品实体模型是设计者利用固定的尺寸值得到的。零件的结构形状不能灵活地改变,一旦零件尺寸发生改变,必须重新绘制其对应的几何模型,这样往往给设计工作带来极大的不便。 参数化设计是一种使用参数快速构造和修改几何模型的造型方法。利用参数化技术进行设计时,图形的修改变得非常容易,用户构造几何模型时,可以集中于概念和整体设计,因此可以充分发挥设计人员的创造性,提高设计效率。 参数化建模是指在参数化造型过程中记录建模过程和其中的变量以及用户执行的CAD 功能操作。因此,参数化建模通过捕捉模型中的参数化关系记录了设计过程,其本质就是设计过程的记录和回放。这种记录过程与次序有关(是顺序化的),同时它利用一系列定义好的参数对模型进行顺序计算。参数化建模的优势在于速度快,其缺点是用户必须提供几何元素的全部尺寸、位置信息,即只有完全定义前一元素才能定义下一个元素。 参数化的设计技术是一种面向产品制造全过程的描述信息和信息关系的产品数字建模方法,Pro/E、I-DEAS、MDT、Solidworks等都是在一定程度上以参数化、变量化、特征设计为特点的新一代实体造型软件产品。 齿轮减速器是广泛应用于机械行业的机械装置,其中包含多种通用零件,如齿轮、轴、轴承、螺纹紧固件、润滑装置、密封元件等。本章主要以齿轮减速器作为研究对象,通过在Solidworks环境下的参数化设计方法,实现减速器零件的参数化建模、虚拟装配及工程图设计等。 12.1 Solidworks简介 Solidworks是一种智能型的高级CAD/CAE/CAM组合软件,它集设计、加工、分析功能于一身,能方便地进行三维实体设计、加工制造以及动力学和热力学的各项分析。它包括Solidworks本身的CAD模块、CAM Work的加工模块以及Design work的分析模块等。Solidworks的智能化程度高,参数化功能强,并且操作起来非常简便,是最容易学习的高级绘图分析软件之一。图12-1是Solidworks的标准工作界面。 工具栏 下拉菜单 特征管理 器设计树 图12-1 Solidworks的标准工作界面

Solidworks课程设计

Solidworks课程设 计

景德镇陶瓷学院 Solidworks课程设计 设计题目:Solidworks设计 专业:09材成(1)班姓名:王群 学号: 10340128 指导老师:李如雄 二零一三年一月

传统的注塑工艺及注塑成型的实际生产主要靠经验来重复调试和修改,这样不但生产效率低,而且还浪费了大量的人力和物力[1]。随着计算机技术的发展,塑料注塑成型CAE技术在近内从理论研究到实际应用都取得了飞速的进步[2-8]。注塑CAE技术能预拟注塑成型时塑料熔体在模具型腔中的流动情况及塑料制品在模具型腔内的冷却、固化过程,在模具制造之前就能发现设计中存在的问题,改变了主要依靠经验和直觉,经过重复试模、修模来修正设计方案的传统设计方法,它可使设计人员避免设计中的盲目性,使工程技术人员在模具加工前完成试模工作,也可使生产操作人员预测工艺参数对制品外观和性能的影响,降低了模具的生产周期和成本,提高了模具质量。 本文利用商品化CAE软件Moldflow的MPI(Moldflow Plastic Insight)模块对扳手注塑,成型中的浇口位置、充填、流动、冷却等过程进行了分析模拟,预测了塑件可能产生的质量缺陷,并针对模拟结果分析缺陷产生的原因和影响因素。根据分析结果对注塑工艺条件进行优化,得到比较合理的参数。 一.分析前的准备 1.模型的准备本次课程设计选用的是扳手进行模流分析,扳手的三维造型用UG软件。零件造型结束后保存igs通用格式,导入到Moldflow CAD doctor对零件进行处理。三维造型cad图如下:

2.划分CAE网格模型软件Moldflow insighth中创立工程chongdianqi,再导入CAD doctor处理好的udm格式文件就可进行三角形网格的划分。这里采用的是双层面网格。

SOLIDWORK教程-功能简介及参数化草图绘制

第 1 章Solidworks设计基础 【教学提示】 SolidWork是由美国SolidWorks公司(该公司是法国Dassult System公司的子公司)于 1995年推出的三维机械CAD软件,它具有基于特征、单一数据库、参数化设计及全相关性等特点。本章主要对Solidworks做个概略性的介绍,使学生对SolidWorks的基本知识有一定的了解,为以后的学习打好基础。 【教学要求】 了解SolidWorks 软件的特点 熟悉SolidWorks 工作环境 掌握在SolidWorks 工作环境中文件的打开、保存等基本操作,掌握三维建模的流程。 1.1 CAD 技术的发展及SolidWorks 概述 CAD(Computer Aided Design)就是设计者利用以计算机为主的一整套系统在产品的全生命周期内帮助设计者进行产品的概念设计、方案设计、结构设计、工程分析、模拟仿真、工程绘图、文档整理等方面的工作。CAD既是一门多学科的交叉学科,它涉及计算机学科、数学学科、信息学科、工程技术等;CAD也是一项高新技术,它对企业产品质量的提高、产品设计及制造周期的缩短、提高企业对动态多变市场的响应能力及企业竞争能力都具有重要的作用。CAD技术在各行各业都得到了广泛的推广应用。SolidWorks 正是优秀CAD软件的典型代表之一。SolidWorks 作为Windows 平台下的机械设计软件,完全融入了Windows 软件使用方便和操作简单的特点,其强大的设计功能可以满足一般机械产品的设计需要 1.1.1 CAD技术的产生与发展 20世纪60年代初,美国麻省理工学院MIT开发了名为Sketchpad的计算机交互处理系统,并描述了人机对话设计和制造的全过程,这就是CAD/CAM的雏形,形成了最初的CAD 概念:科学计算、绘图。计算机在设计过程中的应用,形成了CAD 系统。 从20世纪60年代初到70年代中期,CAD从封闭的专用系统走向开放式的商品化软件系统,主要技术特点是二维、三维线框造型,其软件系统只能表达基本的几何信息,不能有效表达几何数据间的拓扑关系;且系统需配备大型计算机系统,价格昂贵。此时期有代表性的产品是:美国通用汽车公司的DAC-1,洛克希德公司的CADAM系统。在此时期CAD开始进入应用阶段。 20世纪70年代后期,CAD系统进入发展时期。一方面CAD系统硬件价格下降;同时,飞机和汽车工业蓬勃正值发展时期,飞机和汽车制造中遇到了大量的自由曲面问题,法国达索飞机制造公司率先开发出以表面模型为特点的曲面建模方法,推出了三维曲面造型系统CATIA,该系统采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达自由曲面。该阶段的主要技术特点是自由曲面造型。曲面造型系统为人类带来了第一次CAD技术革命。此后一些军用工业相继开发了CAD 软件,如美国洛克希德公司的CADAM、美国通用电气公司的CADAM、美国通用电气公司的CALMA、美国波音公司的CV、美国国家航空及宇航局(NASA)支持开发的I-DEAS、美国麦道公司开发的UG等。 -可编辑-

卡车三维参数化总布置设计系统

基于Pro/ENGINEER的卡车三维参数化总布置设计系统 摘要:介绍了在建立零部件图形库、底盘参数数据库、底盘设计标准库的基础上,通过Pro/ENGINEER软件进行二次开发建立的集成于Pro/ENGINEER环境下的卡车底盘参数化三维总布置设计系统。该系统的研制在一定程度上实现了卡车底盘的虚拟设计与虚拟开发。详细阐述了系统开发的基本原理和主要方法。 关键词:卡车总布置计算机辅助设计参数化 1 引言 产品设计通常可以分为创新设计和变型设计两类,在机械、汽车行业中,创新设计较少,大量的是变型设计,也就是在原有产品的基础上,按市场需求进行局部换型和调整、重组。变型设计的实现过程可以最大限度地利用企业已有的成熟产品资源,具有很强的灵活性和适应性,这也就要求企业实施平台化战略。 卡车是一种多品种、多系列的产品,新技术、新产品日益广泛的应用使得卡车的底盘的更新和换型周期不断缩短。卡车性能主要取决于底盘,卡车底盘设计制造水平的不断提高是卡车行业赖以发展的基础。同时,底盘作为平台战略的主要对象,它的快速设计与开发对企业产品平台化战略的实施也必将产生积极的作用。 车辆的总布置是整车开发的基础,其水平对整车产品质量和性能起决定性作用。现惯用的是二维平面方法,它要求总布置人员素质要高,必须对产品零部件相当熟悉且总布置工作必须做细,总布置过程当中要基本完成全部部件的布置,

部件设计人员不独立进行部件的布置。这种做法的优点是总布置人员站在整车的高度全局统筹考虑,一般不易发生由于部件之间缺乏沟通造成的干涉等矛盾;缺点是要求总布置人员具有相当丰富的专业知识和经验并且对各种繁杂的产品具有较深入的了解,对零部件掌握程度高,否则由于部件人员介入晚,一旦总布置出现问题极易影响开发进度和质量。 针对汽车总布置的性质和特点,结合企业实际,以大型CAD/CAE/CAM三维软件Pro/ENGINEER为基础进行二次开发,研制了卡车底盘总布置设计系统,同时采用部件设计人员参与部件布置、总布置与部件布置相结合同步进行的开发思路,使该系统操作简单,设计过程直观、高效,适用于轻卡底盘变型设计与开发。 2 Pro/ENGINEER软件 Pro/ENGINEER是美国PTC公司(Parametric Technology Corporation,参数技术公司)开发的三维造型设计系统,它以单一数据、参数化、基于特征、全相关性以及工程数据再利用等改变了传统机械设计的观念,为工业产品设计提供完整的解决方案,成为当今世界机械CAD领域的新标准,广泛应用于造型设计、机械设计、模具设计、加工制造、机构分析、有限元分析及关系数据库管理等各个领域。Pro/ENGINEER复合式建模工具较之纯参数化的系统更灵活和自由,可以有效利用已有的产品模型数据并充分发挥其在新产品设计中的价值,特别是其自顶向下的设计思路,运用Layout和骨架来传递和交流设计意图,大大提高了设计效率。Pro/ENGINEER软件还提供了强大的装配功能,包括定义不同零部件之间的位置约束关系,生成爆炸视图,进行零部件之间的干涉检查,并计算装配体的距离、总重、重心等各种物理属性等。

景观参数化设计初探

景观参数化设计初探 【摘要】参数化设计作为建筑及城市领域的一股热潮,当前也逐渐在景观设计中得到应用。通过近一个月的查阅资料和动手操作,了解了参数化设计的概念,分析了参数化在建筑设计中参数、规则和软件建平台的应用和景观参数化设计的案例,然后加以实践,在过程中对景观参数化设计面临的问题加以总结,希望通过整理能发现一些景观参数化的设计方向。 【关键词】参数化设计;景观参数;应用进展 在做中庭方案之前,还没有参数化设计的准确概念,建筑领域的热潮已经向景观领域涌来。在近来的一些景观设计中或多或少的出现了参数化设计的影子。参数化设计在一定程度上改变了传统的设计方式和思想观念。本文通过自己练习的一个概念设计来挖掘景观参数化的发展方向。 1参数化设计 1.1参数化设计的定义 参数化设计(parametric design),是一种具有普遍应用价值的计算机辅助设计技术,广泛应用于机械、汽车、轻工业等工业领域;而在建筑科学与工程领域,由于牵涉到社会、文化、技术等众多因素,其应用面临着一定的难度。目前关

于参数化设计的定义中较为全面、深刻的认识为徐卫国所提到的“参变量控制或表明设计结果的某种重要性质,改变参变量的值会 改变设计结果”。他认为设计过程的关键环节分别为:设计要求信息的数据化、设计参数关系的建立、计算机软件参数模型的建立等。概括来讲,参数化设计由寻找参数、设定规则和选择软件平台的3个关键过程所组成。 1.2参数化软件构成 根据包瑞清博士的研究,以参数化设计为代表的计算机辅助设计软件系统包括以下几个方面: (1)潜在使用的模型构建工具:如Rhinoceros 及其与之搭配使用的Grasshopper 与Python Script、Autodesk Revit、CATIA 等。 (2)潜在使用的后期渲染工具:如VUE、面向工业设计的Autodesk Showcase 和Alias Image Studio 等; (3)三维文件转换平台Deep Exploration。 (4)结构分析软件ANASYS Workbench(Static Structural)。 (5)地理信息系统工具:如ESRI Arc GIS、Global Mapper、AXWoman 等(目前景观生态学已开始应用); (6)遥感影像处理:最具代表性的是ENVI 和ERDAS Imaging。

建筑参数化建模

建筑参数化建模 发表时间:2016-11-09T15:09:41.207Z 来源:《基层建设》2016年15期作者:李学炫[导读] 【摘要】参数化设计,对应的英文是Parametric Design。是一种建筑设计方法。该方法的核心思想是,把建筑设计的全要素都变成某个函数的变量,通过改变函数,或者说改变算法,人们能够获得不同的建筑设计方案,简单理解为一种可以通过计算机技术自动生成设计方案的方法。 金刚幕墙集团有限公司【摘要】参数化设计,对应的英文是Parametric Design。是一种建筑设计方法。该方法的核心思想是,把建筑设计的全要素都变成某个函数的变量,通过改变函数,或者说改变算法,人们能够获得不同的建筑设计方案,简单理解为一种可以通过计算机技术自动生成设计方案的方法。标准的英语表达是:Parametric Design is designing by numbers.(Prof.Herr from ShenZhen University)。本文主要探讨基于Rhino及Grasshopper软件的参数化建模。【关键词】参数化建模(Parametric Design) Rhino Grasshopper 建筑 1 应用软件简单介绍 1.1 Rhino软件 Rhino中文名称犀牛,是美国Robert McNeel & Assoc开发的PC上强大的专业3D造型软件,它可以广泛地应用于三维动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。它能轻易整合3DS MAX 与Softimage的模型功能部分,对要求精细、弹性与复杂的3D NURBS模型,有点石成金的效能。能输出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式,并适用于几乎所有3D软件,尤其对增加整个3D工作团队的模型生产力有明显效果。 Rhino是一款超强的三维建模工具,大小才几十兆,硬件要求也很低。不过不要小瞧它,它包含了所有的NURBS建模功能,用它建模感觉非常流畅,所以大家经常用它来建模,然后导出高精度模型给其他三维软件使用。 1.2 Grasshopper插件简单的说Grasshopper是一款在Rhino环境下运行的采用程序算法生成模型的插件。不同于Rhino Scrip,Grasshopper不需要太多任何的程序语言的知识就可以通过一些简单的流程方法达到设计师所想要的模型。 Grasshopper其很大的价值在于它是以自己独特的方式完整记录起始模型(一个点或一个盒子)和最终模型的建模过程,从而达到通过简单改变起始模型或相关变量就能改变模型最终形态的效果。当方案逻辑与建模过程联系起来时,grasshopper可以通过参数的调整直接改变模型形态。这无疑是一款极具参数化设计的软件。 Grasshopper中提供的矢量功能是 Rhino 中没有的概念。在 Rhino 中制作模型,比如画曲线,拉控制点,移动,阵列物体等等几乎所有的手工建模都是在反复的做定义距离和方向的工作。而在以程序建模(参数化建模)的软件中,这个工作我们希望是尽量以输入数据和程序自动计算的方式来完成,以替代传统的手工去画的方式,在 Grasshopper 或者其他的参数化建模的软件中用来完成这个工作的工具就是矢量。 2 建筑外观模型 Grasshopper的建筑外观模型建立。Grasshopper的基本界面: Grasshopper的基本界面图1 下面演示基本建模的思路,首先建立建筑的基本轮廓,本次建立的一个椭圆,椭圆的大小可以通过改变输入函数大小实现。如下图所示: 参数化程序图2

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