計算機輔助設計

計算機造型輔助設計簡介

計算機輔助造型技術經過20多年的探索,已發展到特徵造型和引數化、變數化設計階段,為實體模型向產品模型的轉化鋪平了道路。以下是小編整理的計算機造型輔助設計簡介,希望大家認真閱讀!

計算機造型輔助設計簡介

  自由曲面設計

產品外形自由曲面設計的研究是CAS的一個重要內容,採用曲面特徵設計(Surface Feature Design)是自由曲面設計的一個重要發展。曲面特徵設計包括了3部分,即基本表面、移動特徵和串通圖形。

  草圖設計

草圖設計技術是隨著實體造型技術的發展、為滿足工業設計師傳統的手繪習慣而發展起來的造型技術。它是用來彌補傳統CAD系統與工業設計之間鴻溝的有效手段。該技術的重點在於2個方面:一是設計過程中的人機互動技術,即設計系統如何有效地模擬設計手繪;二是草圖重建技術。當前,國內外已建立了一些基於草圖的CAD系統。

工作站是一種以個人計算機和分散式網路計算為基礎,主要面向專業應用領域,具備強大的資料運算與圖形、影象處理能力,為滿足工程設計、動畫製作、科學研究、軟體開發、金融管理、資訊服務、模擬模擬等專業領域而設計開發的高效能運算機。

工作站根據軟、硬體平臺的不同,一般分為基於RISC/UNIX系統的傳統工作站和基於Windows、Intel的PC工作站。UNIX工作站是一種高效能的專業工作站,他具有強大的處理器(以前多采用RISC晶片)和優化的記憶體、I/O、圖形子系統,使用專有的處理器(Alpha、Mips、Power等)、記憶體以及圖形等硬體系統,專有的UNIX作業系統,針對特定硬體平臺的應用軟體,彼此互不相容。而PC工作站則是基於高效能的X86處理器之上,使用穩定的Windows NT及Windows2000 作業系統,採用符合專業圖形標準(OpenGL)的圖形系統,再加上高效能的儲存、I/O、網路等子系統,來滿足專業軟體執行的要求;以NT為架構的工作站採用的是標準、開放的系統平臺,能最大程度的降低擁有成本;並且由於ISV加強NT及2000平臺軟體的開發和移植工作,為NT及2000工作站提供大量的專業應用軟體。

Pro/Engineer

Pro/Engineer是美國PTC公司研製開發的基於引數化設計的三維設計軟體,是一個全方位的3D產品開發環境,集零件設計、裝配、模具開發、NC加工、鈑金設計、自動測量等功能於一體。應用Pro/Engineer能夠方便地完成複雜的三維實體造型。強大的曲面造型功能更能直觀地體現產品真實的設計思想,縮短設計時間,從而快速搶佔市場。

Pro/Engineer包括多個應用模組,其中Pro/SURFACE是一個選項模組。它擴充套件了Pro/ENGINEER的生成、輸入和編輯複雜曲面和曲線的功能。Pro/SURFACE提供了一系列必要的工具,使得工程師們在整個工業範圍內很容易地生成用於飛機和汽車的.氣動曲線和曲面,船殼設計以及通常所碰到的複雜設計問題。功能包括:1.生成曲線及曲線種類,(1)在草圖中畫出示意幾何體,(2)通過IGES輸入曲線,(3)通過IGES輸入定義曲線的點,(4)通過一系列點插值曲線,(5)求二個曲面的交換,(6)不、圓、樣條曲線、二次曲線、複合曲線。它們主要用於構造用於曲面實體模型的旋轉幾何體,定義用於生成任意仲類特徵的幾何體,定義掃描軌跡線,多點倔值/定義平滑線,增加或改變一個線框模型。2.編輯曲線,(1)在交點處截斷曲線,(2)縮短或加長地剪裁曲線,(3)通過移動定義點或改變斜率條件重新定義曲線,(4)改變曲面交線定義曲線,(5)刪除或恢復曲線。3.生成曲面及曲面種類,(1)衝壓或旋轉一條曲線,(2)沿著軌跡線掃描一條曲線,(3)沿著—多輪廓軌跡婦描一條曲線,(4)曲線之間的融合,(5)四條邊界曲線之間的融合,(6)通過一個點對映平滑表面,(7)兩族曲線之間的事例(“放樣”),(8)二交曲線間的融合,(9)二次曲面間的倒角/圓滑,(10)通過 IGES輸入曲面,(11)通過計算值曲面輸入,(12)平面、圓柱面、直紋曲面、圓錐面、球面/圓環面、旋轉曲面、薄壁柱面、非均勻有理B樣條曲面(NURBS)、倒角曲面(角的倒角)、恆定或可變半徑的倒角、偏置曲面和由計算值定義的曲面。4.編輯曲面,(1)將曲面縫合在一起形成一個曲面網,(2)在與其它曲面交線處剪裁曲面,(3)改變輸入點的檔案定義一個曲面,(4)重新定義用於定義曲面的軌跡或曲線,(5)用曲面或曲面網替換實體模型的任一表面,(6)將曲面縫合在一起形成一個封閉的容器從而生成一個實體模型,(7)偏置一個曲面或曲面網,(8)將一個曲面轉換成一個薄壁實體。 它們主要用於構造複雜特徵和零件,構造表面模型,構造實體模型,在一個實體上生成任意種凹下或凸起物,用一新的曲面或網替換實體模型上的任意表面,給一線框模型復益上表面並變成一個非引數化的實體模型,實體表面可以生成偏置表面。

  Unigraphics

Unigraphics(簡稱UG)起源於美國麥道飛機公司,當時為了設計和製造F15戰鬥機而形成了UG產品。由於它在計算機輔助設計、計算機輔助製造、計算機輔助工程、以及產品資料管理上所具有的卓越的效能,加上它提供CAD/CAM/CAE/PDM整合解決方案,目前該軟體在航天航空、汽車製造、模具加工、通用機械等領域具有很高得知名度,並受到廣泛的應用。同時,UG還提供程式設計工具UG/Open API用來進行二次開發。

UG以Parasolid幾何造型核心為基礎,採用基於約束的特徵建模與傳統的幾何建模為一體的複合建模技術,其曲面功能包含於Freeform Modeling模組之中,採用了NURBS、B樣條、Bezier為數學基礎,同時保留解析幾何實體造型方法,造型能力較強。其曲面建模完全整合在實體建模之中,並可獨立生成自由形狀形體以備實體設計時使用,而許多曲面建模操作可直接生成或修改實體模型,曲面殼體、實體與定義它們的幾何體完全相關。UG實現了面與體的完美整合,可將無後度曲面殼縫合到實體上。總體上,UG的實體化曲面處理能力是其主要特徵和優勢。

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