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参数化设计简介

参数化设计简介
参数化设计简介

参数化设计简介

概述

参数化设计是Revit Building的一个重要思想,它分为两个部分:参数化图元和参数化修改引擎。Revit Building中的图元都是以构件的形式出现,这些构件之间的不同,是通过参数的调整反映出来的,参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对建筑设计或文档部分作的任何改动都可以自动的在其它相关联的部分反映出来,采用智能建筑构件、视图和注释符号,使每一个构件都通过一个变更传播引擎互相关联。构件的移动、删除和尺寸的改动所引起的参数变化会引起相关构件的参数产生关联的变化,任一视图下所发生的变更都能参数化的、双向的传播到所有视图,以保证所有图纸的一致性,毋须逐一对所有视图进行修改。从而提高了工作效率和工作质量。

参数化设计在CAD中的应用

用CAD方法开发产品时,零件设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。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、性能分析和数控编程之后才能确定。这就希望零件模型具有易于修改的柔性。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。

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和工程约束。几何约束包括结构约束和尺寸约束。结构约束是指几何元素之间的拓扑约束关系,如平行、垂直、相切、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、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。

在参数化设计的本质及意义

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来维护这些基本关系,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。

参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度,在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。目前,参数化设计中的参数化建模方法主要有变量几何法和基于结构生成历程的方法,前者主要用于平面模型的建立,而后者更适合于三维实体或曲面模型。

常用的参数化设计软件

目前常用的参数化设计CAD软件中,主流的应用软件有Pro/Engineer、UG NX、CATIA和Solidworks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。Pro/Engineer是参数化设计的鼻祖,参数化设计的实现最先就是由Pro/Engineer实现,而Pro/Engineer也因为参数化的特点在横空出世后迅速抢占了传统CAD软件巨头UG和CATIA的部分市场份额,目前主要应用于消费电子、小家电和日用品、发动机设计等行业;UG和CATIA两个传统的软件巨头也不甘落后,紧随Pro/Engineer之后加入了参数化设计的功能,目前在传统的制造行业比如汽车、航空航天等行业上两个软件占据绝对的市场份额。

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。

浅谈参数化设计在室内空间中的运用趋势

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/7815161815.html, 浅谈参数化设计在室内空间中的运用趋势 作者:楚琦杨茂川 来源:《艺术与设计·理论》2013年第09期 随着科学技术特别是计算机技术以及数控技术的不断发展,“参数化设计”一跃进入中国设计的热点话题之一。其最早的探索是出现在国外的建筑学领域,并逐渐成为了前卫建筑方法的代名词及未来建筑的设计方向,而室内设计作为建筑学的一个派生,也开始逐渐受到参数化设计的影响。在室内设计中,内部空间的不断变化也依托着参数化设计有了新的发展趋势,使其无论在功能还是个性风格体现上都有了新的阐释方法与技术指导。 一、有关参数化设计 (一)参数化设计的概念界定 在参数化设计中,因为本身“参数”变量的存在,使得系统运行与系统成员之间的“关系”成为关键所在,“参数”可以定义为一个系统的运作方式及特征与其成员之间的相互关系。参数化设计也就从这种关系出发,制定出一个关联系统,从而通过输入不同的条件来得到不同的结果。然而,是否能建立一个关联系统就是判断其是否属于参数化设计的基本标准。 参数化设计的本质就是在于找到一种潜在的关系或者规则,把影响设计的主要因素组织串联在一起,形成特有的的参数式或者我们所习惯称之为参数模型。这种关系或者规则可以通过计算机语言及技术讲参量及变量数据信息换成易于理解的图像,最终形成设计雏形。 (二)参数化设计的现状 参数化设计最早出现于20世纪90年代中后期,并开始运用在非线性建筑设计中,之后这一概念也主要运用在高等院校的建筑教学研究中。在一些著名高等院校也相继开设了有关参数化设计的课程。可以说参数化设计的萌芽出现在建筑领域。 在目前的设计发展中,建筑的“参数化设计”是指将设计过程中能够影响到建筑设计的各种因素看做参数本身,并从中找出这些因素之间的相互关联的关系,运用计算机中的一些技术性软件将这种关联关系构建成一系列具有特殊数学关系的几何模型,这种几何模型能够很切实的表达出建筑师的设计意图。然而,这种方式也从根本上改变了建筑师的设计思维方式,将之前的自上而下、完全依靠建筑师形象思维推敲的传统设计方式直接重组,形成现在典型的由下而上的建造模式,将一些符合的尺度及参数通过关联关系进行数字化建模,在虚拟的建构之中形成连建筑师自身都无法预料的造型结构,并通过参数化设计软件解决复杂形体由设计到深化乃至生产的种种问题。 参数化设计的工具由一开始应用于其他领域的软件逐渐发展到应用于建筑领域所专门开发的软件。如动画专业的Maya、3Dsmax等,之后建筑师发现了专门用来定位物体间相互关系的

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

齿轮滚刀全参数化计算机辅助设计

齿轮滚刀全参数化计算机辅助设计 摘要:介绍了齿轮滚刀全参数化计算机辅助设计软件中有关滚刀各部分尺寸计算、自动生成零件图、切齿仿真、被切齿轮对啮合仿真的实现方法,并介绍了三维啮合仿真的动画制作过程。 关键词:齿轮滚刀计算机辅助设计切齿仿真啮合仿真 Whole Parameter Computer Aided Design for Gear Hobs Qu Baiqing et al Abstract:The practical methods about dimension calculation,auto-drafing for spare parts pattem,tooth cutting emulation and engaging emulation for a pair of gears being cutted in the software of the whole parameter CAD for gear hobs are introduced.The procedure of the animation of the three dimensional gear engaging emulation is also presented. Keywords:gear hob CAD tooth cutting emulation gear engaging emulation 一、引言 齿轮滚刀是加工直齿和斜齿圆柱齿轮最常用的刀具。用传统方法对齿轮滚刀进行设计时,由于参数太多,计算复杂,绘图繁琐,不仅设计效率低,而且容易发生错误。更重要的是,在齿轮加工完毕之前,一般没有把握确定滚刀设计是否合理,用其加工的齿轮齿廓曲线是否准确,也无法证实被切削的一对啮合齿轮在运行过程中是否会发生干涉现象等。 目前,AutoCAD软件在机械制造业中的使用已日益广泛。因此,在

参数化设计

参数化设计 目录 概述 参数化设计是Revit Building的一个重要思想,它分为两个部分:参数化图元和参数化修改引擎。Revit Building中的图元都是以构件的形式出现,这些构件之间的不同,是通过参数的调整反映出来的,参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对建筑设计或文档部分作的任何改动都可以自动的在其它相关联的部分反映出来,采用智能建筑构件、视图和注释符号,使每一个构件都通过一个变更传播引擎互相关联。构件的移动、删除和尺寸的改动所引起的参数变化会引起相关构件的参数产生关联的变化,任一视图下所发生的变更都能参数化的、双向的传播到所有视图,以保证所有图纸的一致性,毋须逐一对所有视图进行修改。从而提高了工作效率和工作质量。 参数化设计在CAD中的应用 用CAD方法开发产品时,零件设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。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、性能分析和数控编程之后才能确定。这就希望零件模型具有易于修改的柔性。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。 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和工程约束。几何约束包括结构约束和尺寸约束。结构约束是指几何元素之间的拓扑约束关系,如平行、垂直、相切、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、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。 在参数化设计的本质及意义

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 ·

参数化设计在模具设计中应用研究_汪列隆

机械 2006年第7期 总第33卷 计算机应用技术 ·27· ——————————————— 收稿日期:2006-03-24 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50375026) 作者简介:汪列隆(1972-),男,安徽池州市人,池州师专机电工程系讲师,东南大学在读硕士,研究方向为机械结构的动态优化设计、参数化设计在模具设计中应用研究 汪列隆1, 2,朱壮瑞2 (1.池州师范专科学校 机电工程系,安徽 池州 247000;2.东南大学,江苏 南京 210096) 摘要:介绍了参数化设计的基本原理 ,设计思想和实现方法 ,并给出了参数化设计在模具固定板设计中的应用。使用该方法可以大大缩短模具设计时间,对提高模具的市场竞争力具有重要意义。 关键词:CAD ;参数化设计;模具设计 中图分类号:TH112 文献标识码:A 文章编号:1006-0316(2006)07-0027-03 Appling research on parametric design in mould design WANG Lie-long 1, 2,ZHU Zhuang-rui 2 (1.Department of Mechanical and Electrical Engineering ,Chizhou Teachers College ,Chizhou 247000,China; 2.Southeast University ,Nanjing 210096,China ) Abstract :In this paper ,the fundamental ,design idea and realization method of parametric design are introduced. The parametric design is applied to design of the board fixed on injection mould. This method can shorten greatly for design of mould ,and has important signification to improve competitive ability in mould industry. Key words :CAD ;parametric design ;mould design 随着现代化工业的高速发展,产品的功能、结构日趋复杂,新产品的更新换代周期不断缩短,设计阶段对于生产系统的整个生产率起着举足轻重的作用。工程图是工程实际中表达设计思想的重要手段,提高工程图的制图质量和效率是提高设计质量和缩短设计周期的重要途径之一。传统的CAD 绘图技术用固定的尺寸值定义几何元素,输入的每一条线都有确定的位置,在修改、编辑已有图形时,只能一个图元一个图元地修改,反复进行大量的删除和重画操作。因此,从某种意义说,一般的CAD 系统只是做到了将制图员的工作环境从图板上移到了计算机上。传统的CAD 在几何造型和工程图的发展中起了相当大的作用,但在实际应用中,人们逐渐发现它们存在着某些严重不足,主要表现在以下几个方面: (1)无法支持快速的设计修改和有效地利用以前的设计结果。传统的CAD 只记录了产品的形状坐标信息,这样一来,即使一个很小的设计修改也往往会导致对以前大量设计努力的放弃。因为设计的 局部改动常常会引起整个图形的删除和重画,不仅效率低而且难以保证设计约束的前后一致性。 (2)无法很好地支持设计的一致性维护工作。传统的CAD 系统没有记录下设计对象内部元素相互之间的关系,在设计修改时,某一局部的改动不能自动反映到相关部分的变动,需要设计人员手工修改,这样往往不能保证设计要求在设计反复时得到可靠的保证。 (3)不符合工程设计人员的习惯。工程设计往往是通过定义一个结构草图作为原型,通过一些高层次的设计指令不断定义约束和调整参数值,逐步细化以达到最佳的设计结果,而传统CAD 系统面向具体几何形状,所能处理只是图形元素的几何信息,仅仅记录了几何形体的精确坐标信息,而大量丰富的具有实际工程意义的几何拓扑、尺寸约束信息和功能要求信息均被丢弃,其应用仅局限于产品的详细设计阶段[1]。 进入20世纪90年代后,CAD 技术发展到了第5阶段,以参数化设计和特征造型等新技术为主要

基于Pro-E的参数化设计及绘图系统的开发

基于Pro/E的参数化设计及绘图系统的开发 工具技术 陶宇,平雪良,董宁,叶晶 江南大学 摘要:针对产晶系列化制造巾存在的拓扑结构相同、尺寸参数不旧的情况,借助Prn/E参数化建模功能及其二 次开发工具PrI,仃bl鼬t,开发满足企业实际需求的参数化没计及绘图系统。首先,创建‘维参数化模删;其次,以陬l厂r洲l(it提供的APl函数为基础,以MFC为操作平台编辑数据接Lj,实现PID几oIl(it、Pr0/E与MFC的无缝链接, 具备交互性、可视性、针对性;最后,进入系统,输入参数,实现零件和工程l冬|的自动牛成。该系统有效避免了系列 化设计中苇复性劳动,大大提高‘r设计效率。 关键词:参数化建模;一次开发;PTo厂ndKit;工程图 中图分类号:THl2;7rP319文献标志码:A Developmentof PammetricDesigIli】【lg粕dDm、】.,i119systemBased肌Pro/E 1知Yu,PingXueliang,DongNiflg,YeJing Ab缸翟ct:kviewoft11eactualsituati蚰t}Iatn陀charact硎sticsofllles明陀to浏。西calstnJctu陀arIddiⅡ.ererndirne璐i伽pa一眦rIetersifltIlecourse0fPlDduct鸵riali∞,岫illgPro/E’s‰ction0fPa黜tric咖deliTlgandsec0Ilddevel叩咖斌ta小一Pro/TbolⅪtwedevel叩apammet商cde8i鲥ngandd驯ingsysteInwhichmeetsmec咖p叩y’8needs.Firsdy,“isnec髑髓ryt0setup3Dpa功metriclTmdel;secondly,based∞t11eAPI缸1ctio惜。睢nedby Pm爪oJl(it,tIlesyst咖c锄e曲da【a抽ledke∞t}le叩er-ati鸭pl础嘞ofMf℃,achievet11e蝴|Ill麟link吨帅ngPID几ol格t,Pm/E蚰dMFc,龃dhave岫natureofimeracb哪,尚?bili哆,peninence;FiIlally,use瑁enteIytot|lesyskm,inputcIata,c咖plelet|le籼to-genemti∞ofpansarIddr州n伊.Thesy砒emmal【e璐avoiddu曲洲∞0fworkin“砣cour就ofPlDduct∞da£ion,enh锄cee缶ciefl(了gready. K叩舳rds:pa训c啪deIifIg;seconddevelopn地nt;脚D厂rooIl(it;drawing 1引言 Pr℃l/E是一款基于windows平台、以参数化技术为核心的三维CAD软件,主要应用于参数化建模和 绘图,可以使用户方便、准确、快捷地建立所需要的三维实体模型。其二次开发工具Pm/‰ll(it是一种类似于C语言的程序开发语言,它提供了PID/E开发所需的数据库和头文件,用户编辑的程序可以安全控制和访问Pm/E,实现应用模块与Pro/E系统的无缝链接,完成零件的参数化驱动,大大提高零件的设计效率…。 图l盖膜纠偏机构 收稿日期:加lO年7月 企业在设计过程中,经常遇到零件结构简单,拓扑结构相同、尺寸参数不同的情况,有时甚至必须得重新设计。这就造成形效率低下,无法满足一个企业的发展要求,同时也不利于创新能力的提高。 2模板的参数化建模技术 2.1Pro/E参数化建模技术 模板零件的参数化是指,在建模过程中根据零件的结构特征和拓扑关系来建立三维实体模型,并建立尺寸代号,为MFC中数据传递提供数据接口[2|,利用尺寸驱动的方法来实现零件模型的变更。在编辑运行程序时,用户只需在人机界面上输入所需变更的参数,点击按钮,通过尺寸驱动就可实现参数变更。 该方法有效利用了PTo僵所具有的参数化技术及其提供的Pln厂Tbol硒t二次开发工具,同时利用MFC成熟的对话框技术,使得原本繁琐的操作过程变得快速、准确、高效。 2.2参数化模板的建立 以盖膜纠偏机构中的导套为例(见图4中动态界面),利用PlD/E软件的参数化功能建立参数化模 板。万方数据

_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

参数化设计在汽车内饰设计中的应用

参数化设计在汽车内饰设计中的应用【摘要】本文介绍了基于UG的参数化建模方法在汽车内饰设计中的应用,从整体建模思路,自定义特征、WAVE功能、表达式、运动分析的运用等对参数化建模的方法和思路进行了总结。 【关键词】: 参数化建模;汽车内饰设计;WAVE功能。 0.前言 汽车内饰设计与造型面关系密切,参数化建模不但可以让工程师轻松地进行数模更新,提高数模质量,还可以大大提高建模效率,缩短零件开发周期,是内饰设计的主流方向。本文介绍了基于UG的汽车内饰件参数化建模方法和应用,从整体建模思路,自定义特征、表达式、运动分析、W A VE方法的运用等对参数化建模的方法和思路进行了总结。 1.参数化建模应用背景和定义 计算机辅助设计在汽车行业的应用越来越广,从CAS(计算机辅助造型)、CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助分析)到CAM(计算机辅助加工),都离不开计算机。但软件设计仅仅只是工具,怎么如何高质量地使用这些工具很大程度上取决于人的良好习惯和使用工具的能力。对于CAD更是如此,好的CAD工程师通常也是参数化建模的高手,关注标准结构重复使用,重视布置分析和校核才能提高建模效率,更好地保证设计质量。 图一汽车内饰数模开发流程图 大部分汽车内饰件都是外观件,与造型设计密切相关。在汽车内饰的开发流程中(如图一所示),工程师往往需要根据不同阶段的造型面和不同阶段的工程交付物要求做两到三次数模:有安全强度、刚度相关要求的零件会首先在造型冻结时做一版数模供CAE 分析和优化用;接着工程师会基于非正式发布的造型面做一版数模用来做设计验证和软模样件制造;最后才是基于正式发布造型面的产品数模用于生产模具开发和制造。每一版造型面在造型和数据质量上都不相同,相应的每一版数模都需要更新。如果不采用参数化建模的方法或不保留参数,每次三维建模都要从造型面重新开始,不仅费时费力而且还很容易出错。 在产品数模发布之后,因为造车过程问题或本身数模不完善而发生工程更改,也往往需要更改数模,同样地,参数化设计可以仅更改参数或仅做少量的更改就完成数模更新。 那么,什么是参数化建模呢。参数化建模,从广义来说,参数化建模是用参数(变量)而不是数字建立和分析的模型,通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型。具体到CAD设计,零件参数化建模将零件模型的构造工作划分为几何约束、尺寸约束、确定尺寸值和模型生成四个基本任务。模型生成是一项工作量巨大、琐碎但是有规律的工作,可以由计算机基于UG等三维CAD软件完成;几何约束、尺寸约束和尺寸值的确定是非规律性的创造性工作,由设计者根据设计要求设定,并建立零件特征之间的尺寸关联,用户修改零件模型时,只需输入一组新的特征尺寸值, 更改某些特征参数,而不需要重新设计。

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。

产品级参数化设计

第三章产品级参数化设计 本章所研究的是关于产品级的参数化设计问题,为此,拟订“产品模块化、模块参数化”的技术思路来对小型热风微波耦合干燥设备模块化设计进行研究。 3.1参数化设计概述 传统的CAD设计主要针对零件级别的建模,对产品设计本身缺乏有效的支撑,只有最后的结果,不注重整个设计过程,有输入数据量大,操作难度大,无参数设计功能,不能自动更新现有模型,设计周期长,效率低,工作量重复等缺点。 参数化设计过程中,Revit Building是一中重要思想,它在保证参数化模型约束不变的的条件下,通过修改模型的基本尺寸参数来驱动参数化模型,完成模型更新从而获得新模型的现代化设计方法。模型的设计不是一蹴而就的,往往经过一个复杂的过程,在设计初期,设计人员对产品的认识较浅,不能完全确定设计其边界条件,并不能一次性设计出满足产品要求的所有条件。随着时间的推移,研究的深入,设计人员通过不断的修改模型的尺寸和造型,摸索研究之后,一步一步设计出满足所有条件的产品。由此可知,设计是一个不断修改,不断更新数据并且不断满足模型约束条件的过程,这种精益求精,追求完美的过程促进了CAD系统中参数化设计的产生华和发展。参数化设计大大提高了设计的效率,缩短了设计周期的同时大大减少了设计人员的工作强度和工作压力。 目前,参数化设计已经实际运用并且不断的发展壮大,已经成为现代设计与制造,机械设计系统等方向的研究热点,与之相关的各种CAD软件系统也不断的设计完善自己的参数化设计系统和功能,满足未来设计发展的需要。另外,对于标准化,系列化产品,参数化设计尤为重要,对于此次热风微波耦合干燥系列产品,采用参数化设计技术是非常好的选择。 3.1.1 参数化设计定义 参数化设计是机械CAD系统的一项非常关键技术,从最初的概念设计到详细设计,到最后形成产品,它贯穿产品设计的全过程。参数化设计是将参数化的产品模型用数学中一一对应关系来表示,而不是确定其数值,当某些参数变化时,与之相关的其他参数也将随之改变,达到几何更改控制几何形状的目的。这种快速反应的尺寸驱动,高效的图形修改功能,为产品设计、产品造型、产品更新修改,产品系列化设计等提供了有效的手段。其核心是通过产品约束的表达方式,使用设计好的一组尺寸参数和约束来描述产品模型的几个图形,能够充分满足相同或者相近几何拓扑关系的设计需求,充分体现设计者的设计思想。 根据参数化设计对象不同,可以将参数化设计分成两种:零件级参数化设计和产品级参数化设计。目前,广泛应用于实践的是零件级参数化设计方法,主要是指在单个零部件的内部通过尺寸参数和约束控制零件的参数化模型,当尺寸参数和约束发生变化时,参数化零件模型自动更新。相对于零件级参数化设计,产品级参数化设计是一种更加高级的参数化设计方法,它更加注重零部件之间的相互关联关系,当某一个零件的参数修改后,与该零件相关的其他零部件也将完成同步更新,这种更新包括形状的更新和尺寸的更新。由此可知,产品

计算机辅助参数化设计方法

西南交通大学 本科毕业设计(论文) 轴系零部件CAD系统开发 CAD SYSTEM DEVELOPMENT FOR THE SHAFT PARTS 外文文献翻译 年级: 学号: 姓名: 专业: 指导老师: 2014年6月

计算机辅助参数化设计方法 在计算机辅助设计系统的参数化模型生成中提出了一种先进的方法。该方法在设计输入中利用了几何约束自动存储和拓扑参数技术的支持,将设计的顺序记录、设计者意图中的重要信息和全面的描述综合起来,从而实现设计。这是一种根据实际尺寸和结构参数用于执行评估模型的形状变种处理方式,它是基于存储的通用模型。 关键词:CAD 参数化建模变型设计几何约束 当代的参数化设计系统处理尺寸为设计参数。在本文中,他们被称为尺寸驱动的CAD系统。根据一个或多个维度的尺寸变化对几何模型进行高层次的调整为CAD系统关键的所在。在设计模型相同仅有尺寸不同的零件时只需改变不同尺寸即可得到相关模型,这种功能明显提高了设计效率。同时,通常需要的更新设计到设计制造的周期通常可以容易和快速地完成。此外,在概念设计阶段,尺寸在开始时并不总是已知的。在CAD中已有许多不同的技术已经发展到可以解决这个问题了。参考文献1就涉及到了这种技术。下面是两种主要的方法加以区分: ?利用高级编程语言进行尺寸参数化编程设计(例如利用宏语言) ?主模型图形交互设计,随后在主模型的基础上自动生成变种模型 第一种方法较明显需要系统用户具备特定的编程知识。因此,它只适用于特定的情况下,比如说有正当的额外培训费用。 图形交互式参数化设计方法在另一个方面有一些缺点:隐式约束的处理,如相切,直角,平行线等,没有得到圆满解决的。一个正确的集合在一个后处理隐式约束的手动分配是容易出错的。如果应用了隐式约束的自动识别方法,那么为了防止产生意外的约束,耗时的手动检查是必要的。在下一节中,介绍了一种利用设计命令的方法,克服了这个问题。 在CAD系统的设计方法的最新进展的参数设计中创造了一个进一步的主题。未来的CAD系统将在设计过程中支持高级形态特征如孔模式、铰链,复杂的通孔等与相对简单的几何图元,如点,线,面和小体结合。这些类型的系统通常被称为“基于特征的CAD系统。显然,这对于形状特征的三维变量生成又是至

浅谈参数化设计在建筑设计中的应用

浅谈参数化设计在建筑设计中的应用 摘要:本文试图探讨以数学为媒介,通过研究几何关系、逻辑、软件实现新的建筑设计手法。介绍了参数化设计的价值、前世今生,并以计算机为媒介的参数化设计的新理念。 关键词:参数化设计数学逻辑表皮 一、参数化设计的价值前景 参数化设计如今是如日中天,它的产生打破了一直以来建筑界的沉寂,给建筑界带来了无限的前景。然而,在这个追逐时尚的中国建筑市场里面,又有多少人真正的了解参数化设计呢? 也许有很多人认为参数化设计是最近几年才开始产生的,其实不是,参数化设计早已有之,它早就被利用于建筑设计之中,只不过他们并没有利用计算机的辅助。参数化设计的核心其实是数学,而并非计算机,计算机的运用其实是让参数化设计变得更加可行、更加方便、更加精确。 二、参数化设计的前世今生 参数化设计其实是来源于数学对自然界形态美学的解析。人们希望运用数学去掌握美的形式。最典型的是人们利用比例去寻找美的内在联系。古代的建筑师也是这样运用“比例”来进行建造的。罗马柱是依照柱子的直径来设计其他部件的,中国古建筑的斗拱也是作为一个参照模数进行组装的。而之所以用这一标准来衡量美以及自然,是因为当时还没发明小数点,而且也无法进行标准化生产,所以无法精确的去控制每个元件的尺寸。 建筑师对自然界形态的探讨和解读,并利用不同的方式把自然形态移植到建筑结构上,而这些探索慢慢的开始利用几何学原理和微积分来解析建筑和自然界。而他们主要是依照以下几个方面进行研究的:高迪设计的圣家族教堂所采用的重力悬垂绳索模型;弗赖•奥托设计的曼海姆联邦园林展的大顶棚,所采取的气泡力学原型;富勒的密苏里州植物园采用分子/晶体结构的空间网架机构等。 从根本上讲,参数化设计是把事物量化,揭示的是其最本质的东西,反而是最能体现形体美学、功能的形式的设计方式。而在21世纪的今天,计算机的引入,让参数化的作用日益强大。 三、计算机时代的参数化逻辑设计系统 1、L-SYSTEM MHCA组织就试图利用L-SYSTEM系统的逻辑思路,运用到建筑上面。他

参数化设计相关理论

《基于参数化的风景园林设计行业发展》 数字化(digital)“是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再将这些数字、数据转变为一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理后建立数字化模型。数字计算机的一切运算和功能都是用数字来完成的”[1],在设计领域中应用时,数字化设计(digital design)“包含的范围非常广泛,只要在设计的任何一个环节以任何方式使用了计算机,都可以说是数字化设计”[1]。[1] 匡纬. 风景园林“参数化”规划设计发展现状概述与思考[J]. 风景园林,2013(1):58-64.他们认为在范畴上,数字化设计包含参数化设计。 参数化设计发展简史 其实参数化设计思想介入前期方案生成在欧美发达国家早已有之,在20 世纪50~60 年代,美国经历了大萧条之后的第一次建设高峰,而欧洲则忙于处理二次世界大战后满目疮痍的景象。在经历了为解决居住问题和就业问题而快速发展短暂狂热之后,针对已经空前成熟的资本主义价值观本身,欧美人显然发现本国本地区文化遗产的延续和自然生态保护的重要性。 70 年代后期,计算机技术开始萌芽并以惊人的速度发展,随着晶体管技术的发明和推广,以IBM 为代表的企业纷纷走向计算机技术之路,在这个国际大背景下,在众多的设计公司中,SOM 建筑师事务所是最早意识到计算机能够给建筑行业带来一场前所未有革命的公司,早在20 世纪70~80 年代就提出了BIM(Building information modeling)即“一体化设计”的概念。伊恩·麦克哈格(Ian Lennox McHarg)是最早将参数化思想运用到生态园林景观设计的设计师之一,《设计结合自然》(Design With Nature,1969)中所介绍的矢量叠合绘制专题图的分析方法在现在看来已经无甚新奇,但在当时的社会环境背景下可谓巨大突破[3] [3]伊恩?伦诺克斯?麦克哈格. 设计结合自然[M]. 芮经纬译. 天津:天津大学出版社,2006.10. 实质上,参数化设计并不仅仅是建筑表皮的生成和建筑造型的“酷炫”这么简单,正因建筑本身的非自足性,一系列制约因素必须考虑其中,包括方案阶段的日照、供电、采暖、能源利用、环保、材料,建设过程中的结构实施难度、施工工艺、结构安全性和建成后的各种检验(包括LEED 检验),牵一发而动全身,在这种客观环境要求下,BIM 一体化设计模式就有了意义,其所追求的目标是建筑单体从内而外、自始至终整个生命周期的合理性、科学性和节约性,而现今我们所看到的在中国发生的种种建筑实践,大部分都与此毫无关联。 随着参数化设计在建筑领域的不断发展渗透,一种新的思潮“参数化主义”也随之涌现。“参数化主义”(parametricism)是由英国皇家建筑师学会建筑师、扎哈·哈迪德(Zaha Hadid)建筑事务所合伙人帕特里克·舒马赫(Patrik Schumacher)最早提出的(如图6),尽管这个称谓仍有争议,但已在一定范围(哲学领域)内开始运用。 线性景观是可以用简单的数量和逻辑关系概括的、直接性的、静态的景观,以欧洲古典园林为代表的规则对称式园林是最好的例证——一切均以数学上的几何比例为基础扩展开去,甚至将人的尺度也纳入到这一庞大的比例美学系统中来,其从形式到功能布局均是简单的二元关系(从点到点),是可以用x、y、z 三轴向量概括的;而非线性景观则融合了复杂的多元关系,单纯靠几何比例已无法解释其微妙之处,其特征是神秘而和谐,并带有混沌中意外的突变,且其中蕴含着各种逻辑上的关系,甚至哲学和心理学上的某种相互关联,并不单单是美学关联那么简单了。中国古典园林所蕴含的哲学原理和审美特质,使其体现出朴素的非线性特征来——看似随意而为的外在布局形式,实质上是追随“画意”和中国人眼中的自然主义的结果,而使其被赋予了一种内在的“禅意” 在现阶段的中国,面对一个数据充实、分析到位、系统完善而可能平面上不那么好看的科学设计,与一个平面表现十分花哨,却漏洞百出、难以自圆其说的艺术设计,很多决策者可能

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