三维参数化造型及设计
三维参数化造型及设计可以应用于各个领域，如产品设计、建筑设计、动画特效等。在产品设计中，通过参数化设计可以快速生成不同尺寸和形
状的产品模型，以满足客户的需求。在建筑设计中，通过参数化设计可以
快速生成不同风格和结构的建筑模型，以提供更多的设计方案选择。在动
画特效中，参数化设计可以用于生成虚拟角色的不同动作和表情，以丰富
动画的内容。
三维参数化造型及设计的核心思想是通过调整参数来改变模型的形状。在计算机软件中，参数可以是模型的尺寸、比例、位置、形状等。用户可
以通过自定义参数来控制模型的各个属性，从而实现不同的设计效果。例如，在设计一个产品模型时，用户可以通过调整模型的尺寸参数来改变产
品的大小；通过调整模型的形状参数来改变产品的外观。通过参数化设计，用户可以实现快速修改和调整，避免了传统手工造型中需要重新制作新模
型的繁琐过程。
在三维参数化造型及设计中，常用的软件工具有AutoCAD、3D Max、Rhino等。这些软件提供了丰富的参数化设计功能，可以满足各种不同的
设计需求。例如，在AutoCAD中，用户可以使用动态块功能来创建可自由
调整参数的模块，在设计过程中方便地进行模型的修改和调整。在3D
Max中，用户可以使用参数化建模工具来快速生成不同形状的模型，并可
以通过调整参数来实现形状的变换和调整。在Rhino中，用户可以使用Grasshopper插件来进行参数化建模，通过连接不同的参数和组件，实现
复杂造型的生成和调整。
三维参数化造型及设计具有很多优势。首先，它可以大大提高设计效率。传统手工造型过程中，需要不断制作新模型并进行试验和修改，非常
耗时耗力。而通过参数化设计，用户可以在计算机上进行实时调整和修改，快速生成不同形状和尺寸的模型，大大节省了设计时间。其次，三维参数
化造型及设计具有较强的灵活性。通过调整参数，用户可以实现模型的多
样化和差异化，满足不同客户的需求。另外，参数化设计还能够提供较好
的模型可管理性。通过定义和储存参数，用户可以方便地保存和管理设计
过程中的模型数据，方便后续的修改和调整。
总之，三维参数化造型及设计是一种快速灵活的设计方法，可以在各
个领域中广泛应用。通过参数化设计，用户可以轻松生成不同形状和尺寸
的模型，并实时调整和修改，大大提高了设计效率和灵活性。随着计算机
技术的不断发展，三维参数化造型及设计将在未来的设计领域中扮演越来
越重要的角色。
三维造型技术论文 三维造型能准确地表达技术人员的设计意图，更符合人们的思维方式和设计习惯;下面小编给大家分享三维造型技术论文，大家快来跟小编一起欣赏吧。 三维造型技术论文篇一 三维造型技术在产品设计中的应用 【摘要】经过漫长的发展岁月，产品设计手段在不断地提高，不断进步，不断成熟。从最早的手工绘图，到现在的广泛的使用计算机辅助设计来进行产品的设计，并且以后还会有更先进的设计手段出现。本文介绍了Pro/E参数化设计对产品设计的影响。然后通过三维造型软件Pro/E的机构功能实现动态仿真，实现了产品的设计，模拟装配，模拟运行等过程，充分体现了三维造型技术在机械产品设计当中的应用价值及应用前景，并且结合了相关的资料讨论了一下三维设计的发展趋势。 【关键词】三维造型技术，产品设计，TOP-DOWN，装配 经过漫长的发展岁月，产品设计手段在不断地提高，不断进步，不断成熟。从最早的手工绘图，到现在的广泛的使用计算机辅助设计来进行产品的设计，三维造型技术已经成为现代产品设计方法的主流。工程设计业和制造业已经进入到了三维设计时代,并得到了广泛的应用,三维设计被越来越多的设计人员所接受和认可。因此,三维设计软件应用人才的需求更为迫切,培养社会需求人才已成为我们急需解决的问题。 1.三维造型的意义 1.1 三维造型能准确地表达技术人员的设计意图，更符合人们的思维方式和设计习惯;能组建进行有限元分析的原始数据，从而进行几何形状的优化设计，并能实现CAD/CAE/CAPP/CAM的集成;能够通过着色和渲染功能得到设计方案的三维效果图，使得设计人员和决策人员能全面准确地了解其外观，有助于设计的决策，缩短周期，加快产品开发;能够分析产品的动态特性，对工程项目的成本进行预算;三维造型设计是实现设计、制造一体化的基础，为工程设计带来巨大的变革，
浅谈基于Inventor水工金属结构三维参数化设计 作者：李孟 来源：《建筑与装饰》2020年第30期 摘要随着三维化设计软件的出现，水工金属结构也不再局限于二维软件进行设计。本文基于Autodesk Inventor软件，阐述了水利工程闸门、拦污栅、启闭机等不同水工金属结构的三维参数设计思路与方法。 关键词水工金属结构;Inventor;三维设计;参数化 引言 随着在计算机辅助设计（CAD）技术的不断发展，三维CAD技术在水利水电行业得到应用，尤其是在水工金属结构专业得到了广泛的应用。三维参数化设计的成果直观，具有碰撞检查，工程量自动统计，图纸与模型联动更新等优势。 Autodesk Inventor是一款可视化三维实体建模软件，具有强大的三维造型能力，有良好的设计表达能力。设计院利用Inventor软件实现了水工闸门、拦污栅等水工金属结构的三维参数化设计，并在水库、枢纽、景观等各类型工程中得到应用。 1 三维参数化适用性及原理 （1）适用性。水工金属结构主要包括各类型的闸门、拦污栅、启闭机、清污机等，而应用最多是钢闸门，主要包括平面钢闸门和弧形钢闸门两种，相近工况的工程可以采用同类型的闸门，只是挡水位或孔口不同，决定闸门的大小有所不同。采用三维设计时，为了实现水利工程全专业模型总装，这些部件也要作为零部件进行设计并装配。这些部件如果采用完全参数化详细建模，工作量巨大且模型应用效率不高，总体设计效率被降低。这些部件可以根据工程需要采用半参数化模型总体设计。 （2）建模原理。建模尺寸标注时调用参数名称，实现数据链接、尺寸驱动，创建三维模型，并利用模型生成二维工程图。利用已有模型修改生成新模型时，可以通过调整参数表来改变三维模型，进而改变相应的二维图纸[1]。 2 模型创建
基于Pro/E的皮带机3D参数化设计方法研究 本文介绍了基于Pro/ENGINEER三维CAD设计软件建立皮带机的参数化特征实体模型，完成了参数之间的关联设计，通过对控制参数的改变，快速完成不同系列皮带机的设计。实际系统测试表明，该系统实现了2D绘图与快速生成特征实体模型的高度集成，从而缩短了产品设计开发周期，提高企业对市场的应变能力。 一、概述 皮带机是烟草企业中常用的辅联设备，由于在各烟厂生产线上联接的设备不同，所以皮带机的结构类似，但尺寸不同，需要进行大量的变型设计。 在以往皮带机的设计过程中，绝大部分都采用二维平面设计，为了赶工期，设计人员往往直接在老图纸上刮去尺寸和线条，手工画上线条、填写新尺寸，这样容易使产品结构等信息表达有误，引起设计部门与制造工艺部门不必要的信息反复。同时，由于没有相关联的产品三维装配模型可供分析，给干涉分析及空间设计带来了困难。而本文将要论述的三维参数化设计系统则很好地解决了这样的问题。它以三维实体模型为基础，利用参数化设计方法，实现以少数几个参数来控制其他的特征参数，使整个设计过程都是针对实体特征模型进行，摆脱了二维设计中的局限性。另外，本设计系统实现了动态交互的设计功能，用户可以随时改变控制参数来满足自己的要求，具有很大的灵活性与实用性，符合未来设计发展的需要，具有良好的发展前景。 二、皮带机特征模型基本参数的交互式输入及关联 1.基本参数 下面以某型皮带机为例，介绍整个控制过程。如图1所示，皮带机整体特征模型包括支腿、侧板、侧挡板、主动辊、被动辊、托辊和皮带等部件，需要经常变动的主要包括皮带的宽度B、前后辊的中心距L和皮带面的高度H三个尺寸参数。支腿的宽度、高度、主动辊的长度和侧板的长度等结构尺寸参数都可由以上的基本参数来确定，所以不作为基本参数，只作为设计中需要考虑的结构参数，这样既减少了基本参数的数量，也有利于下一步控制参数的提取与确定。 2.基本参数的交互式输入及关联 (1)骨架模型的建立及装配 在Pro/ENGINEER中提供了骨架模型的功能，允许设计者在加入零部件之前，先设计好每个零件在空间中的静止位置或在运动时的相对位置的结构图。设计好结构图后，可以利用此结构将每个零部件装配上去，以避免不必要的装配限制的冲突。在本例中则需要建立好皮带的宽度B、前后辊的中心距L和皮带面的高度H三个尺寸参数的骨架模型，如图2所示。
三维服装参数化设计技术 目前许多服装设计师都开始将三维服装参数化设计技术应用到设计过程中。这项技术可以帮助设计师更快更精确地完成设计和样板制作，从而提高了制作效率和设计质量。本论文将介绍三维服装参数化设计技术的相关内容，提出了可行的解决方案和实现方法，以及各种应用场景和优势。以下为本论文的提纲： 第一章：前言 介绍三维服装参数化设计技术的背景和意义，探讨其研究目的、意义和难点。 第二章：三维服装参数化设计技术的基础 介绍几何模型、材料模型、动画模型等基本知识，以及参数化技术的原理和实现方式。 第三章：三维服装参数化设计技术的实现方法 介绍三维服装参数化设计技术的实现方法，包括数据结构、算法设计等方面。 第四章：三维服装参数化设计技术的应用场景 介绍三维服装参数化设计技术在服装设计和生产中的应用场景，包括服装样板制作、流程优化、可视化设计等方面。 第五章：三维服装参数化设计技术的优势和局限 总结三维服装参数化设计技术的优势和局限，探讨其可持续发展的方向和挑战。
第六章：结论 总结本论文的主要观点和结论，展望未来三维服装参数化设计技术的发展前景。第一章：前言 服装是个体化的艺术品，需要经过复杂的过程才能完成。在过去，服装的设计需要多次修改、试验和制作才能达到最终的效果。这不仅耗费了大量的时间和资金，而且也无法满足当今市场对快速、高质量、个性化服装的需求。然而，随着三维服装参数化设计技术的出现，这些问题正在被逐渐解决。 三维服装参数化设计技术是将计算机技术应用于服装设计和制造过程中的一种新兴技术。它通过数字化模拟人体、服装和材料的外观和内部属性，可以在计算机上进行快速的效果预览、修改和制作。不仅可以大大缩短设计和制作周期，而且还可以实现更精确、多样化的服装设计和制作。 本章将介绍三维服装参数化设计技术的背景和意义。首先，本文将介绍三维服装参数化设计技术的发展历程和研究现状，深入分析该技术的研究目的、意义、特点以及难点。然后，本文将介绍几个重要的三维服装参数化设计技术的实际应用场景，包括服装样板制作、流程优化和可视化设计等方面。最后，本文将阐述三维服装参数化设计技术对服装行业未来发展的影响和趋势。 三维服装参数化设计技术是在传统服装设计和电脑设计技术基础上的一次突破性尝试。它将服装设计和制作过程数字化，不仅提高了设计效率，而且还能够在保证服装质量的前提下，满
基于 CATIA的典型结构桥梁三维参数 化设计技术研究 摘要：为了解决钢结构桥梁工业化生产中的生产决策问题和快速下料问题，保证钢结构桥梁的广泛推广。本文基于CATIA平台，展开了典型结构桥梁三维参数化设计方法的研究。根据典型桥梁的结构特点，开发了基于CATIA的参数化桥梁建模方案，并在126省道南京江宁区段改扩建工程成功应用，这种设计模式在桥梁工程设计、施工、运营的各个阶段可实现快速建模，使桥梁工程的建模周期缩短了25%，大大提高了设计效率。 关键词：CATIA；桥梁；三维模型；参数化 0引言 随着现代桥梁建设的发展，桥梁结构越来越复杂，需要建立和计算大量的数据。传统设计软件的弊端日益明显，随着BIM技术的出现，如何向参数化、信息化转变，基于BIM技术进行桥梁参数化设计，减少工作量，提高工作效率，已成为一大难题[1]。 参数化设计需要通过相关的参数化软件实现技术约束与设计结果之间的交互[2]。设计师可以优化设计和设计创新。通过调整设计参数，使得桥结构在工程领域有很强的逻辑性，这一点尤为明显，桥结构设计以线型为基线，在基线方向上有一个相对特定的截面形状，相关的规则和元素组合是固定的。构件按各自的逻辑用线与线型连接起来，通过改变相应的参数来达到改变设计方案的目的[3]，如果能利用BIM技术进行参数化设计，相应地调整参数，进行系统优化，就有利于提高项目设计效率，解放生产力，达到事半功倍的效果[4]。 1典型桥梁结构参数化建模特点及方法
1.1 参数化建模特点 基于CATIA的参数化设计是指用约束命令来表示桥梁模型形状的特征，从模 型中提取几个主要尺寸，并将定位和测量作为用户定义的变量。其他相关维度将 通过一些公式进行计算和修改，完成数据库的驱动和更新，其参数化特点如下。 （1）自定义参数：建立不同类型构件的参数可以通过用户自由设定参数值。 （2）全尺寸约束：在模型设计中，单个图形的尺寸是有限的，不可忽略， 几何图形的变化仅限于图形大小。。 （3）参数驱动尺寸修改：参数化建模是基于标准图来加以限制的。通过修 改设计参数来调整模型大小。。 （4）数据关联：通过更改模型的总体尺寸限制和参数，设计模型可以自动 更新其他相关尺寸的限制。 （5）结构树：在结构树中可以保存配置和参数变化的设计过程，在设计过 程中修改模型参数。 （6）参数化模板：通过知识工程模块可实现参数化和模型设计，其提供了 先进的模板组件，这些组件是标准化和可重用的。 1.2 典型桥梁结构参数化建模方法 通过CATIA里的设计模块可以创建不同种桥墩、桥梁和一般结构。在建立桥 梁模型之前，应根据其技术知识和特点，对桥梁结构进行分析。匹配工程设计过 程中的三维BIM模型。确保三维参数化模型的结果在工程中形成数据传输、引用 和数据联动。 2基于CATIA典型桥梁参数化建模方案 2.1 桥梁节段结构及参数确定 在建立桥梁三维模型之前，先识别桥梁模型中的参数变量，然后探寻不同参 数之间的内在联系，快速设计出符合要求的分段模型，描述模型的几何信息参数
浅析参数化、模块化三维设计的优势和实施方法 1引言 对于机械设计，传统的设计方法都是设计人员通过画图板、铅笔、制图工具，来绘制图形。这样的设计方法不但使设计工作变得复杂、枯燥，而且浪费了很多的资源和时间。如今已经很少看到设计人员用纸笔画图了，取而代之的是CAD软件。通过CAD软件来设计图形使设计人员节约了很多时间，提高了设计的质量和效率，做到了传统设计方法无法做到的一些事情。目前模拟传统作图过程的CAD二维设计已经得到广泛的应用，而CAD三维设计正在以无可比拟的优势逐渐替代CAD二维设计。三维设计技术有着和传统设计不同的思想和方法，它的出现和发展是我们机械设计上的一大进步。目前三维设计软件已经渗透到各个工程领域，未来互联网+、智能制造、虚拟现实技术皆是以三维设计为基础，可以说三维设计是机械设计行业的必由之路。孙中山先生说过，“天下大势，浩浩汤汤，顺之者昌，逆之者亡。”对于国家历史尚且如此，小到一个企业及个人又何尝不是呢，对于设计人员来说，三维设计的思想和方法已经成为本领域人员不可或缺的技能，也是跟上时代不被淘汰必备的基本技能。 2参数化、模块化三维设计优势 三维设计有其自身的规律和方式，并不是许多人认为的那样，杀猪杀屁股，各有各的杀法，只要最后做出的模型正确就行了。作者经过多年的使用和推广，总结了很多三维设计的经验，并摸索出了很好的设计方法，其中十二条原则（见附录）是很重要的原则，是三维设计必
须坚持的基本原则，是多年来由失败中总结出的经验结晶，不遵守的话就可以直接放弃三维设计了，因为到设计后期将举步维艰。三维设计水平的层次可以划分为三个阶段，第一阶段是三维建模堆积木，第二阶段是TOP-DOWN设计，第三阶段是模块化设计。 目前设计人员的三维设计水平参差不齐，由于各种原因，部分设计人员仍坚持使用AutoCAD二维设计方法，其中很重要的几点是：一、有人总是说三维设计效率低，没有在老图纸的基础上改改来的快；二是三维设计总是出错；三是错误后很难更改。古人云“工欲善其事必先利其器”，比如给你一辆汽车，如果不会驾驶，而是人推着汽车走，当然感觉还没有以前的牛车快了。上述问题初级阶段对三维设计认识不足造成，下面着重结合作者遇到的问题，阐述一下三维设计水平的三个阶段和三维模块化设计的优势，之后大家会得出与上述问题完全相反的结论。 三维设计水平三个阶段的特点如下： 在一开始学习三维设计时，都是先从零件模型开始的，然后再进入装配模式下逐个调入每个建立好的零件并约束其位置，这是典型的
三维参数化设计探究（一） ——参数化方法论摘要：如今企业开发新产品时，零件模型的建立及出图的速度是决定整个产品开发效率的关键。在企业的产品的开发到一定时期，很多的设计经过实际验证分析后,一些产品的大致特征已经确定，这时企业就希望能将该类产品系列化、参数化及标准化。于是，将模型设计中定量化的参数变量化就成了一个有效的方式，而这恰恰是参数化设计的本质意义。本文阐述了基于三维的参数化设计，所使用软件为So1idWOrks,介绍了So1idWOrkS 参数化设计的两种类型，并且分析了二者的优缺点及所需技能，特别对通过软件功能实现参数化进行了详细介绍。让企业设计时能减少相应的时间提高效率。 关键词：三维模型、变量化、参数化设计、SoIidWorksx南京东岱、效率。 参数化设计的概述 参数化造型技术又称初次驱动几何技术，是指用几何约束、工程约束关系来说明产品模型形状特征从而设计出所需形状或功能上具有相似性的设计方案。对于产品而言，无论多么复杂的模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束。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。目前的主流三维软件均支持参数化设计。 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不变的参 数。因此，建立在模型中的各种约束，体现的就是设计者的意图及思路。 参数化设计可以大大提高工程师的设计效率，加快产品更新速度，助力企业 抢占先机。 弁数化设计的关健 参数化实体造型关键是几何约束、工程约束及参数化几何模型的建立，其中最关键的是参数化几何模型的建立。此外,几何约束包括了结构约束和尺寸约束。结构约束指几何元素之间的相互约束关系，如平行、垂直、重合、相切、对称等；尺寸约束指通过标注尺寸进行约束，如标注距离尺寸、半径尺寸、角度尺寸等。工程约束是指尺寸之间的约束关
机械设计中的三维建模技术 随着科技的不断进步和机械工程的发展，三维建模技术已成为现代 机械设计中的重要工具。三维建模技术能够以更直观、准确和高效的 方式呈现、分析和修改机械零件和装配体。本文将介绍机械设计中的 三维建模技术以及其应用。 一、三维建模技术的概述 三维建模技术是指使用计算机软件创建立体模型的过程。在机械设 计中，三维建模技术可以帮助工程师将设计思想转化为可视化的模型，并通过精确的尺寸和属性来描述物体的特征。三维建模技术主要有两 种方法：手动建模和参数化建模。手动建模是指在计算机软件中使用 各种工具和命令手动创建模型；参数化建模是基于事先定义好的参数 和规则来生成模型。三维建模技术的发展为机械设计提供了更多的可 能性和便利性。 二、三维建模技术的应用 1. 概念设计：三维建模技术可以快速创建概念设计模型，使设计师 能够更直观地评估和修改设计方案。通过三维建模，设计师可以在虚 拟环境中自由地探索不同的设计方案，节省了大量的时间和成本。 2. 零部件设计：三维建模技术可以用于创建机械零件的几何模型。 设计师可以使用各种工具和功能来绘制、修复和分析零件的几何形状 和尺寸。通过三维建模，设计师可以更准确地评估零件的质量、可制 造性和性能。
3. 装配体设计：在机械设计中，装配体设计是一个重要的环节。三 维建模技术可以帮助工程师创建、编辑和分析装配体模型。设计师可 以轻松地添加、删除和移动零件，以达到最佳的装配结果。通过三维 建模，设计师可以更好地理解装配体的结构和功能。 4. 分析和仿真：三维建模技术可以与其他工程分析和仿真软件相结合，进行各种物理、力学和流体力学等方面的分析和仿真。通过三维 建模，工程师可以更深入地了解产品的性能和行为，进行性能优化和 风险评估。 5. 技术文档和展示：三维建模技术可以用于创建技术文档、图纸和 展示资料。设计师可以轻松地从三维模型中提取尺寸、注释和视图， 生成高质量的技术文档。通过三维建模，设计师可以更生动地展示产 品的特点和设计理念。 三、三维建模技术的优势与挑战 1. 优势： a. 直观：三维建模技术可以以图形化的方式呈现物体的几何形状 和外观，更加直观。 b. 准确：三维建模技术具有高度的精确性，可以准确地描述物体 的尺寸、位置和属性。 c. 高效：三维建模技术可以提高设计效率，减少错误和修改成本，加快产品的开发周期。 2. 挑战：
机械工程学院 前言 齿轮在各种机械、汽车、船舶、仪器仪表中广泛应用，是传递运动和动力的重要零件。机械产品的工作性能、承载能力、使用寿命及工作精度等，均与齿轮的质量有着密切的关系。 工厂里生产的机械零件质量和精度的提高，需要较好的加工设备和刀具。特别是刀具在生产过程中起着及其重要的作用，它决定产品的质量。 目前，机械制造业领域中，产品的生产批量以及种类已经迅速转型，由同一产品转变为生产批量不同，种类不同的大量产品，以适应国内外市场的变化和多元化的需求，而这一转变的实现要求工具的设计、制造、市场等各方面的信息交流必须及时准确，而传统的工艺装备设计手段，仍停留在手工绘图、人工操作绘图软件的水平上，这种状况已经不适应当前的需求了；因此，CAD参数化设计技术在齿轮刀具行业中的应用显得越来越重要。CAD参数化设计是基于三维绘图软件的二次开发，结合与其自身相关的编程语言，利用计算机实现产品设计和制造自动化，它能提高产品的性能和质量、提高产品的可靠性、降低成本和加强市场竞争力。 本文主要介绍了滚刀参数化设计软件的运行环境、模块的划分与具体组成要素、模块的功能。着重对三维造型参数化驱动原理进行了分析，阐述了实现的方法。最后对界面设计和功能作出分析，并提出一些修改的意见。 软件开发作为一次毕业设计来完成，既融合了专业知识，也5涉及了可视化编程工具（VB）以及数据库相关知识，两者的结合应用对我本人来讲收获很大。 此次毕业设计，杨波老师和徐莹老师作为我的指导老师，在整个设计过程中，献出宝贵的时间，不惜劳苦为我们指导设计，讲解我们设计中遇到的问题，并提出了很多建议，对我们的设计给予了很大帮助。同时，老师经常关心我们的生活。在此，我由衷地感谢两位老师的辛苦指导。
参数化造型设计在家具设计中的应用 参数化设计本质是一种新型的设计方法，是运行于Rhinoceros三维软件结合grasshopper等插件平台之上的一种算法语言，是一种使用计算机辅助制图来解决具体造型设计的新型设计方法。参数化设计应用grasshopper逻辑插件及 T-spline等异形插件关联各项空间确定量的参数，用参数模型块“电池”逻辑显示出来，最后，结合最新的3D打印技术，将参数化造型家具实现出来，迎来一个家具设计的新时代。 参数化设计Rhino家具设计3D打印技 1前言-参数化设计的概念 参数化设计本质是一种新型的设计方法，英文对应是Parametric Design，是一种建筑设计方法，该方法的核心是把设计的全要素都变成某个函数的变量，通过改变函数，即改变算法，得到不同的方案设计。其根本目的是在于用新的软件工程方法来延伸人的思维，让我们有更多的选择的可能。参数化设计的最终目的即是实现全面参数化，将美学设计形式以一种数学算法函数表达出来。即如康定斯基所说“一切艺术的最后抽象表现是数学” 2 国内外研究现状 当前，国外的参数化设计主要集中在建筑空间造型设计领域，参数化主义parametricism作为一股系统化革命浪潮，席卷全球新兴建筑业，在各类异于常态的造型设计中，最引人注目的还是建筑业，参数化设计逐渐成为主流建筑设计界的常态思维方法，越来越多的在公共建筑设计投标方案中出现，最为典型的是即以建筑师扎哈哈迪德为代表的建筑师团队以及BIG建筑设计事务所等为代表的团队，其作品如香奈儿移动博物馆、哈萨克斯坦阿斯塔纳图书馆等作品，是具有鲜明的参数化建筑作品的代表，将自然界“美”的形态以数学即参数化进行算法编织，正如设计师所说，美是设计师穷极一生所追求的，其设计技法与造型巧夺天工，作为设计师的一件建筑设计作品，除了体现出设计师对于设计技法和造型材料精通的掌握，更是对造型美孜孜不倦的追求，为了不经“设计”的美感而不懈努力。 我国在2008年举办奥运会后，一批新颖的建筑设计作品开始展现在人们的
基于solidworks参数化的建模思路及方法SolidWorks是一种功能强大的三维计算机辅助设计（CAD）软件，可 以用于创建复杂的物体模型。参数化建模是SolidWorks中的一项重要功能，它使得设计师可以使用数值参数来定义和控制模型的尺寸和特征。下 面将介绍基于SolidWorks参数化的建模思路和方法。 1.确定设计目标和参数：在进行参数化建模之前，首先需要明确设计 的目标和需要调整的尺寸参数。例如，如果要设计一个盒子，可以定义盒 子的宽度、高度和深度为参数。 2. 创建基础模型：在参数化建模之前，需要创建一个基础模型。可 以使用SolidWorks的各种建模工具，例如绘图、拉伸和旋转等，来创建 基础几何体，如立方体或圆柱体。 3. 设置参数和约束：在创建基础模型后，需要设定参数和约束，以 便后续进行修改和调整。可以使用SolidWorks的参数化建模工具来定义 形状的尺寸和位置属性，例如线段的长度、角度或两个点之间的距离。 4. 创建关联关系：参数化建模的关键是创建关联关系，以确保模型 在调整参数后能够自动更新。可以使用SolidWorks的关联关系工具，例 如约束、尺寸关系和表达式等，来定义模型中各个元素之间的关系。 5.测试和调整：在完成参数化建模后，可以测试不同的参数值和组合，以验证模型的稳定性和可行性。可以通过修改参数值来调整模型的尺寸和 特征，并观察模型的变化。 6. 文档记录和分享：在完成参数化建模后，可以将模型保存和导出 为SolidWorks的标准文件格式，如SLDPRT或STEP，以便与他人共享和
进一步修改。同时，还可以添加注释和说明，以便记录模型的参数和约束信息。 使用SolidWorks进行参数化建模有以下几个优点： 1.灵活性：参数化建模可以使设计师在设计过程中灵活地调整和修改模型的尺寸和形状，从而满足不同的需求和要求。 2.效率：参数化建模可以提高设计的效率和准确性。一旦建立了关联关系，只需修改参数值，模型就能自动更新，无需手动重新绘制或修改。 3. 可视化：使用SolidWorks进行参数化建模时，可以实时查看模型的变化，从而更好地理解和评估设计的效果和影响。 总之，基于SolidWorks参数化的建模思路和方法可以提高设计的灵活性、效率和可视性。通过定义参数和约束，创建关联关系，并进行测试和调整，可以快速、准确地设计和修改复杂的物体模型。同时，将模型保存和分享，可以促进团队合作和知识共享。
图3-2是塔架的最终优化后的模型图，该塔架的结构型式是在参考和借鉴大量国内外不同机型设备之后确定的。由于型式做了很大变动，以及考虑国内外生产制造工艺质量的区别等因素，在最终确定使用该结构型式之前，需要通过有限元计算，合理更改梁高，板厚等参数，并经过再次计算验证。Inventor设计软件提供了从建模，计算，参数更改，再验算等完整功能。 图3-2 图3-3 3.1建立参数化模型 在参数化设计中，最重要的工作之一是如何将复杂的实际结构转化为参数化的计算模型。 由于工程机械产品（如图3-2塔架）的钢结构件，包含大量形状各异的板件、型材等。为了避免生成大额数量的零件以及免去复杂的零件装配工作，通常根据需要将部分钢结构设计为一个多特征叠加的实体
模型--一个零件，通过定义用户参数和尺寸约束确定板材厚度、外形、位置等。 要建立参数化模型，最好先建立坐标系和找出关键点--节点。节点的位置将决定模型的主体形状，继而影响结构件的承载能力。图3-3从模型中抽取出来的节点图。Inventor软件提供了和Excel表链接的功能。该功能可以大大减少设置参数和更新模型的时间，而且Excel表内可以设置不同的工作表，如图3-4中有工作表"45米悬臂"，"38米悬臂"……不同的参数表拥有相同的参数名和不同的参数值，相当于设置了不同的方案，只要激活需要的工作表，就可以生成相应的方案。在零件造型、分析设置或后处理过程中，可以随时定义和编辑参数。得出方案之后，如果更改了与载荷或约束关联的参数，系统将启用"更新"命令，即可以运行得到新的方案。 要得到参数化模型，在建模中需要注意的是，新的特征要尽可能利用已有的参数，必要的时候甚至可以引用参数方程式。其目的是尽可能减少参数的数量以及保证模型特征能够与参数相关联。 图3-4 Excel参数表 3.2有限元分析和数值优化…… Inventor中的应力分析，为机械产品的设计过程提供了一个便捷实用的工具。设计者可以在设计过程中随时对零件进行静力学基本分析和动力学的模态分析。Inventor具备ANSYS为内核的分析模块，又提供了很好的人机交互界面，因此非常实用。通过固定约束，施加载荷，设置应力分析环境等工作，就能得到分析结果。根据结果变更重要参数值就能得到最佳设计。 对于该文章中的塔架模型，我们仅以变动E和E的位置参数为例，通过多次更改和分析，得到了优化
阀门三维参数化设计系统的开发.李勇 一、引言（概述阀门的定义及其三维参数化设计系统的重要性） 二、李勇的研究内容（介绍阀门三维参数化设计系统的开发方法和相关技术） 三、数学建模（介绍构造三维设计系统的数学模型）四、参数化设计（将参数化技术应用在三维模型的设计过程中）五、仿真分析（利用仿真技术分析阀门的工作原理） 六、结论（总结本文所实现的阀门三维参数化设计系统的开发）在工业生产过程中，阀门的正常运行至关重要，它可以控制流体的流量、压力和温度，为工业流体传输和控制环境提供保障服务。三维参数化设计系统是将参数和儿何图形进行实现和连接的一种技术，它可以方便地实现对流体传输系统的精细设计和模拟，并能够实现快速的调整和改变原型设计。本文的目的是探索李勇教授在阀门三维参数化设计系统的开发方面取得的成就。 李勇采用参数化的方法设计3D阀门的模型，利用此模型进行分析，以满足流体传输系统的各种要求。他首先使用矢量学方法构 建基本模型，然后利用SolidWorks软件进行阀门模型的数字建模。其次，通过参数化设计，将需要改变的特征参数与其几何模 型的特征图形进行连接，实现对参数的设置和修改，从而形成自 定义的阀门三维模型。最后，采用CFD仿真技术, 对阀门模型进 行精确分析，实现对阀门模型的优化，以满足不同工况下的需 求。通过李勇教授的研究成果，能够有效地实现阀门三维参数化 设计系统的开发，从而解决工业界行业有关设计问题。在李勇的 研究过程中，他采用了多种技术和方法实现阀门三维参数化设计 系统的开发。首先，他采用矢量学方法构建基本模型，使用
SolidWorks软件对阀门模型进行数字建模, 利用SolidWorks软件 提供的近两千种不同尺寸的零部件库实现快速建模。 其次，他将参数化设计应用在三维模型的设计过程中，将需要改变的特征参数与其几何模型的特征图形进行连接，实现对参数的设置和修改，以达到产品尺寸的调整，实现无限的扩展特性和定制性。此外，李勇还采用CFD仿真技术，利用动态流场计算和湍流传输理论，对阀门模型进行精确分析，还利用多种模拟传感器实现对阀门性能的预测，从而实现阀门的优化设计。构造三维参数化设计系统的数学模型是实现阀门的三维参数化设计系统开发的关键步骤。在李勇的研究中，他首先利用数学方法创建阀门几何模型，将阀门几何模型转换成三维参数化设计模型，然后使用积分方法对模型进行实时参数化更新，使得通过参数化设计实现的模型与原始儿何模型保持一致。 同时，利用参数化技术还可以快速修改尺寸，使得阀门模型能够满足不同的应用需要。此外，李勇还提出了一种基于有限元的非线性问题的参数化设计方法，这种方法可以提高阀门三维参数化设计模型的可靠性和精度，有助于实现阀门定制化设计。李勇教授在实现三维参数化设计系统开发的基础上，进一步提出了多种技术和方法，用于优化阀门的数字分析和实验模拟。他采用CFD仿真技术，利用湍流传输理论，通过分析压力梯度、流量、温度、远场和其他流体系统参数，对阀门的性能进行精确分析，实现对阀门的工程设计优化，从而提高阀门的性能。 此外，李勇还采用计算机仿真技术，利用多种仿真传感器，分析不同材料下阀门表面温度、定子和转子之间的摩擦力、振动噌应力等
1 序言 智能制造是未来制造业的发展方向，其主要特点是数字化、信息化、网络化和智能化。数字化设计与制造是智能制造的核心技术，是搭建工业互联网平台的关键。因此不管是零部件产品还是工装，模型的三维数字化都将成为趋势。与传统的二维纸质工装相比，三维工装具有如下优点。 1）以可视化的形式直接呈现模型的尺寸、结构、几何公差和加工面等，减少了加工者的图样阅读时间。 2）工装设计后都需进行强度校核，与带入一些计算公式相比，三维工装可直接应用有限元软件分析，大大节约校核时间，且保证了校核的准确性。 3）未来数控机床将会普及，传统的普通机床加工方式将会被数控加工所替代，有了三维模型即可用专业的三维编程软件进行数控编程，极大地减少了手动编程的时间。 4）数控程序在实际使用前需进行仿真验证，验证时带入实际所使用的工装，更能确保程序的安全可靠性，避免实际加工时出现干涉或者刀具与工装、机床的碰撞问题。
5）将三维零件模型与工装模型进行装配，可验证工装的可使用性，避免干涉。 工业汽轮机的非标定制会导致加工或者装配汽轮机各零部件时所用到的工装种类繁多，例如有内外缸水压试验工具、液压套装工具、动平衡连接法兰及试车法兰等，大多数情况下都需要重新设计相应的工装。本文主要以某一类工装为例介绍杭州汽轮机厂基于PLM系统的三维工装参数化设计与应用的过程。 2 三维工装参数化设计 2.1 创建三维工装及参数化模板 动平衡连接法兰是转子动平衡试验时连接动平衡机与转子的专用工装，针对不同转子，都需重新设计法兰。因为与动平衡机相连的结构固定，故只需设计与转子相连部分的结构，且每个工装的大多数尺寸是固定的，只改变了若干个特征尺寸，例如外圆、内孔孔径、连接孔的个数和大小等。若是每个工装都重新建模、出工程图，将费时费力，所以创建一个三维工装的参数化模板可提高模型的设计效率。 首先以某一个已有动平衡连接法兰为基础利用SolidWorks创建三维模型，然后建立参数化数据表。其中，参数化数据表由Excel表建立，表中各参数已与三
变电站三维参数化设计的研究 摘要：三维设计技术是一种全新的数字化、虚拟化、智能化的设计方式,主 要是以三维空间技术为基础,数字化模型为载体,将各个专业的设计信息进行融合。国家电网公司已着力推动“数字国网”建设，在工程项目中也越来越多体现三维 设计的应用与价值。变电站三维设计效率的提升直接影响GIM模型成果等的输出，因此，提升三维设计效率是目前各设计院的的共同研究方向，也是三维正向设计 发展的必经之路。 关键词：三维设计技术，三维设计效率，GIM模型成果。 我国电网工程建设已开始全面推广应用三维数字化技术开展工程设计和数字 化移交工作。在2018年7月，国网基建部便提出了“公司所有新建、改建、扩 建35kV 及以上输变电工程具备数字移交条件，总体上实现三维设计、三维评审、三维移交”。2019年3月，国家电网公司在“两会”期间，提出了“三型两网” 的建设目标，对电网三维设计的推广和应用提出了更高的要求。随着国网对三维 设计要求的不断提高，对三维设计推广的力度也在不断加大。 一变电站三维应用背景 变电站的三维设计采用国网统一规定的Bentley、博超、金曲等三维设计软 件进行设计，主要工作是设备建模和总装布置。根据国网发布《QGDW 11810.1—2018 输变电工程三维设计建模规范第1部分：变电站（换流站）》要求，电气 三维建模方式采用长方体、圆柱体、椎体等基本图元方式进行模型拼接搭建，形 成部件，再由部件进行组装，形成电气设备，模型创建相对复杂，种类较多。为 了提高三维设计效率，规范三维设备模型标准格式，国网公司基建部组织国网经 研院及多家省级设计院完成通用模型库的创建工作，形成常用模型设计模板，有 效减少了变电三维模型的建模工作。 目前，初步设计阶段利用通用模型来布置，根据变电站设计经验积累与优化，通用模型不能完全满足现有变电站的搭建需求，需要完善修改才能使用，而没有
0引言 由于通用CA咏件注重功能的全面性，几乎涵盖了制造业的方方面面，但是专业针对性差，并不能很好地满足特定企业的设计要求，所以在通用CA%C件 的基础上，结合企业实际需要进行二次开发、已经成为CAC®得实效的关键环节，甚至可以说，没有进行二次开发，实现用户化、本地化的CAM不能在真正意义上发挥效能。通用CAD勺二次开发性能优劣，已经成为评价该CA%C件的重要指标，二次开发已经被视为第4代CA晾统的一个特色。 CAD二次开发的目的，在于提高通用CAD的针对性，以便更好地满足企业设计要求，更好地发挥CAD勺效能。通过对CAM件的二次开发，可使CACa件实现专业化、本地化。 1 SolidWorks简介 SolidWorks是美国SolidWorks公司开发的出色的三维参数化特征造型CA］）软件，其技术内核基于先进的Parasolid图形语言平台。SolidWorks自从1995年11月问世以来，已成为微机平台上的三维机械设计CACa件的主流产品，在企业中得到了广泛的应用。本文选用SoildWorks作为系统开发平台，主要是 基于SolidWorks在以下几方面的突出优点： •强大的参数化特征造型功能。SolidWorks的参数化和特征造型技术，能方便、快捷地创建几乎任何复杂形状的实体，可以满足绝大部分的工程设计的 需要;SolidWorks采用统一的内部数据库，全数据相关，任何一个功能模块中对零件的修改都会自动反映到其他模块中； •界面友好，操作简便。SolidWorks采用典型的Windows软件风格，在所有的国外三维CAI）软件中提供了最优秀的中文支持； •拥有开放的体系结构。SolidWorks拥有丰富的第三方支持软件，提供了开放的数据结构和方便的二次开发环境，为企业今后广泛的工程应用提供了良好的基础平台； •优异的性能价格比。SolidWorks是一款中端CAD系统，企业使用SolidWorks 可以花较小的投人满足设计的要求，因此SolidWorks特别适合于中小企业的产品设计。 2 VB开发SolidWorks的参数化程序编制 根据特定的设计要求，用VB对SolidWorks进行二次开发，创建SolidWorks 插件的一般方法是：在VB中创建ActiveXDLL工程，根据开发的具体功能要求编制相应的程序代码和设计用户界面，并在工程中添加对SolidWorks类库的引用，将应用程序编译连接为DLL文件。该文件在注册过以后，就可以作为SolidWorks的插件使用了。用户可以根据具体的设计要求开发
《产品三维造型与设计》课程标准 一、课程概述 1．课程简介 产品三维造型与设计是数控技术专业的核心专业课程之一，是基于NX1926版本进行讲授的，在学生学习完《机械制图》、《机械设计基础》、《机械制造技术》等课程，已经具备零件CAD绘图及零件手工编程并加工能力的基础上，通过本课程学习，使学生具备对复杂零件和模具造型的能力，满足模具制造业和机械加工制造业中复杂曲面零件造型设计，通过本课程的学习，培养具有良好职业道德和创新精神，掌握本专业技术知识，具备相应实践技能以及较强实际工作能力，从事产品设计、造型的高素质技能型人才。 表1 产品三维造型与设计与专业模块对应表 2.教学设计 按照工作过程设计本课程的教学过程，对产品要素进行分析，按照由简单到复杂、由二维到三维的递进关系设计教学项目载体，将产品设计基本知识、二维绘图构建、三维造型等知识技能融入产品的设计加工工作过程中充分体现了工学结合、能力递进的课程设计思路。根据学科特点，以“任务驱动法”将教学内容设置成一个个具体的教学任务贯穿本课，在任务驱动下，激发学生学习兴趣，引导他们学会去发现、去思考，寻求解决问题的方法。 二、课程目标 1．坚定四个自信，树立制造强国的责任感和使命感； 2．形成良好的职业道德和职业规范，具备精益求精的工匠精神； 3．根据产品图纸，完成较复杂零件的数字化建模、设计能力； 4．培养学生熟练的同步建模技能，增强模型改造后处理能力； 5．培养学生职业道德、人生观； 三、内容标准及实施建议
1．课题/项目安排及学时分配 为了达到本课程教学目标，使学生具备产品三维造型岗位所必备的素质、知识和技能，共设计5个项目，根据企业的产品实际工作过程和要求，尤其注重零件的三维建模能力，实施情况见表2： 表2 课题/项目安排表
三维造型设计（solidworks）实验指导与报告 实验指导： 实验名称：三维造型设计（SolidWorks） 实验目的：通过使用SolidWorks软件进行三维造型设计，掌 握基本的设计工具和操作技巧。 实验所需材料： 1. 个人电脑 2. SolidWorks软件 实验步骤： 1. 打开SolidWorks软件，选择“新建”开始新的设计。 2. 在设计界面中选择所需的设计模式，如零件、装配或者绘图等。 3. 使用绘图工具创建基本形状，如线段、圆弧、矩形等。 4. 使用编辑工具对基本形状进行修改和调整，以获得设计所需的形状。 5. 使用组合工具将多个形状组合在一起，形成复杂的设计。 6. 使用造型工具对设计进行细节处理，如圆角、倒角、瘦身等。 7. 使用渲染工具对设计进行视觉效果的增强。 8. 完成设计后，保存设计结果并输出报告。 实验要求： 1. 合理规划设计过程，充分运用SolidWorks软件的各项功能 和工具。
2. 注意设计的精度和可行性，避免出现形状不规整或无法实现的情况。 3. 设计结果应具备具体的形状和结构特征，能够满足实际需求。 4. 报告中应包括设计过程的详细步骤，设计思路的说明以及设计结果的分析。 报告要求： 1. 报告包括实验目的、实验步骤、设计过程和结果分析等内容。 2. 报告应具备清晰的结构和逻辑，语言简练明了，图表清晰可读。 3. 报告中对设计结果的分析应考虑设计的可行性、实用性和美观性等因素。 4. 报告应由每位学生独立完成，相互之间不得抄袭或抄袭他人作业。 报告示例： 实验名称：三维造型设计（SolidWorks） 实验目的： 通过使用SolidWorks软件进行三维造型设计，掌握基本的设 计工具和操作技巧。 实验步骤： 1. 打开SolidWorks软件，选择“新建”开始新的设计。 2. 在设计界面中选择所需的设计模式，如零件、装配或者绘图等。
基于Solidworks参数化的建模思路及方法 摘要 随着现代工业的快速发展，使得很多企业选择更加效率、更加简便的研发设计方法。南京东岱软件有限公司正是基于市场需求，为诸多企业开发实施了多产品多结构的参数化设计方案，为客户提供了快速响应的产品设计软件AutoDriver。参数化设计主要基于三维软件的二次开发利用，本文以Solidworks标准件库的开发为技术背景，详尽阐述了基于Solidworks参数化的建模思路及方法，并以六角螺栓为例介绍了具体的参数化设计建模过程。 关键词：南京东岱软件有限公司；参数化设计；Solidworks；建模
1了解客户产品 六角螺栓是指由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，有可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。 1.1了解客户需求 主要完成六角螺栓设计结构与特征的参数化设计，使其能够实现交互式设计。 1.2了解产品组成结构 主要由螺栓头部和螺杆组成，如下图： 其中：d1为螺栓直径，L为公称长度，b为螺纹长度 1.3了解产品功能 主要是用于紧固连接两个带有通孔的零件。 1.4确定主动参数 实际由用户控制的，即能够独立变化的参数，一般只有几个，称之为主参数或主约束；其他的约束是由图形结构特征确定或与主约束有确定关系，称它们为次约束。六角螺栓的主参数选取螺栓直径d1和公称长度L，其他尺寸参数关系（即次约束）为：b=2d1，k=0.7d1，e=2d1。 1.5确定操作界面 主要是由螺栓直径d1（型号）和公称长度L组成的交互式设计界面。 2确立建模思路 主要从产品的功能及主动参数去确立建模思路。 首先，观察六角螺栓结构，选取合适的基准；