Параметрическое проектирование

Параметрическое проектирование

Процесс параметрического моделирования (проектирования) (часто используют термин параметризация) — моделирование (проектирование) с использованием параметров элементов модели и соотношений между этими параметрами. Параметризация позволяет за короткое время «проиграть» (с помощью изменения параметров или геометрических отношений) различные конструктивные схемы и избежать принципиальных ошибок.

Параметрическое моделирование существенно отличается от обычного двухмерного черчения или трехмерного моделирования. Конструктор, в случае параметрического проектирования, создает математическую модель объектов с параметрами, при изменении которых происходят изменения конфигурации детали, взаимные перемещения деталей в сборке и т.п.

Идея параметрического моделирования появилась еще на ранних этапах развития САПР, но долгое время не могла быть осуществлена по причине недостаточной компьютерной производительносити. История параметрического моделирования началась в 1989 году, когда вышли первые системы с возможностью параметризации. Первопроходцами были Pro/ENGINEER (трехмерное твердотельное параметрическое моделирование) от Parametric Technology Corporation и T-FLEX CAD (двухмерное параметрическое моделирование) от Топ Системы[1] [2]

Содержание

Двухмерное параметрическое черчение и моделирование

Параметризация двухмерных чертежей обычно доступна в параметризации двухмерных чертежей практически не используются. Параметрические САПР

Примеры двухмерных САПР с возможностью параметризации:

Трехмерное твердотельное параметрическое моделирование

Трехмерное параметрическое моделирование является гораздо более эффективным (но и более сложным) инструментом, нежели двухмерное параметрическое моделирование. В современных системах среднего и тяжелого класса наличие параметрической модели заложено в идеологию самих САПР. Существование параметрического описания объекта является базой для всего процесса проектирования.

Примеры САПР, использующих трехмерное твердотельное параметрическое моделирование:

  • САПР тяжелого класса французской фирмы Dassault Systemes
  • NX (Unigraphics) - САПР тяжелого класса от Siemens PLM Software
  • Pro/Engineer - САПР тяжелого класса от Parametric Technology Corporation (PTC)
  • САПР среднего класса от САПР среднего класса от Siemens PLM Software
  • САПР среднего класса от SolidWorks Corporation (подразделение Dassault Systemes)
  • 3design CAD - САПР для ювелирного и графического дизайна от французкого разработчика Vision Numeric
  • T-FLEX CAD - российская САПР среднего класса, использующая геометрическую параметризацию от компании Топ Системы
  • Компас - известная российская САПР среднего класса от компании АСКОН

Типы параметризации

Табличная параметризация

Табличная параметризация заключается в создании таблицы параметров типовых деталей. Создание нового экземпляра детали производится путем выбора из таблицы типоразмеров. Возможности табличной параметризации весьма ограничены, поскольку задание произвольных новых значений параметров и геометрических отношений обычно невозможно.

Однако, табличная параметризация находит широкое применение во всех параметрических САПР, поскольку позволяет существенно упростить и ускорить создание библиотек стандартных и типовых деталей, а также их применение в процессе конструкторского проектирования.

Иерархическая параметризация

Иерархическая параметризация (параметризация на основе истории построений) заключается в том, что в ходе построения модели вся последовательность построения отображается в отдельном окне в виде "дерева построения". В нем перечислены все существующие в модели вспомогательные элементы, эскизы и выполненные операции в порядке их создания.

Помимо "дерева построения" модели, система запоминает не только порядок ее формирования, но и иерархию ее элементов (отношения между элементами). (Например: сборки -> подсборки -> детали).

Параметризация на основе истории построений присутствует во всех САПР использующих трехмерное твердотельное параметрическое моделирование. Обычно такой тип параметрического моделирования сочетается с вариационной и/или геометрической параметризацией.


Вариационная (размерная) параметризация

Вариационная или размерная параметризация основана на построении эскизов (с наложением на объекты эскиза различных параметрических связей) и наложении пользователем ограничений в виде системы уравнений, определяющих зависимости между параметрами.

Процесс создания параметрической модели с использованием вариационной параметризации выглядит следующим образом:

  • На первом этапе создается эскиз (профиль) для трехмерной операции. На эскиз накладываются необходимые параметрические связи.
  • Затем эскиз "образмеривается". Уточняются отдельные размеры профиля. На этом этапе отдельные размеры можно обозначить как переменные (например, присвоить имя "Length") и задать зависимости других размеров от этих переменных в виде формул (например, "Length/2")
  • Затем производится трехменрая операция (например, выталкивание), значение атрибутов операции тоже служит параметром (например, величина выталкивания).
  • В случае необходимости создания сборки, взаимное положение компонентов сборки задается путем указания сопряжений между ними (совпадение, параллельность или перпендикулярность граней и ребер, расположение объектов на расстоянии или под углом друг к другу и т.п.).

Вариационная параметризация позволяет легко изменять форму эскиза или величину параметров операций, что позволяет удобно модифицировать трехмерную модель.


Геометрическая параметризация

Геометрическая параметризацией называется парметрическое моделирование, при котором геометрия каждого параметрического объекта пересчитывается в зависимости от положения родительских объектов, его параметров и переменных.

Параметрическая модель, в случае геометрической параметризации, состоит из элементов построения и элементов изображения. Элементы построения (конструкторские линии) задают параметрические связи. К элементам изображения относятся линии изображения (которыми обводятся конструкторские линии), а также элементы оформления (размеры, надписи, штриховки и т.п.).

Одни элементы построения могут зависеть от других элементов построения. Элементы построения могут содержать и параметры (например, радиус окружности или угол наклона прямой). При изменении одного из элементов модели все зависящие от него элементы перестраиваются в соответствии со своими параметрами и способами их задания.

Процесс создания параметрической модели методом геометрической параметризации выглядит следующим образом:

  • На первом этапе конструктор задает геометрию профиля конструкторскими линиями, отмечает ключевые точки.
  • Затем проставляет размеры между конструкторскими линиями. На этом этапе можно задать зависимость размеров друг от друга.
  • Затем обводит конструкторские линии линиями изображения - получается профиль, с которым можно осуществлять различные трехмерные операции.

Последующие этапы в целом аналогичны процессу моделирования с использованием метода вариационной параметризации.

Геометрическая параметризация дает возможность более гибкого редактирования модели. В случае необходимости внесения незапланированного изменения в геометрию модели не обязательно удалять исходные линии построения (это может привести к потере ассоциативных взаимосвязей между элементами модели), можно провести новую линию построения и перенести на нее линию изображения.

См. также

Ссылки

Примечания

  1. История CAD от Marian Bozdoc (перевод на русский)
  2. История CAD от Marian Bozdoc (на англ языке)



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Параметрическое проектирование" в других словарях:

  • Параметрическое возбуждение колебаний — (вибрации) – возбуждение колебаний (вибрации) системы не зависящим от состояния системы изменением во времени одного или нескольких ее параметров (массы, момента инерции, коэффициента жесткости, коэффициента сопротивления). [ГОСТ 24346 80]… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Параметрическое моделирование — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Параметрическое моделирование (параметризация)  моделирование (проектирование) с использованием параметров элементов модели и соотношений между… …   Википедия

  • NX (САПР) — NX ‎ Тип CAM, СAPP, CAE Разработчик Siemens PLM Software ОС Microsoft Windows,UNIX, Linux, Mac OS X …   Википедия

  • NX (система автоматизированного проектирования) — У этого термина существуют и другие значения, см. NX. NX …   Википедия

  • T-FLEX CAD — Тип САПР Разработчик Топ Системы …   Википедия

  • T-Flex — «T FLEX CAD» система автоматизированного проектирования, разработанная компанией «Топ Системы» с возможностями параметрического моделирования и наличием средств оформления конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД. «T FLEX CAD»… …   Википедия

  • T-FLEX CAD 2D — «T FLEX CAD» система автоматизированного проектирования, разработанная компанией «Топ Системы» с возможностями параметрического моделирования и наличием средств оформления конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД. «T FLEX CAD»… …   Википедия

  • SolidWorks — Тип САПР Разработчик SolidWorks Corporation Операционная система Windows Последняя версия 2013 SP1 (ноябрь 2012) Лицензия …   Википедия

  • Список САПР — Список САПР. САПР  программное обеспечение, предназначенное для создания чертежей, конструкторской и технологической документации, а также 3D моделей. В данный список включены наиболее распространённые CAx программы (CAD, CAM, CAE).… …   Википедия

  • SysML — (англ. The Systems Modeling Language, язык моделирования систем) объектно ориентированный язык моделирования систем. Поддерживает определение, анализ, проектирование, проверку и подтверждение соответствия широкого спектра систем. SysML… …   Википедия

Книги

Другие книги по запросу «Параметрическое проектирование» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»