solidThinking Evolve在产品建模中的应用
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三维建模技术在工业产品设计中的应用教程分享标题:工业产品设计中的三维建模技术应用教程分享导语:工业产品设计中的三维建模技术在如今的制造业中发挥着重要的作用。
通过使用三维建模技术,设计师可以更快速、更准确地创建和修改产品原型,从而提高生产效率并降低成本。
本文将为您分享一些在工业产品设计中应用三维建模技术的实用教程,帮助您更好地了解和运用这一技术。
一、理解三维建模技术1. 三维建模的定义和原理:三维建模是一种利用计算机软件创建三维数字模型的过程,通过将实际物体转化为虚拟模型来表示其形状、结构和细节等特征。
2. 三维建模技术的优势:与传统的手工或二维设计相比,三维建模技术可以提供更真实、更具表现力和更易修改的设计模型,并提供更多的设计自由度。
二、常用的三维建模软件在工业产品设计中,有许多三维建模软件可供使用。
以下列举几种常用软件及其特点:1. SolidWorks:一种功能强大且易学易用的三维建模软件,可满足多样化的设计需求,提供各种特征建模和装配设计工具。
2. Autodesk Inventor:适用于机械设计的三维建模软件,提供了广泛的制图和仿真功能,帮助设计师从概念到制造的整个设计流程。
3. CATIA:面向大型企业和复杂设计的三维建模软件,支持全面的产品设计和工程仿真,适用于高级设计和制造。
4. Fusion 360:一体化的三维建模软件,集合了CAD、CAM和CAE功能,既适用于初学者也适用于专业设计师。
三、三维建模技术在工业产品设计中的应用1. 产品原型设计:- 设计师可以利用三维建模软件创建产品的虚拟原型,通过对原型的修改和查看,进行优化和改进。
- 可以通过添加材质、调整光源等方式,增加真实感和表现力,更精确地预览产品的最终效果。
2. 立体结构设计:- 设计师可以通过三维建模软件创建复杂的结构和装配体,包括零件之间的配对和连接等,提高产品的可靠性和装配性。
- 可以进行碰撞检测和运动仿真,确保各个部件之间的相互作用,并避免设计上的冲突。
為產品設計而生的數位化靈感 - solidThinking Inspire概念介紹這是一個全新的概念,一種取法自然的設計,不管是建築、交通工具、消費產品還是傢俱,所有的設計師及建築師都把開發全新理念和改善現有產品作為最主要的目標,創新是需要創造力的。
設計師們常常從自然中汲取靈感,尤其是那些生物的外形,令設計師們情有獨鍾,自然形態常具備審美樂趣,高效率以及優異的功能性。
骨骼是最能體現自然演進的範例之一,因為骨骼是由環境剌激而形成的構造,一塊骨骼,無論是微觀還是宏觀層面的形態都是由於它所承受的外力直接決定,長期以來,人們已經知道骨骼的發展是由內部細胞結構的不同孔隙率所決定,這種現象稱為沃爾夫定律。
即使骨骼內某個區域在外力的迫使下,內部細包結構呈現出緊湊的狀態,相對的,在沒有受到強外力的骨骼區域,往往呈現出更多孔隙的狀態。
圖1. 沃爾夫定律: 骨骼內部的細胞結構在強大外力壓迫下,呈現的狀態更為密集,而承受較弱外力的區域內細胞結構,則呈現出更多的空隙。
當骨骼內部組織不斷適應外力的同時,整塊骨頭的形狀也會隨著外力的分配而變化,骨骼在結締組織與其相連或與其它骨骼相連的部位會顯得更厚一些,這讓人自然聯想到骨末端的寬大部位,正是由於它前部要連接到髖部,後部要連接到經常受高強度壓力的膝關節部位而造成的,同時,也會聯想到骨盆結構,它的拱形髂骨的頂端支撐著具有強大張力的背部肌肉,並且還為股骨和其它相關肌肉提供連接。
圖2. 骨骼結構的生長反映其所受外力solidThinking根據上述的概念,提出了所謂的"形態生成技術設計"的具體應用,這項技術可以在多方面應用,包括飛機、地面交通工具、醫療移植、建築、電子甚至是玩具業,到目前為止,這項技術還未能提供一種可用的形式,使其完整而便利的應用到產品設計的概念形成階段,具體來說,它並未被有效地納入工業設計師的手中,但是solidThinking卻做到了。
solidThinking 為設計師提供了一個適當的環境,讓他們應用自己的語言,在工作流程中創造、探索和詮釋造型。
SOLIDWORKS:企业数字化理念的全面升级一、数字化理念的全面升级1. 云端设计和制造随着云计算和互联网技术的迅速发展,SOLIDWORKS将云端设计与制造纳入数字化理念升级的重点。
通过云端设计,用户可以随时随地使用SOLIDWORKS的3D设计软件进行产品设计,实现实时协作和远程工作。
而云端制造则可以让用户直接在云端进行工艺规划和数控编程,提高生产效率和降低成本。
这种云端设计和制造的方式,不仅可以满足企业日益增长的灵活性和高效性需求,还可以将生产制造的整个流程数字化,提供更加智能化的解决方案。
2. 设计数据智能化管理在数字化理念升级中,SOLIDWORKS将设计数据的智能化管理视为重要任务。
通过引入智能化的数据管理平台,可以对设计数据进行全面管理和监控,实现数据的统一存储、版本控制和权限管理。
这样一来,用户可以更加高效地查找和利用设计数据,避免出现数据冗余和不一致的情况,提高设计和制造的整体效率。
3. 智能制造解决方案随着人工智能和大数据技术的不断发展,智能制造成为数字化理念升级的又一重要方向。
SOLIDWORKS利用先进的人工智能和大数据技术,推出了智能制造解决方案,可以对制造流程进行全面优化和智能化改造。
通过人工智能技术,可以对生产设备进行智能监控和预测维护,以提高设备的利用率和降低维护成本;通过大数据技术,可以对生产过程进行全面分析和优化,提高生产效率和产品质量。
这种智能制造解决方案,可以帮助企业实现数字化工厂的建设和智能制造的转型,提升整体竞争力和市场影响力。
4. 开放性平台生态建设在数字化理念升级中,SOLIDWORKS将开放性平台生态建设作为重点任务,致力于构建一个开放、共享、互通的数字化平台。
通过开放API和标准协议,可以实现SOLIDWORKS与其他软件和硬件系统的无缝集成,为用户提供更加灵活和个性化的数字化解决方案。
SOLIDWORKS还通过开放的生态系统,积极引入第三方合作伙伴,共同推动数字化理念的升级和实践,加速数字化转型的进程。
3D建模技术在产品设计中的应用当今社会,科技的快速发展给人们带来了便捷和高效。
特别是在设计领域,3D建模技术作为一种现代化的设计方法,不仅为产品设计带来了显著的提升,更让设计师们能够更加深入地了解产品的设计构造和使用效果。
下面将从3D建模技术在产品设计中的应用方面进行阐述。
一、提高设计效率使用传统手绘或CAD设计产品,需要耗费大量的时间和精力,而且可以在设计过程中难以发现产品存在的问题。
而使用3D建模技术后,可以更快速地完成产品的初步设计,从而在设计前期就能发现一些存在的问题和风险,从而提高了效率。
例如,在汽车设计领域中,使用3D建模技术可以大大缩短汽车的设计时间,为设计师提供更具创造性的设计空间,而且还可以在模型建立后通过对其进行虚拟试验来提高汽车的质量和安全性能。
二、提高设计质量任何产品都需要遵循其设计原则和功能定义,而3D建模技术则可以更好地满足这些要求。
通过建立一个真实的三维模型,设计师可以更加准确地模拟设计细节和外观,从而更加贴近产品的实际效果。
这种模拟更完整地涵盖了产品的性质和形态,使设计师能够更精确地了解产品的外观和功能要求,并且可以在模型中发现并解决问题。
举例来说,在医疗器械设计领域,3D建模技术可以辅助医疗器械的设计和生产,例如手术器械或假肢、矫正器等。
在模型的设计中,可以更好地体现医疗器械的结构和形态,从而避免因不充分的设计而造成的设计缺陷。
三、提高制造效率传统制造技术需要花费更长时间和更多资源才能完成制造过程。
而随着3D打印和3D建模技术的出现,产品制造变得更加高效和快速。
通过将3D建模技术与增材制造(Additive Manufacturing)相结合,制造过程不仅可以实现大规模量产,还能够实现个性化或小批量生产。
例如,一些设计公司采用3D建模技术制作定制家具,这种制造方式既能够更好地限制数量和材料成本,同时还能够保证用户在使用时的舒适度和便捷性。
四、提高产品销售在现代市场竞争中,消费者的需求变得更加多样化。
人工智能在产品设计中的应用人工智能(Artificial Intelligence, AI)作为一种新兴技术,正在迅速地渗透到各个领域中,包括产品设计。
随着技术的不断进步,人工智能在产品设计中的应用正日益成为现实。
本文将探讨人工智能在产品设计中的几个重要应用方向,并讨论其对产品设计的影响。
一、智能模型辅助设计在产品设计的过程中,传统的方法主要依赖设计师的经验和直觉。
然而,由于设计空间的庞大和设计要求的多样性,使得设计师往往难以快速找到最优的设计方案。
而人工智能的出现,提供了一种新的思路。
通过建立智能模型,人工智能可以辅助设计师在设计过程中找到最佳解决方案。
智能模型可以通过学习大量的设计案例和专业知识,从中总结出设计规律和模式。
当设计师面临具体设计任务时,智能模型可以根据任务要求和设计限制,进行快速的推理和搜索,从而为设计师提供一系列可行性较高的设计方案。
二、智能生成设计人工智能还可以通过智能生成的方式来辅助产品设计。
智能生成是指通过机器学习和人工智能技术,让计算机自动生成各种设计元素,如图案、形状、颜色等。
通过这种方式,设计师可以快速获得大量的设计选择,从而更好地满足不同用户的需求。
智能生成设计可以大大提高设计效率和创造性。
设计师可以根据用户需求和品牌形象进行设定,然后通过智能生成算法生成各种设计方案。
设计师可以在生成的结果中进行筛选和修改,从而快速找到最佳设计方案。
这种方式不仅可以节省时间成本,还可以激发设计师的创造力,帮助他们开拓设计思路。
三、智能用户反馈分析用户反馈是产品设计中不可或缺的一环。
而人工智能可以对用户反馈数据进行智能分析,帮助设计师更好地理解用户需求,改善产品设计。
通过对用户反馈数据的分析,人工智能可以帮助设计师发现用户的使用习惯、用户需求以及产品的潜在问题和改进空间。
设计师可以根据这些分析结果进行相应的调整和改进,从而提高产品的用户体验和用户满意度。
四、智能辅助设计工具除了上述提到的应用方向外,人工智能还可以作为设计工具的一部分,为设计师提供智能辅助功能。
3D建模技术在产品设计中的应用第一章:引言随着科技的不断发展,3D建模技术在各个领域的应用也越来越广泛。
在产品设计领域,3D建模技术的应用已经成为提高产品设计效率和质量的重要手段。
本文将重点探讨3D建模技术在产品设计中的应用,并分析其优势和挑战。
第二章:3D建模技术概述3D建模技术是指利用计算机软件将三维物体通过建模工具进行建模的过程。
通过3D建模技术,设计师可以将产品的形态、结构、材质等信息以三维模型的形式表达出来,方便进行设计、修改和共享。
常用的3D建模软件有AutoCAD、SolidWorks、CATIA等。
第三章:3D建模技术在产品形态设计中的应用在产品形态设计中,3D建模技术可以帮助设计师在计算机上虚拟地创建产品的外观形态,包括表面曲线、细节雕刻、颜色和纹理等。
通过3D建模软件的渲染功能,设计师可以直观地观察产品的外观效果,提前发现和解决设计问题,避免后期在实际制造过程中的不必要麻烦和成本。
第四章:3D建模技术在产品结构设计中的应用在产品结构设计中,3D建模技术可以帮助设计师进行产品的三维装配和模拟。
通过3D建模软件,设计师可以将各个零部件进行精确的三维建模,并进行装配。
在装配过程中,设计师可以预先发现和解决零部件之间的干涉和碰撞问题,确保产品在实际制造过程中的装配和使用的准确性和可靠性。
第五章:3D建模技术在产品材质设计中的应用在产品材质设计中,3D建模技术可以帮助设计师对不同材料的物理特性进行模拟和分析。
通过3D建模软件的材料属性设置功能,设计师可以模拟不同材质在不同环境条件下的性能表现,如强度、耐磨性、导热性等。
这使得设计师可以在产品设计过程中选取最适合的材料,提高产品的质量和性能。
第六章:3D建模技术的优势相比传统的二维设计方法,3D建模技术具有诸多优势。
首先,3D建模技术可以提供更真实、直观的产品表现形式,使得设计者和客户更好地理解和沟通。
其次,通过3D建模技术,设计师可以在计算机上进行各种虚拟的测试和模拟,减少实际制造过程中的试错,降低成本。
Altair发布HyperWorks 12.0,为工程师提供最具实用性及最佳性能的软件版本该版本聚焦于仿真驱动设计、复合材料以及多物理场分析2013年3月5日, TROY(美国密歇根州)–Altair宣布正式发布HyperWorks 12.0——PLM市场上最全面的计算机辅助工程CAE平台。
HyperWorks 12.0在产品优化、有限元建模、多物理场分析、动力总成耐久性分析、轻量化设计以及其它方面带来新的功能,促进最终用户生产力水平的提升。
“HyperWorks12.0提供自动化及易用的功能,从而节省时间、保证精度并达到轻量化;还提供更多探索不同设计的机会。
”Altair首席技术官James Brancheau说,“HyperWorks平台极具开放性,同时各个模块间的紧密整合、协同工作,使工程师、设计师和分析师可以自信地创建并评估他们产品的各方面性能,这种自信源于他们可以设计出满足要求的最优产品。
”HyperWorks 12.0主要在以下方面得到提升和加强:∙实用性——旨在压缩时间和提供易用的CAE技术,包括改进模型浏览器,新的简化用户界面用于快速建模(BasicFEA)和对3D可视化的支持(HyperView)。
∙先进的网格划分算法——多种对壳和体网格划分的功能,比如中面网格划分并自动从复杂的CAD几何映射厚度及附带的质量控制机制(HyperMesh)。
∙模型装配——多种复杂的模型装配方法用于快速装配复杂的模型,包括自动化的焊点生成方法。
∙接口——加强CAD导入和导出的互用性,复合材料接口以及协同仿真数据管理。
∙动力总成耐久性和大规模NVH分析和优化——新增和加强的功能包括一步法传递路径分析(TPA)和多级子结构求解器OptiStruct(AMSES)。
∙显式和隐式有限元分析——增加一些新的材料准则和失效模式以提高精度(RADIOSS)。
∙GPU支持——RADIOSS中的隐式求解器、OptiStruct和AcuSolve增加对GPU的支持,通过“节省成本”的软件授权模式管理。
让优化驱动概念设计理念普及化发布: Simwe 来源:Altair发布时间:2013-07-03 【收藏】【打印】复制连接【大中小】我来说两句:(0) 逛逛论坛全球著名的PLM咨询与研究机构CIMdata评价solidThinking Inspire——让优化驱动概念设计理念普及化主要内容概览:拓扑优化可生成高效的轻量化结构,以满足设计在重量、刚度、强度上的需求。
solidThinking的母公司Altair是拓扑优化在商业领域应用的开拓者,其优化产品OptiStruct已在各领域应用多年。
solidThinking Inspire是一个专为设计工程师创建的拓扑优化工具,帮助他们解决在产品开发周期前端的问题。
客户可以在第一时间获得拓扑优化的结果,从而减少大量重复设计的过程,提升效率。
solidThinking Inspire主要应用领域不局限于汽车及航空领域,还包括建筑和工业设计。
由这种技术获得有机形态,既能满足结构功能性,又能满足美学需求。
在数字化产品不断革新的过程中,工具越来越趋于普及化,即能够让更多的人更轻松地掌握。
特别是当仿真驱动的理念引申到产品设计流程的早期,帮助用户选择产品概念并定义产品结构时,这个工具就必须更加简单、快速、更有力地支持关键性的产品决策,满足跨学科的需求。
卓越的思考者们认为产品设计中的几何形态应该是设计过程的结果而非起点。
他们设想一种系统工程方法,其物理设计是由其性能或其他条件提取或合成的。
在这个系统中,几何形态完全是设计研发流程的一部分。
拓扑优化是开发结构几何形态的一种方法,这种方法生成的结构可以定向地满足约束要求,比如获得质量最小或者刚度最大的结果。
Altair公司是在商业领域推广拓扑优化的先行者,自上世纪90年代就开始推广其产品OptiStruct。
自此之后,拓扑优化方法就作为工业中用于获取高效结构的通用且重要的方法,例如航空和汽车行业。
制造和其他多种约束提升了这种技术的应用性,但是使用这种技术还需要一些专业的FEA和CAD的知识。
SOLIDTHINKING,一个广为人知的智能制造领域解决方案,以其独特的理念和方法,引领着制造业的发展方向。
这篇文章旨在介绍SOLIDTHINKING的主要特点和优势,帮助读者了解这个备受瞩目的智能制造工具。
SOLIDTHINKING是一款基于人工智能和机器学习的制造软件,它通过模拟和优化制造过程,帮助企业实现生产效率和质量的提升。
它的核心理念在于“系统集成”,将设计、工艺、生产、物流等各个系统有机地结合起来,形成一个完整的智能制造体系。
首先,SOLIDTHINKING强调“系统化思维”。
在传统的制造过程中,各个系统往往是孤立的,无法有效地协同工作。
而SOLIDTHINKING 将各个系统视为一个整体,通过模拟和优化,实现了各个系统之间的无缝衔接。
这种系统化思维,使得企业能够更好地应对复杂多变的市场环境。
其次,SOLIDTHINKING注重“数据驱动”。
它通过大数据分析和机器学习技术,对生产过程中的各种数据进行深度挖掘和利用。
这种数据驱动的方式,使得企业能够更好地了解生产过程,发现潜在的问题和改进空间,从而更好地优化生产流程。
再次,SOLIDTHINKING强调“智能化生产”。
它通过引入先进的传感器技术和物联网技术,实现了生产过程的自动化和智能化。
这种智能化生产方式,不仅提高了生产效率,而且降低了生产成本,提高了产品质量。
最后,SOLIDTHINKING具有广泛的适用性。
它适用于各种类型的制造企业,无论是大型企业还是中小企业,都可以通过SOLIDTHINKING 实现生产效率和质量的提升。
总的来说,SOLIDTHINKING以其系统化思维、数据驱动、智能化生产和广泛适用性等特点和优势,成为了智能制造领域的佼佼者。
它为企业提供了全新的视角和方法,帮助企业实现生产过程的优化和升级。
对于制造业来说,SOLIDTHINKING无疑是一个值得期待和关注的解决方案。
solidThinking Evolve在产品建模中的应用solidThinking Evolve application in product
modeling
蒋海涛
(陕西新西美工具进出口有限公司,陕西西安710032)
摘 要:借助于Altair公司的solidThinking Evolve,产品设计人员可以在产品初期设计阶段,利用solidThinking Evolve独有的历史结构进程,对产品进行反复修改已达到客户的基本需求。
关键词:solidThinking Evolve产品建模
Abstract:With the help of solidThinking Evolve , the product designers can repeat modify the product to meet the basic needs of customers, using the solidThinking Evolve unique historical structure process, in the early stages of product design.
Key words:solidThinking Evolve, Product modeling
1概述
产品在设计初期,会经历不同阶段反复的修改和确认,在现在流行的大部分辅助设计软件中,具有结构历史的软件屈指可数,这就导致如果一旦产品的设计完成但是没有达到要求,会进行大幅度的修改,甚至重新建模,这个过程会大大影响进度,而且造成无谓的浪费。
Altair 公司的solidThinking Evolve,在这方面有自己的独特优势——结构树,利用结构树功能可以很好的解决这个问题。
2设计
这是一个利用solidThinking制作的钳柄设计,可以分为两个阶段。
2.1构建曲线
根据产品的外形,大概画出轮廓线,这个阶段涉及到的工具有,NURBS曲线绘制工具,捕捉工具,包括线的捕捉,端点的捕捉。
图1 曲线绘制过程
此处需要注意,由于只是绘制了产品的一半的曲线,(另一半通过镜像直接获取),所以在剖面线的端点绘制时,一定要和相邻的端点坐标在水平或者垂直方向保持一致,这样,镜像的模型和原始模型才能保证对接边缘平滑过渡,没有凸起。
(除非有特殊要求)
2.2曲面建模
随后进行建模,其中涉及到的工具有“连接曲线实体”,“放样”,“裁切”,“交切”“路径投射”“融合曲线”,“倒角”等,这里充分展现了solidThinking Evolve各个工具的强大功能,丰富的参数设置,方便的调节,可以拖动滑块,也可以直接输入数值,再配合结构树的优势,设计人员可以通过调节曲线的参数,直至达到满意的效果。
以下为每个阶段的示意:
(1)放样阶段
图2 通过放样工具绘制的曲面
在放样的过程中,由多条剖面曲线和轨迹曲线构建一个曲面。
基于solidThinking Evolve的结构树功能,通过对放样使用每条曲线进行反复的调整,都能得到不同的模型效果,可随时根据设计需求进行评测。
(2)修剪阶段
这个阶段主要是根据实际产品的外形特征,画线来修剪。
这里要说的是关于手柄表面凸起条纹的绘制,它是通过修剪后两部分的曲面边缘作为剖面边线,然后自己绘制一条或者两条(两条效果更好)轨迹线,通过放样完成。
特别要说明的是绘制的轨迹线是使用了solidThinking Evolve的“曲线融合”工具,此工具可以很好的让放样的部分和手柄裁切边缘达到平滑过渡。
(3)投影阶段
下来就是关于投影的问题,对于凸起的文字,可通过文字曲线投影到面上,裁切面后,对裁切的文字面做一个“曲面偏移”,然后再选择“加厚”,就可以得到一个凸起的文字,并且是法线方向上的加厚偏移。
这里仍然要大量使用solidThinking Evolve的结构树功能,因为裁切的位置和形状都会有出入,通过结构树,就可以很好的调整,以达到满意的设计效果。
这样,通过以上工具,就能得到钳柄的整体外形了。
图3 最终模型效果
3结论
solidThinking Evolve的拿手本领——结构树对于设计人员来说效果明显。
设计人员可以反复修改,而不用重新建模,这样大大提高了效率,而且在修改历史进程时能随机产生新的构思。
本人在完成这个模型时,就是反复使用结构历史进程,通过不停的调节,来达到最后的模型效果。
希望以后的版本能在捕捉,对齐,还有结构树的优化方面继续加强,也希望solidThinking Evolve能成为一款超越其他设计软件的产品,成为业界的领头羊。