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
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。
弁数化设计的类型
(a)直接式：人机交互法
(1)概念
设计者通过用户界面直接对图形进行操作，而不必理会计算机内部处理方式。
美国麻省理工学院GoSSard教授提出：
a.这是一种基于约束的数学方法，他将几何模型分解成一系列特征点，以特征组坐标为变量形成一个非线性方程组，当约束发生变化时，利用牛顿・拉夫森迭代法求解方程组，就可以求出这些坐标点的新坐标，从而生成了新图形。
b.基于规则的推理方法来确定用一组约束描述的几何模型。
c.在交互造型中的每一个步骤，采用一种参数化历史的机制，在造型过程中，系统自动记录造型过程的程序化描述，将记录的定量信息作为变化的参数，当赋予参数不同值时，更新得到新的模型。
d.所有几何图形的轮廓线都建立在辅助线的基础之上，辅助线的求解条件在作图过程中已明确规定，由辅助线来管理模型的几何约束和结构约束，由辅助线来来直接定义图形的约束集。
(2)方法
人机交互法可通过多种方式实现参数化，如图错误!文档中没有指定样式的文字。-1所示
图错误!文档中没有指定样式的文字。1人机交互法方法
(B)非直接式：编程方法
概念：编程方法指使用某种程序设计语言编写程序代码，以达到参数化设计的方式。
通过编写程序，由软件将你的程序解释或翻译成计算机能识别的计算机语言，然后计算机就能按照你的设定得出相应结果，能加快后期的工作效率。
弁数化设计的常用软件
常用的参数化设计CAD软件中，主流的应用软件有美国参数技术公司
(PTC)旗下的Pro/Engineer、SiemensP1MSoftware公司出品的UGNX、法国达索公司的CATIA和SoIidWorks四大软件，四大软件各有特点并在不同的领域分别占据一定的市场份额。对于这些CAD的软件工具，本身就是参数化建模的工具，本文主要以
So1idWOrkS软件为依托，阐述三维设计中的参数化设计。
SO1idWOrkS参数化的设计
So1idWorks弁数化设计的介绍及类型
介绍：用于创建特征的尺寸与几何关系，可以被记录并保存于设计模型中。这不仅可以使模型能够充分体现设计者的设计意图，而且能够快速简单地修改模型。
其要素为驱动尺寸和几何关系。驱动尺寸是指创建特征时所用的尺寸，包括与绘制几何体相关的尺寸和与特征自身相关的尺寸。圆柱体凸台特征就是这样一个简单的例子。凸台的直径由草图中圆的直径来控制，凸台的高度由创建特征时拉伸的深度来决定。几何关系是指草图几何体之间的平行、相切和同心等信息。以前这类信息是通过特征控制符号在工程图中表示的。通过草图几何关系，SoIidWorks可以在模型设计中完全体现设计意图。
对于SoIidWorks参数化类型:软件功能实现参数化及二次开发实现参数化。
SoIidWorks弁数化设计两者比较
SoIidWorks软件功能实现参数化相比于二次开发实现参数化，前者由于依靠软件自身功能或者相应的辅助插件来完成，无法做到后者可自己编程开发，故功能性方面没有后者丰富。但好处是便于工程师修改、维护及企业中，易于上手且对人的要求低于后者，并不需要使用者具备专业的编程语言能力，故推广性较后者好。由于后者需要对产品进行专属定制，故前者制作参数化的时间及费用低于后者，且针对的面更广。
关于如何使用so1idworks的功能实现参数化方法,可以继续关注下期文章。
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。
参数化设计相关理论 参数化设计是一种基于参数化建模的设计方法，是近年来在工程设计 领域中逐渐兴起的一种新型设计方法。参数化设计的核心思想是通过定义 不同的设计参数和设计变量，并根据参数之间的关系来进行设计，从而实 现灵活、高效、可复用的设计过程。 参数化建模理论： 参数化建模是指通过将设计参数与模型进行关联，通过改变参数的值 来实现对模型的快速调整和变型。参数化建模的核心是建立参数与模型之 间的关系，将参数的变化传递给模型，从而实现对模型的自动更新。参数 化建模理论主要包括两个方面的内容：参数化建模方法和参数化建模技术。 参数化建模方法主要有几何参数化建模方法和参数模型化建模方法两种。几何参数化建模方法主要是通过对几何形状的参数进行建模和描述， 通过改变几何参数的值来实现设计的改变。参数模型化建模方法则是通过 对模型的功能参数进行建模和描述，通过改变功能参数的值来实现设计的 改变。 参数化建模技术主要包括几何参数化建模技术和表达式参数化建模技 术两种。几何参数化建模技术主要是通过引入几何约束和关系，将模型上 的点、线、面等几何元素与参数进行关联，从而实现模型的参数化建模。 表达式参数化建模技术则是通过建立变量与模型之间的关系，通过对变量 进行赋值来实现模型的参数化建模。 参数优化理论： 参数优化是指通过定义适应度函数和约束条件，以优化求解算法为基础，通过求解适应度函数的最大值或最小值来实现对设计参数的优化。参
数优化的核心是寻找一个最优解或次优解，使得设计参数在给定约束条件 下能够达到最好的性能指标。 常用的参数优化方法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等。 这些方法通过不断迭代和过程中对参数进行调整和更新，从而逐步优化设 计的参数，找到最优解。 参数驱动设计理论： 参数驱动设计是指将设计过程和设计参数之间建立起一种自动化的关系，并将参数的变化引导到设计过程中，从而实现设计的快速调整和优化。参数驱动设计是基于参数化建模和参数优化理论的基础上发展起来的一种 设计理论。 参数驱动设计的核心是将设计过程与设计参数进行绑定，通过改变设 计参数的数值，实现设计的快速调整和变型。参数驱动设计的基本原理是 通过定义设计参数和设计变量，并建立它们之间的关系，将参数的变化传 递给设计过程中的各个环节，实现对设计的影响和控制。 总结起来，参数化设计是一种基于参数化建模、参数优化和参数驱动 设计理论的设计方法。它通过对设计参数和设计变量进行定义和关联，实 现设计的快速调整和优化。参数化设计在提高设计效率、降低设计成本和 加快产品开发周期等方面具有重要的应用价值。随着计算机技术和仿真技 术的不断发展，参数化设计将在工程设计领域中起到越来越重要的作用。
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
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
螺旋锥齿轮的三维参数化建模概述说明以及解释 1. 引言 1.1 概述 螺旋锥齿轮作为一种常用的传动元件，广泛应用于工程机械、航空制造、船舶和汽车等领域。其特点在于具有较高的传动效率、承载能力强以及工作平稳可靠等优势。为了更好地理解和分析螺旋锥齿轮的性能，需要进行三维参数化建模。 本文旨在介绍螺旋锥齿轮的三维参数化建模方法，包括相关几何元素描述、运动学分析与参数化表达式以及具体的建模步骤。通过对实例的分析与验证，我们可以进一步验证该方法在实际应用中的有效性并得出结论。 1.2 文章结构 本文共分为5个部分：引言、螺旋锥齿轮的三维参数化建模、螺旋锥齿轮的三维参数化建模方法、实例分析与验证以及结论与展望。 首先，在引言部分中，我们将对文章进行概述，并说明文章的结构和目标。 其次，在螺旋锥齿轮的三维参数化建模部分，我们将简要介绍什么是螺旋锥齿轮以及参数化建模的意义。同时，我们将探讨相关的研究现状，了解当前该领域的
研究进展。 接着，在螺旋锥齿轮的三维参数化建模方法部分，我们将详细描述基本几何元素的描述方式，并进行运动学分析与参数化表达式的探讨。最后，我们将给出具体的三维参数化建模步骤。 在实例分析与验证部分，我们将选择适当的实例，并收集相关数据。然后，我们将实现参数化建模算法，并展示结果。最后，通过结果对比和分析，评估该方法的有效性和可靠性。 最后，在结论与展望部分，我们将总结主要工作及创新点，并指出研究中存在不足之处以及改进方向。 1.3 目的 本文旨在提供一种有效、可行的方法来进行螺旋锥齿轮的三维参数化建模。通过对相关几何元素描述、运动学分析与参数化表达式以及具体建模步骤的介绍与探讨，可以为螺旋锥齿轮设计和优化提供参考依据。此外，通过实例分析和验证，可以进一步验证该方法的有效性，为相关领域的研究和应用提供支持。最终，本文将总结主要工作及创新点，并指出改进方向，以期对未来的研究产生积极影响。 2. 螺旋锥齿轮的三维参数化建模： 2.1 什么是螺旋锥齿轮
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
月牙肋岔管三维参数化设计方法研究 张伟;齐一鹤;刘姝麟;杨绿峰 【摘要】In order to overcome the problems of complexity and indeterminacy of preliminary scheme in present design methods for crescent-rib reinforced branch pipe, a 3D parametric design method is proposed. The FORTRAN language is utilized to generate the preliminary scheme according to the Design Specifications for Steel Penstocks of Hydroelectirc Stations ( SL 281-2003 ) . The design pa-rameters are then imported into the CATIA for conducting parametric design. The finite element a-nalysis software is then used to perform structural analysis and optimization. Moreover, the influence factors of structural response and its law are investigated. In order to improve the accuracy of struc-tural response, and to provide a structural scheme with good security and economy, suggestions are given as follows:( a) Axial restraint could be utilized to the ends of pipes, and a range of at least 5 times of radius of public sphere need to be employed for the calculation model;and ( b) bifurcati on angle of 75 ° to 80 ° is a satisfactory selection and a thickness below 2 times of that of pipe can be ac-cepted for crescent-rib.%针对目前月牙肋岔管设计过程较复杂繁琐和初始设计方案不明确等问题，提出了高效的月牙肋岔管三维参数化设计方法，采用FORTRAN程序语言依据《水电站压力钢管设计规范》( SL 281-2003)形成岔管初始设计方案，据此将岔管相关设计参数导入CATIA设计平台中，进行三维参数化设计，结合有限元分析平台进行结构分析和优化，并开展了结构响应影响因素及其规律研究。为提高岔管结构分析计算精度及
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
Solidworks参数化设计方法 摘要 S o li dw or ks作为一款专业的三维建模软件，提供了强大的参数化设计功能，可以在设计过程中轻松实现参数的自动更新和修改，大大提高了设计的效率和灵活性。本文将介绍So li dw o rk s参数化设计的基本理念和步骤，以及如何使用该功能进行快速的设计和修改。 1.引言 随着科技的发展，传统的机械设计方法已经无法满足当今快速迭代的市场需求。参数化设计的兴起为设计师们提供了一种更加高效、智能的设计方式。So li dw or ks作为领先的三维建模软件，具备强大的参数化设计功能，为用户提供了便利和灵活性。本文将详细介绍S ol id wo r ks参数化设计方法，帮助读者快速上手并取得令人满意的设计效果。 2.参数化设计的基本理念 参数化设计的基本理念是通过设定和控制模型的各项参数，从而实现模型的自动更新和修改。通过改变参数的数值，模型会自动调整其尺寸、形状和其他属性，极大地减少了手动修改的繁琐步骤，提高了设计的效率和准确性。 3. So lidwork s参数化设计的步骤 S o li dw or ks参数化设计的步骤如下： 3.1定义参数 在进行参数化设计之前，首先需要定义设计中需要用到的各项参数。这些参数可以包括尺寸、角度、长度等。在S ol id wo rk s中，可以通过“参数”功能添加和管理参数，并为其设定数值范围和初始值。 3.2创建特征 在定义好参数之后，可以开始创建模型的各个特征。在So li dw o rk s 中，可以通过绘制草图、拉伸、旋转和修剪等功能创建基本特征。在创建
特征的过程中，可以直接使用之前定义好的参数，使得模型的各个部分都与参数关联起来。 3.3建立关系 在特征创建完毕后，可以通过建立关系来进一步确定模型的性质。关 系可以是几何关系（如平行、垂直等），也可以是数值关系（如等于、大 于等）。使用关系的好处是，当某个参数的数值改变时，与之相关联的关 系会自动更新，使得整个模型得到实时的修改和调整。 3.4应用尺寸 在设计过程中，经常需要通过尺寸来确定模型的大小和比例。在 S o li dw or ks中，可以通过添加尺寸限制来控制模型的尺寸范围，使得模 型满足预定的设计要求。应用尺寸时，可以直接使用之前定义好的参数，使得尺寸与参数之间产生联系。 3.5测试和修改 完成模型的创建和参数的设定后，可以进行测试和修改。通过改变参 数的数值，可以实时看到模型的变化，从而判断设计的合理性和准确性。 如果需要对模型进行修改，只需修改相关参数即可，模型会自动更新。 4.参数化设计的优势 S o li dw or ks参数化设计的优势在于： 提高设计效率：-参数化设计可以减少手动修改的繁琐步骤，提高设计 的效率，特别适用于大型和复杂的模型。 增强设计灵活性：-参数化设计使得模型的尺寸和形状可以快速灵活地 修改，方便用户根据需求进行不同版本和变种的设计。 减少错误和重复工作：-参数化设计可以避免由于手动修改导致的错误，减少了重复工作的可能性，提高了设计的准确性和一致性。 易于维护和更新：-通过参数化设计，当设计需求或标准发生变化时， 只需修改参数的数值或添加新的参数，模型会自动更新，减少了维护和更 新的困难。 5.结论
关于阀门企业标准件三维参数化设计文献综述 引言 参数化设计技术是随着计算机技术的发展和CAD技术的不断完善而发展起来的一门新技术。其目的是提高产品设计的效率，改善目前机械产品设计中存在的一些问题。参数化设计技术已成为机械、冶金、航空、航天、建筑等领域实现自动化的主要技术之一。通过参数化设计技术，公司可以根据产品的特点建立特征库、标准件库和产品零件库，提高产品设计效率。阀门是一种管件，广泛应用于石油、化工、工业、国防、人民生活、交通运输等方面。它可以连接或切断流体流道两端的介质，调节管道的流量和压力，改变介质的流向等特殊用途。目前产品设计与生产的发展方向是用三维模型代替二维图纸，实现无纸化设计与制造。然而，就我国目前的工业形势而言，对二维图形的研究仍然十分重要。 参数化设计发展概况 参数化设计，也称为尺寸驱动设计，最初由麻省理工学院的戈萨德教授提出。参数化设计的实现过程是：首先利用草图技术在三维软件中绘制二维轮廓，此时不考虑轮廓的具体位置和大小，然后通过拉伸、旋转等方式生成三维模型。在此过程中，利用草图技术CSG-tree记录建模过程，生成三维模型，完成模型的参数化设计。 参数化建模是利用已有的模型通过改变参数来建立新模型的成熟技术。对于参数化设计的研究最早可以追溯到上世纪六十年代Sutherland在其开发的Sketehpad(1963)系统中提出将几何约束用非线性方程来表达以确定二维几何体的形状。但此时还没有提出约束等定义。S.S.Wawre系统的讨论了参数化建模的发展，通过实例说明了基于特征的参数化设计存在的问题。RuchikD.Trivedi等通过三维软件和Microsoft Excel电子表格集成在一起以进行3D参数建模。Yannick Bodein提出了一种复杂零件参数化建模的方法，参数化设计在机械产品的优化和评估方面也有着重要的研究价值。 阀门标准件三维参数化设计研究概况 在参数化设计方面，东北大学刘闯做过基于Solid Works 的阀门设计平台的研究与开发。该系统以三偏心蝶阀为研究对象，借助SolidWorks软件研究了工程图标准化、阀门零件的参数化，并建立了两类常用蝶阀的零件库，对于三偏心蝶阀的系统化、标准化设计有重要意义。大连海事大学的叶霖做过基于PDM的船用阀门CAD系统的开发。该系统以AutoCAD2000为软件平台，通过AutoCAD 开发工具Object ARX进行设计，但是二维设计的直观性较差，不符合现代CAD 发展趋势。东北大学的宋乃惠基于solid works开发了智能球阀的设计系统，该系
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
快速设计：Blender中的参数化建模技巧 Blender是一款功能强大的三维建模和渲染软件，广泛应用于动画、影视制作、游戏开发等领域。在Blender中，参数化建模是一项重要的 技巧，它可以帮助用户更高效地创建和修改模型，节省时间和精力。 本文将介绍一些在Blender中实现参数化建模的技巧。 首先，我们可以利用Blender中的公式编辑器来实现参数化建模。 打开Blender后，选择一个基本的几何体（如立方体），然后进入其编 辑模式。选择一个面，按快捷键"U"，然后选择"Project From View"， 将该面投影到视图中。然后，按快捷键"N"，在属性面板中打开公式编 辑器。在公式编辑器中，我们可以使用数学公式来控制模型的形状。 例如，我们可以选择一个顶点，设置其横坐标公式为"sin(x)"，纵坐标 公式为"cos(x)"，这样顶点的位置将根据正弦曲线和余弦曲线确定。通 过调整公式的参数，我们可以快速修改模型的形状。 其次，Blender中的驱动功能也是实现参数化建模的重要手段。驱 动是一种可以通过设定条件和计算关系来实现模型自动变化的方法。 在Blender中，我们可以使用Python脚本、物理引擎、约束等方式来 创建驱动。例如，我们可以选择一个模型的顶点，设置一个关于时间 的驱动，通过控制时间来实现模型的运动效果。我们也可以选择一个 模型的边，设置一个关于鼠标位置的驱动，通过控制鼠标位置来实现 模型的形变效果。通过合理运用驱动功能，我们可以快速创建出想要 的参数化模型。
此外，在Blender中，使用数组和镜像功能也是实现参数化建模的 重要技巧。数组是一种可以将模型重复复制的方式，可以根据一系列 参数来控制复制的数量、间距和方向等。镜像则是一种可以在模型的 对称面上自动生成对称的部分的方式。通过合理运用数组和镜像功能，我们可以快速创建对称的模型，避免了重复建模的工作量。例如，我 们可以选择一个基本几何体，将其设置为数组对象，然后按照一定的 间距和方向复制出多个相同的几何体，从而快速创建出复杂模型。 最后，使用Blender中的快捷键和工具也是提高建模效率的重要方法。Blender中有许多快捷键和工具，可以帮助用户快速选择、变换和 编辑模型。例如，我们可以通过按住"Shift"键来选择多个模型，通过按快捷键"G"来移动模型，通过按快捷键"S"来缩放模型，通过按住"Ctrl" 键来进行精确的调整。此外，还有一些特殊的工具，如"修剪"工具、" 拉伸"工具、"细分"工具等，可以帮助用户快速编辑模型。熟练掌握这 些快捷键和工具，将大大提高建模的效率。 综上所述，Blender中的参数化建模技巧包括利用公式编辑器、驱 动功能、数组和镜像功能，以及合理运用快捷键和工具等。通过这些 技巧，我们可以更高效地创建和修改模型，实现快速设计。希望本文 对于Blender软件的使用者能够有所帮助。让我们一起探索Blender的 魅力吧！
建筑CAD软件的参数化设计与三维模型构建 建筑CAD软件是现代建筑设计过程中不可或缺的工具，它能够帮助建筑师们 实现快速、精确的设计和构建。其中，参数化设计和三维模型构建是建筑CAD软 件的两个重要功能，它们的结合使用可以大大提高设计效率和质量。 一、参数化设计的概念与应用 参数化设计是指通过设定一系列参数和规则，使设计软件能够根据这些参数和 规则自动调整和生成设计方案的过程。在建筑CAD软件中，参数化设计可以应用 于各个设计阶段，从概念设计到详细设计，甚至到施工图阶段。 参数化设计的优势在于它能够快速生成多个设计方案，并且可以根据设计师的 需求进行灵活调整。通过改变参数的数值，设计师可以轻松地探索不同的设计可能性，比较各个方案的优劣，并最终选择最合适的设计方案。 此外，参数化设计还可以帮助设计师优化设计方案，提高建筑的性能。比如， 在能源效率方面，设计师可以通过设定参数来控制建筑的朝向、窗户面积等，从而实现最佳的能源利用效果。在结构设计方面，设计师可以通过设定参数来调整柱、梁的截面尺寸，以满足结构强度和稳定性的要求。 二、三维模型构建的原理与技术 三维模型构建是建筑CAD软件中的核心功能之一，它能够将设计师的想法和 概念转化为具体的三维模型。在三维模型构建过程中，设计师需要使用CAD软件 提供的各种建模工具，如绘图、拉伸、旋转等，来创建建筑物的各个部分。 在三维模型构建中，建筑师需要注意几个重要的原则。首先，模型的准确性和 精度是关键，设计师需要确保模型的尺寸和比例与实际建筑物一致。其次，模型的可编辑性和可调整性也很重要，设计师需要使用CAD软件提供的参数化建模工具，使得模型的各个部分可以方便地进行调整和修改。
圆柱凸轮的三维参数化设计及数控加工 编程 摘要：作为拥有良好运动性能的圆柱凸轮，会受到动件运动规律因素影响， 生成复杂空间曲面，导致在设计、加工等方面面临较大困难。本文对于圆柱凸轮 的三维参数化设计及数控加工编程进行详细分析，通过Pro/E系统进行三维参数 化设计，使用Master CAM软件进行数控加工编程。旨在为我国众多制造企业提 供技术帮助，推动国民经济有序发展。 关键词：圆柱凸轮；三维参数化设计；数控加工编程 相较于平面凸轮机构，圆柱凸轮这种空间凸轮机构具有良好刚性，控制从动 件运动稳定，可以满足机械高速运行的需求。空间凸轮拥有这些特性，主要是因 为其具有凸轮轮廓曲面。考虑到圆柱凸轮设计、加工较为困难，过去常使用矩形 平面取代圆柱面，并以平面凸轮计算轮廓坐标。仍存在加工精度偏低的问题，无 法满足制造业生产需求，需要寻找更加便利方法进行凸轮设计、加工。 1三维参数化设计 对于圆柱凸轮三维参数化设计作业，需要将轮廓曲面设计作为重点内容严格 对待。以自变参数原始数据作为设计基础，建设三维模型，从而分析和三维模型 相对应的参数化模型。对于尖顶推杆圆柱凸轮，可以从正弦加速度、余弦减速度 两个方面入手，利用这种运动规律，优化圆柱凸轮三维参数化设计工作。 1.1设计自变设计参数 在设计圆柱凸轮的轮廓曲面时，其结构参数与从动件运动规律已经提前获得。所以，在设计圆柱凸轮数据模型时，选择Pro/E系统的应用工具，设置圆柱凸轮 自变参数后，赋予参数初值即可。这里需要注意一点，对于推程角、远休角、回
程角、近休角几个参数，需要保证初值之和为360°，即各段曲线是以封闭状态构成凸轮曲线[1]。 1.2利用方程曲线分段模式，描述轮廓曲面扫描轨迹控制线 根据圆柱凸轮轮廓曲线数学模型和从动件运动规律，使用方程曲线对轮廓曲面扫描轨迹控制线进行描述。主要选择推程角、远休角、回程角、近休角，利用这几个角度相对的轮廓曲面，描述圆柱凸轮的平面坐标。 1.3通过扫描变截面，获得凸轮实体 选择Pro/E系统中的Fron模块，利用圆周描述凸轮轮廓扫描轨迹原始控制线。为让圆柱凸轮进行参数化模型设计，需要将圆周直径和凸轮外圆直径产生对应关系，所以预先将两者相等的关系式输入关系对话框中。通过变截面扫描，以矩形代表扫描截面，并让矩形宽度和凸轮壁厚保持相同厚度，同样使用关系对话框确认这一关系。让截面可以根据轮廓曲面扫描轨迹控制线，通过扫面方式获得凸轮实体。 1.4通过参数变化，完成圆柱凸轮三维参数化设计 Pro/E系统拥有自动记录功能，可以对零件模型设计期间的所有环节详细记录，并在设计前完成圆柱凸轮的自变参数预设工作，以相应的程序模块记录的设计步骤，让数据模型实现二次开发，通过变参形式，以工程实际需求，对于设计参数进行调整，从而让圆柱凸轮三维参数化设计，可以在后续使用中实现自动化设计。 如果推杆运动规律产生变化，需要以零件后续应用需求，对于负责控制轮廓曲面扫描控制线的方程关系式进行修改，从而以运动规律为基础，对于圆柱凸轮进行三维参数化设计[2]。如果是槽形圆柱凸轮，在设计步骤上和尖顶推杆圆柱凸轮类似，仅是在圆柱凸轮设计参数上，增加限制运动的凸轮高度，并对槽深、宽进行限制。 2数控加工基本流程