PROE参数化与行为建模.pdf

参数化建模简介 参数 关系 齿轮参数化建模 p r o e 参数化建模简介 1 本教程分两部分 第一部分主要介绍参数化建模的相关概念和方法 包括参数的概念 参数的设置 关系的 概念 关系的类型 如何添加关系以及如何使用关系创建简单的参数化零件 以齿轮为例 第二部分介绍参数化建模的其他方法 如族表的应用 如何使用 UDF 用户自定义特征 如何使用 Pro Program 创建参数化零件 后一部分要等一段时间了 呵呵 参数化设计是 proe 重点强调的设计理念 参数是参数化设计的核心概念 在一个模型中 参数是通过 尺 寸 的形式来体现的 参数化设计的突出有点在于可以通过变更参数的方法来方便的修改设计意图 从而修改设 计意图 关系式是参数化设计中的另外一项重要内容 它体现了参数之间相互制约的 父子 关系 所以 首先要了解 p r o e 中参数和关系的相关理论 一 什么是参数 参数有两个含义 一是提供设计对象的附加信息 是参数化设计的重要要素之一 参数和模型一起存储 参数可以标明不同模型 的属性 例如在一个 族表 中创建参数 成本 后 对于该族表的不同实例可以设置不同的值 以示区别 二是配合关系的使用来创建参数化模型 通过变更参数的数值来变更模型的形状和大小 二 如何设置参数 PDF Page Organizer Foxit Software 在零件模式下 单击菜单 工具 参数 即可打开参数对话框 使用该对话框可添加或编辑一些参数 1 参数的组成 1 名称 参数的名称和标识 用于区分不同的参数 是引用参数的依据 注意 用于关系的参数必须以字母开 头 不区分大小写 参数名不能包含如下非法字符 和 等 2 类型 指定参数的类型 a 整数 整型数据 b 实数 实数型数据 c 字符型 字符型数据 d 是否 布尔型数据 3 数值 为参数设置一个初始值 该值可以在随后的设计中修改 4 指定 选中该复选框可以使参数在 PDM Product Data Management 产品数据管理 系统中可见 5 访问 为参数设置访问权限 a 完全 无限制的访问权 用户可以随意访问参数 b 限制 具有限制权限的参数 c 锁定 锁定的参数 这些参数不能随意更改 通常由关系式确定 6 源 指定参数的来源 PDF Page Organizer Foxit Software a 用户定义的 用户定义的参数 其值可以随意修改 b 关系 由关系式驱动的参数 其值不能随意修改 7 说明 关于参数含义和用途的注释文字 8 受限制的 创建其值受限制的参数 创建受限制参数后 它们的定义存在于模型中而与参数文件无关 9 单位 为参数指定单位 可以从其下的下拉列表框中选择 2 增删参数的属性项目 可以根据实际需要增加或删除以上 9 项中除了 名称 之外的其他属性项目 三 关系的概念 关系是参数化设计的另一个重要因素 关系是使用者自定义的尺寸符号和参数之间的等式 关系捕获特征之间 参数之间或组件之间的设计关系 可以这样来理解 参数化模型建立好之后 参数的意义可以确定一系列的产品 通过更改参数即可生成不同尺寸 的零件 而关系是确保在更改参数的过程中 该零件能满足基本的形状要求 如参数化齿轮 可以更改模数 齿 数从而生成同系列 不同尺寸的多个模型 而关系则满足在更改参数的过程中齿轮不会变成其他的零件 四 关系式的组成 关系式的组成主要有 尺寸符号 数字 参数 保留字 注释等 1 符号类型 PDF Page Organizer Foxit Software 系统会给每一个尺寸数值创建一个独立的尺寸编号 在不同的模式下 被给定的编号也不同 PDF Page Organizer Foxit Software 4 自定参数 用户自定义的参数 使用者参数名必须以字母开头 如果它们要用于关系的话 不能使用 d kd rd tm tp 或 tpm 作为使用者参数名 因为它们是由尺寸保留使用的 使用者参数名不能包含非字母数字字符 诸如 2 系统内缺省的常量 大小写视为相同 下列参数是由系统保留使用的 3 运算符号 算数 比较 逻辑 4 数学函数 大小写视为相同 PDF Page Organizer Foxit Software 下面简单介绍这些函数的用法 sin cos tan 函数 这三个都是数学上的三角函数 分别使用角度的度数值来求得角度对应的正弦 余弦和正切值 比如 A sin 30 A 0 5 B cos 30 B 0 866 C tan 30 C 0 577 asin acos atan 函数 这三个是上面三个三角函数的反函数 通过给定的实数值求得对应的角度值 如 A asin 0 5 A 30 B acos 0 5 B 60 C atan 0 5 C 26 6 sinh cosh tanh 函数 在数学中 双曲函数类似于常见的 也叫圆函数的 三角函数 基本双曲函数是双曲正弦 sinh 双曲余弦 cosh 从它们导出双曲正切 tanh 等 sinh 双曲正弦 sinh x e x e x 2 cosh 双曲余弦 cosh x e x e x 2 tanh 双曲正切 tanh x sinh x cosh x e x e x e x e x 函数使用实数作为输入值 sqrt 函数 开平方 如 PDF Page Organizer Foxit Software A sqrt 100 A 10 B sqrt 2 B 1 414 log 函数 求得 10 为底的对数值 如 A log 1 A 0 A log 10 A 1 A log 5 A 0 6989 ln 函数 求得以自然数 e 为底的对数值 e 是自然数 值是 2 718 如 A ln 1 A 0 A ln 5 A 1 609 exp 函数 求得以自然数 e 为底的开方数 如 A exp 2 A e 2 7 387 abs 函数 求得给定参数的绝对值 如 A abs 1 6 A 1 6 B abs 3 5 B 3 5 max min 函数 求得给定的两个参数之中的最大最小值 如 A max 3 8 2 5 A 3 8 B min 3 8 2 5 B 2 5 mod 函数 求第一个参数除以第二个参数得到的余数 如 A mod 20 6 A 2 B mod 20 7 6 1 B 2 4 pow 函数 指数函数 如 A pow 10 2 A 100 B pow 100 0 5 B 10 ceil 和 floor 均可有一个附加参数 用它可指定舍去的小数位 ceil parameter name or number number of dec places floor parameter name or number number of dec places parameter name or number 参数名或数值 要保留的小数位 可省略 number of dec places 要保留的小数位 可省略 它的取值的不同可有不同的结果 可以为数值亦可为参数 若为实数则取整 若 number of dec place 8 则不作任何处理 用原值 PDF Page Organizer Foxit Software 若 number of dec place11 比 10 2 大的最小整数为 11 floor 10 2 11 比 10 2 小的最大整数为 11 floor 10 2 10 比 10 2 小的最大整数为 10 Ceil 10 255 2 10 26 比 10 255 大的最小符合数 Ceil 10 255 0 11 floor 10 255 1 10 2 Len1 ceil 20 5 Len1 21 Len2 floor 11 3 Len2 12 Len Len1 Len2 Len 9 5 其他函数 Proe 中提供的函数很多 除上述数学函数外 还有许多函数 在此介绍几个字符串函数 tring length 返回某字符串参数中字符的个数 用法 String length Parameter name or string 参数名或字符串例 如 strlen1 string length material 则 strlen1 8 若 material steel strlen2 string length material 则 strlen2 5 rel model name 返回目前模型的名称 用法 rel model name 注意括号内为空的 返回目前模型名称 例 当前模型为 part1 则 partName rel model name partName part1 如在装配图中 则需加上进程号 session Id 例如 partName rel model name 2 rel model type 返回目前模型类型 用法 rel model type 例 如当前模型为装配图 parttype rel model type parttype ASSEMBLY itos 将整数换成字符串 用法 Itos integer 整数 若为实数则舍去小数点 例 S1 Itos 123 s1 123 S2 itos 123 57 s2 123 intl 123 5 s3 itos intl s3 123 search 查找字符串 返回位置值 用法 search string substring string 原字符串 PDF Page Organizer Foxit Software substring 要找的字符串 查到则返回位置 否则返回 0 第一个字符位置值为 1 依此类推 例 Parstr abcdef 则 Where search parstr bcd Where 2 Where search parstr bed where 0 没查到 extract 提取字符串 用法 extract string position length string 原字符串 position 提取位 大于 0 而小于字符串长度 length 提取字符数 不能大于字符串长度 例 new extraecl abcded 2 3 new bcd 其含义是 从 abcdef 串的第 2 个字符 b 开始取出 3 个字符 exists 测试项目是否存在 用法 exists Item Item 可以是参数或尺寸 例 If exists d5 检查零件内是否有 d5 尺寸 If exists material 检查零件内是否有 material 参数 evalgraph 计算函数 用法 evalgraph graph name x value 其中 graph name 是指控制图表 graph 的名字 要用双引号括起 x value 是 graph 中的横坐标值 函 数返回 graph 中 x 对应的 y 值 如 sd5 evalgraph sec 3 evalgraph 只是 proe 提供的一个用于计算图表 graph 中的横坐标对应纵坐标的 值的一个函数 你可以用在任何场合 trajparf of pnt 返回指定点在曲线中的位置比例 用法 t r a j p a r o f p n t c u r v e n a m e p o i n t n a m e curve name 是曲线的名称 point name 则为点的名字 两个参数都需要用 来括起 函数返回的是点在曲线上的比例值 可能等于 trajpar 也可能是 1 trajpar 视曲线 的起点如何 ratio trajpar of pnt wire pnt1 ratio 的值等于点 pnt1 在曲线 wire 上的比例值 6 注释 后文字并不会参与关系式的运算 可用来描述关系式的意义 如 Width is equal to 2 height d1 2 d2 五 关系式的分类 PDF Page Organizer Foxit Software proe 提供了为数不少的关系式 范围涵盖广泛 不过 一般使用者常用的仅其中几种 一下列举三大类分别说 明 1 简单式 该类型通常用于单纯的赋值 如 m 2 d1 d2 2 2 判断式 有时必须加上一些判断语句 以适合特定的情况 其语法是 if endif if else endif 如 1 if endif if d2 d3 length A 100 endif if volume 50 area10 type 1 if B 8 type 2 endif else type 0 endif 3 解方程与联立解方程组 在设计时 有时需要借助系统求解一些方程 在 proe 中 求解方程的语法是 solve for 若解不止一组 系统也仅能返回一组结果 如 r base 70 radtodeg 180 pi A 0 solve A radtodeg atan A trajpar 20 for A d3 r base 1 A 2 0 5 PDF Page Organizer Foxit Software area 100 perimeter 50 solve d3 d4 area 2 d3 d4 perimeter for d3 d4 六 如何添加关系 单击主菜单 工具 关系 即可打开关系对话框 PDF Page Organizer Foxit Software 下面以实例说明如何使用参数和关系创建参数化零件 PDF Page Organizer Foxit Software 1 新建零件 gear 2 设置尺寸参数 单击菜单 工具 参数 在参数对话框中添加尺寸的各个参数 如下图所示 PDF Page Organizer Foxit Software 3 绘制齿轮基本圆 选取 FRONT 平面为草绘平面 单击草绘按钮 进入到二维草绘 在草绘平面内绘制认知尺寸的四个同心圆 确 定 退出草绘模式 4 创建齿轮关系式 确定齿轮尺寸 1 在 工具 主菜单选取 关系 选项 打开关系对话框 2 在关系对话框中分别添加齿轮的分度圆直径 基圆直径 齿根圆直径以及齿顶圆直径的关系式 如下图所示 通过这些关系式以及已知的参数来确定上述参数的数值 3 接下来将参数与图形上的尺寸相关联 在图形上单击选择尺寸代号 将其添加到 关系 对话框中 再编辑 PDF Page Organizer Foxit Software 关系式 添加完毕后的 关系 对话框如下图所示 其中为尺寸 sdO sdl sd2 和 sd3 新添加了关系 将这四 个圆依次指定为基圆 齿根圆 分度圆和齿顶圆 4 在 关系 对话框中单击确定按钮 系统自动根据设定的参数和关系式再生模型并生成新的基本尺寸 最终 生成如下图所示的标准齿轮基本圆 以下内容需要回复才能看到 5 创建齿轮轮廓线 1 在右工具箱中单击 基准曲线 按钮打开 曲线选项 菜单 在该菜单中选择 从方程 选项 然后选取 完 PDF Page Organizer Foxit Software 成 选项 2 系统提示选取坐标系 在模型树窗口中选择当前的坐标系 然后在 设置坐标类型 菜单中选择 笛卡尔 选项 系统打开一个记事本编辑器 3 在记事本中添加如下图所示的渐开线方程式 完成后依次选取 文件 保存 选项保存方程式 然后关 闭记事本窗口 4 单击 曲线 从方程 对话框中的确定按钮 完成齿轮单侧渐开线的创建 生成如下图所示的齿廓曲线 5 创建基准点 P N T O 在右工具箱中单击 基准点 按钮打开 基准点 对话框 选择下图 1所示的两条曲线 PDF Page Organizer Foxit Software 作为基准点的放置参照 选择时按住 C T R L 键 图 2 创建的基准点最终如下图 3 所示 6 创建基准轴 A l 在右工具箱中单击 基准轴 按钮打开 基准轴 对话框 选取 T O P 和 R I G H T 基准平面作 PDF Page Organizer Foxit Software 为放置参照 选择时按住 C T R L 键 如下图所示 7 创建基准平面 D T M l 在右工具箱中单击基准平面按钮打开 基准平面 对话框 选取前面已经创建的基准 点 P N T 0 和基准轴 A 1 作为参照 选择时按住 C T R L键 创建下图所示的基准平面 8 创建基准平面 D T M 2 在右工具箱中单击基准平面按钮打开 基准平面 对话框 在参照中选择基准平面 D T M l PDF Page Organizer Foxit Software 和基准轴 A 1 作为参照 选择时按住 C T R L键 然后在 旋转 文本框中输入 3 6 0 4 z 如下图所示 9 在 工具 主菜单中选取 关系 选项打开 关系 对话框 在模型树单击上一步创建的 D T M 2 基准平面 此时将显示如图所示的角度参数 本实例中为 d 6 单击该尺寸将其添加到关系对话框 并完成关系式 d 8 3 6 0 4 z 如下图所示 关闭 关系 对话框 PDF Page Organizer Foxit Software 1 0 镜像渐开线 在工作区中选取已创建的渐开线齿廓曲线 然后单击右工具箱中的 镜像 按钮 选择基准 平面 D T M 2 作为镜像平面 镜像渐开线后的结果如下图 6 创建齿顶圆实体特征 1 在右工具箱中单击拉伸按钮 打开设计图标板 在图标板中单击定义放置打开 草绘 面板 单击 定义 按钮打开 草绘 对话框 选择基准平面 F R O N T 作为草绘平面 其他设置接受系统默认参数 最后单击 草 绘 钮进入二维草绘模式 2 在右工具箱中单击 通过边创建图元 按钮打开 类型 对话框 选择其中的 环 单选按钮 然后在工作 区中选择下图所示的曲线作为草绘剖面 最后在右工具箱中单击确定按钮 退出二维草绘模式 3 在图标板中设置拉伸深度为 B 系统弹出如下图所示询问对话框 单击是按钮确认引入关系式 单击完成按 PDF Page Organizer Foxit Software 钮完成齿顶圆实体的创建 如图所示 4 仿照前面介绍的方法将拉伸深度参数添加到 关系 对话框中 并编辑关系式 d 9 B 如图所示 7 创建齿廓曲线 1 在右工具箱中单击 草绘 按钮 打开 草绘 对话框 选取基准平面 F R O N T 作为草绘平面 单击刊按钮 确保草绘视图方向指向实体特征 接受其他系统缺省参照后进入二维草绘模式 2 在右工具箱中单击 通过边创建图元 按钮 打开 类型 对话框 选择其中的 单个 单选按钮 使用修 剪和圆角钮并结合绘图工具绘制如图所示的二维图形 在两个圆 角处添加等半径约束 完成后单击右工具箱中 PDF Page Organizer Foxit Software 单击完成按钮 退出二维草绘模式 3 将圆角半径参数添加到关系式对话框 完善关系式 如下图所示 8 创建第一个齿槽 1 选中刚刚做好的草绘特征 在右工具箱中单击拉伸按钮 打开设计图标板 在图标板中单击 放置 按钮打开草绘 面板 此时可以看到系统自动选取上一步创建的草绘曲线作为草绘 PDF Page Organizer Foxit Software 2 按照下图所示设置特征参数 完成 最终效果如下图 9 创建齿轮阵列特征 1 右键单击刚刚做好的拉伸特征 在编辑菜单中选择阵列 打开阵列操控板 将阵列类型改为轴 选择 A 1 作为轴阵列参照 如下图设置 确定 2 将阵列成员数添加到关系式 单击工具 关系 打开关系对话框 在模型树单击刚刚做好的轴阵列 此时阵 PDF Page Organizer Foxit Software 列尺寸参数将显示在屏幕上 单击阵列成员数尺寸 将该尺寸添加到关系式中 完善关系式 如下图所示 3 确定后再生 最终个结果如下图 10 添加修饰特征 1 在右工具箱中单击拉伸按钮打开设计图标板 在图标板中单击放置按钮打开 草绘 面板 选择基准平面FRONT 作为草绘平面 在草绘平面中绘制直径为 35 的圆 创建减材料拉伸实体特征 拉伸深度为 9 生成如下图所示 PDF Page Organizer Foxit Software 2 将上述拉伸特征尺寸添加到关系式 剖面尺寸 d90 0 8 m z 拉伸深度 d89 0 3 b 如下图所示 3 在右工具箱中单击基准剖面按钮打开 基准平面 对话框 选取基准平面 FRONT 作为参照 在 平移 文本 PDF Page Organizer Foxit Software 框中输入 B 2 创建新的基准平面 DTM3 4 选取前面创建的减材料拉伸特征 然后在 编辑 主菜单中选取 镜像 选项 然后选取新建基准平面 DTM3 作为镜像平面 在齿轮另一侧创建相同的减材料特征 5 在右工具箱中单击 拉伸 按钮打开设计图标板 在图标板中单击 放置 按钮打开 草绘 面板 选择如 下图所示平面作为草绘平面 在草绘平面内绘制如图所示图形 设置拉伸深度为 穿透 创建如图所示结构 PDF Page Organizer Foxit Software 6 从 工具 主菜单中选取 关系 选项打开 关系 对话框 为拉伸实体特征的下列尺寸编辑关系 中心圆孔半径 d99 0 16 m z 键槽高度 d100 0 03 m z 键槽宽度 d101 0 08 m z 小圆直径 d96 0 12 m z 小圆圆心到大圆圆心的距离 d97 0 3 m z d98 0 3 m z PDF Page Organizer Foxit Software 最终效果 PDF Page Organizer Foxit Software 行为建模 B M X 基础教程 b y s g j u n f e n g 1 行为建模技术概述 1 1 什么是行为建模 1 2 行为建模的步骤 2 创建分析特征 2 1 测量 2 2 模型分析 2 3 几何分析 2 4 自定义分析 U D A 2 5 关系 3 敏感度分析 4 可行性 优化分析 5 行为建模实例一 动平衡问题 6 行为建模实例二 容积 刻度问题 含用户自定义分析 U D A 1 行为建模技术概述 1 1 什么是行为建模 PDF Page Organizer Foxit Software 2 0 世纪 6 0 年代在计算机广泛应用的基础上发展起来了一项新的技术 优化设计 它能大大 的缩短设计周期 使设计精度得到显著提高 并且可以设计出用传统的设计方法所无法达到的最优 方案 而行为建模 B e h a v i o r a l M o d e l i n g 正是在 P r o e软件中引入优化设计的功能 其目的是使 C A D 软件不但能用于造型 更重要的是能用于智能设计 寻找最优的解决方案 同时它也是一种参 数化设计分析工具 在特定设计意图和设计约束前提下 经一系列测试参数迭代运算后 可以为设 计人员提供最佳的设计建议 P r o E 的行为建模模块可以对模型进行多种分析 并可将分析结果回馈到模型 并修改设计 它通过把导出值 如质量分布 包含到参数特征中 再反过来使用它们控制和生成其它模型的几何 图形 举例来说 如果要设计一个容积为 2 0 0 M L 的杯子 常规做法是先一一计算出杯子的相关尺寸 然后再进行建模 而有了行为建模后 就可以先大致确定杯子的一些尺寸 确定变量 即可变化的 尺寸 然后使用优化设计的方法对建立的模型进行优化 改变相关尺寸 最终使杯子的容积为 2 0 0 M L 设计目标 1 2 行为建模的步骤 使用行为建模技术 首先要创建合适的分析特征 建立分析参数 利用分析特征对模型进行如 物理特性 曲线性质 曲面性质 运动情况等测量 接下来 定义分析目标 通过分析工具产生有 用的特征参数 经系统准确计算后找出最佳答案 其具体过程如下图 1 所示 分析特征属于基准特征的一种 其目的是对要设计优化或是可行的参数进行分析 分析模型的 物理特性 曲线特性 曲面特性模型运动特性等 是行为建模前的关键一步 敏感度分析可以用来分析模型尺寸或模型参数在指定范围内改变时 多种测量数量 参数 的变 化方式 其结果体现为每一个选定的参数得到一个图形 把参数值显示为尺寸函数 可行性研究与最优化分析可以使系统计算出一些特殊的尺寸值 这些尺寸值使得模型能够满足 某些用户指定约束 并且系统会从中寻找出可行的最佳的解决方案 多目标设计研究是专门用来处理因大量设计变量与设计约束相矛盾时 产生众多设计目标的情 况 它能够寻找出为数不少的解决方案 因而可避免使用可行性 最佳化时所发生的局部解 2 创建分析特征 PDF Page Organizer Foxit Software 从以上行为建模的步骤中可以看出 要进行行为建模 首先要对模型进行分析 建立分析特征 分析特征是 属于基准特征的一种 要建立分析特征 可单击主菜单分析或工具栏来建立各种分析特征 常用的分析特征类型 有测量 模型 几何 外部分析 机械分析 用户自定义分析 关系等 2 1 测量 使用测量功能在模型上进行测量动作 并且可将此测量结果建立为可用的参数进而产生分析基准 并且在模 PDF Page Organizer Foxit Software 型树种显示 注意 并不是所有的分析类型都支持特征创建 单击主菜单分析 测量 使用下列命令之一测量模型几何 o 距离 D i s t a n c e 测量两个图元之间的距离 o 长度 L e n g t h 测量曲线或边的长度 o 角度 A n g l e 测量两图元间的角度 o 面积 A r e a 测量所选曲面 面组小平面或整个模型的面积 o 直径 D i a m e t e r 测量曲面的直径 o 转换 T r a n s f o r m 显示指向第二个坐标系的注释 生成一个包含两个坐标系之间的转换 矩阵值的转换文件 注意 在 组件 模式下 所有测量都是以未分解的组件距离为基础的 分解组件只影响组件元件的视图 如测量如图所示零件上表面的面积 并建立分析特征 1 单击主菜单分析 测量 区域 打开区域对话框 2 鼠标单击选择零件上表面 此时在区域对话框中将显示上表面的面积为 7 4 3 9 6 0 同时 绘图区也显 示该数值 也可在该对话框中的方向参照收集器中添加一个方向参照 此时将测量选择的曲面在该方向的投影 面积 PDF Page Organizer Foxit Software 在该对话框的底部分析类型 上图 下来列表框中有三种类型可供选择 快速 Q u i c k 做出选取时实时显示选取的结果 但不保存分析的结果 已保存 S a v e d 将分析与模型一起保存 此时 保存的分析将在 P r o E N G I N E E R 图 形窗口中动态显示 改变几何时 分析结果同时自动更改 可在主菜单分析 保存 的分析 S a v e d A n a l y s i s 对话框中显式 隐藏或删除保存的分析结果 特征 F e a t u r e 将测量结果保存为新特征 新特征将在模型树中显示 可为分析特 征创建参数和基准 3 在分析类型中选择 已保存 分析名称更改为 T O P A R E A 单击确定 4 此时零件上表面的面积将动态显示在 P r o e 图形窗口中 更改零件尺寸 该分析结果也将自动更改 PDF Page Organizer Foxit Software 5 单击主菜单 分析 保存的分析 打开 保存的分析 对话框 在该对话框中可对已保存的分析结 果进行编辑 显式 隐藏 删除选定的分析结果或将已保存的分析结果创建为特征 在步骤三中也可将分析类型改为 特征 名称同样为 T O P A R E A 此时将创建名为 T O P A R E A 的新特征 并在模型树中显示 2 2 模型分析 PDF Page Organizer Foxit Software 使用模型分析功能可在模型上进行各种物理量的计算 并且可将次结果建立为可以的参数进而产生基 准 并在模型树中显示 单击主菜单 分析 模型 可进行下列类型的模型分析 质量属性 M a s s P r o p e r t i e s 计算零件 组件或绘图的质量属性 X 截面质量属性 X S e c t i o n M a s s P r o p e r t i e s 计算剖面的质量属性 单侧体积 O n e S i d e d V o l u m e 计算模型在某指定平面一侧的体积 在 零件 和 绘图 模式下 可以使用 单侧体积 类型分析 配合间隙 P a i r s C l e a r a n c e 计算在模型中两个对象或图元 子组件 零件 曲面 缆或图元的任意组合 间 的间隙距离或干涉 全局间隙 G l o b a l C l e a r a n c e 计算模型的每个零件或子组件间的间隙 体积干涉 V o l u m e I n t e r f e r e n c e 验证所选封闭面组不受任何干涉 全局干涉 G l o b a l I n t e r f e r e n c e 显示模型中每个零件或子组件之间干涉的有关信息 在一个绘图或组件中 短边 S h o r t E d g e 计算所选零件或元件中的最短边的长度 并确定模型中有多少边比指定长度短 边类型 E d g e T y p e 确定用于创建所选边的几何类型 厚度 T h i c k n e s s 检测零件的厚度是否大于最大值和 或小于最小值 并计算厚度检测的面积 示例 对下图所示零件进行质量分析 并确定重心位置 1 单击主菜单 分析 模型 质量属性 打开质量属性对话框 2 选择坐标系 将分析类型改为 特征 单击 特征 选项卡 PDF Page Organizer Foxit Software 3 在基准列表框中勾选 质心点 复选框 4 确定后将创建一个质量分析特征 同时 该零件的重心点将显示在绘图区域 PDF Page Organizer Foxit Software 2 3 几何分析 几何分析包括曲线和曲面分析 主要用于曲面建模 单击主菜单 分析 A n a l y s i s 几何 G e o m e t r y 可执行以下分析 二面角 D i h e d r a l A n g l e 显示共用一条边的两个曲面的法线之间的夹角 这在计算相邻曲面期间检查连续性 很有用 点 P o i n t 计算在曲面上的基准点或指定点处的法向曲率向量 分析并报告在曲线或边上的所选点处的曲率 法线 切线 二面角边点和半径 也可指定坐标系 半径 R a d i u s 显示曲面的最小半径 半径等于 1 曲率 曲率 C u r v a t u r e 计算并显示曲面的曲率 从数学的角度来说 曲率等于 1 半径 偏移 O f f s e t 显示所选曲面组的偏移 偏差 D e v i a t i o n 显示从曲面或基准平面到其要测量偏差的基准点 曲线或基准点阵列的偏差 剖面 S e c t i o n s 计算曲面的连续性 尤其是在共享边界上的曲面连续性 着色曲率 S h a d e d C u r v a t u r e 计算并显示曲面上每点处的最小和最大法向曲率 系统在显示曲率的范围内分 配颜色值 光谱红端和蓝端的值分别表示最大和最小曲率 拔模 D r a f t 分析零件设计以确定对于要在模具中使用的零件是否需要拔模 显示草图的彩色出图 斜度 S l o p e 彩色显示相对于零件上的参照平面 坐标系 曲线 边或基准轴的曲面的斜率 反射 R e f l e c t i o n 显示从指定的方向上查看时描述曲面上因线性光源反射的曲线 反射分析是着色分析 要 查看反射中的变化 可旋转模型并观察显示过程中的动态变化 阴影 S h a d o w 显示由曲面或模型参照基准平面 坐标系 曲线 边或轴 投影在另一曲面上的阴影区域的彩 色出图 2 4 自定义分析 U D A U D A U s e r D e f i n e d A n a l y s i s 为用户自定义分析的意思 当系统所默认提供的分析功能无法满足时 可以 自行组合实体 曲面 分析等特征 并形成一个局部群组来完成所要的分析工作 U D A 的组成原则如下 PDF Page Organizer Foxit Software 必须定义为局部群组 域点必须为该局部群组的第一个成分 可加入实体 曲面 基准等特征 必须有一个分析特征作为该局布局组的最后一个成份 由上可知 U D A 的局部群组是以域点为首 分析特征为尾 再加入实体 曲面 基准特征于其中 同时 允 许再次取用已完成的 U D A 并且能控制该 U D A 分析结果的显示与否 2 5 关系 可以使用关系式来定义分析特征中的一些参数 分析特征参数调用的格式为 参数名称 f i d 特征名称 如下图所示的容器 其容积等于抽壳前的实体体积减去抽壳后的实体体积 大致步骤如下 在抽壳特征前添加一个分析特征 用于测量抽壳前实体体积 特征名称为 v o l u m e 1 然后在抽壳后添加一 个分析特征 用于测量抽壳后的实体体积 特征名称为 v o l u m e 2 最后添加一个分析特征 使用关系式 v o l u m e o n e s i d e v o l F I D V O L U M E 1 o n e s i d e v o l F I D V O L U M E 2 上述关系式中 v o l u m e 表示用户自定义的参数 表示该容器容积 V O L U M E 1 表示测量抽壳前实体体积的特征名称 o n e s i d e v o l 第一个 o n e s i d e v o l 表示分析特征 V O L U M E 1 的参数 第二个 o n e s i d e v o l 表示分析特征 V O L U M E 2 的参数 使用单侧体积测量 其默认参数为 o n e s i d e v o l 常用分析的一些默认参数见下表 PDF Page Organizer Foxit Software 项目 默 认 参 数 名 称 参数说明 项目 默认参数名称 参数说明 L E N G T H 长度 XSEC ARER X 截面面积 D I S T A N C E 距离 XSEC INERTIA 1 主惯性矩 最小 A N G L E 角度 XSEC INERTIA 2 主惯性矩 最大 A R E R 面积 XSEC XCG 质心的 X 值 测量 D I A M E T E R 直径 XSEC YCG 质心的 Y 值 V O L U M E 体积 XSEC IXX 惯量 X X S U R F A R E R 表面积 XSEC IYY 惯量 Y Y M A S S 质量 剖截面质量属 性 XSEC IXY 惯量 X Y I N E R T I A 1 主惯性矩 最小 单侧体积 O N E S I D E V O L 单侧体积 I N E R T I A 2 主惯性矩 中间 C L E A R A N C E 最小间隙 质量属性 I N E R T I A 3 主惯性矩 最大 配合间隙 I N T E R F E R E N C E S T A T U S 干涉状态 0 或1 PDF Page Organizer Foxit Software X C O G 重心的 X 坐标 I N T E R F E R E N C E V O L U M E 干涉体积 Y C O G 重心的 Y 坐标 Z C O G 重心的 Z 坐标 M P I X X 惯量 X X M P I Y Y 惯量 Y Y M P I Z Z 惯量 Z Z M P I X Y 惯量 X Y M P I X Z 惯量 X Z M P I Y Z 惯量 Y Z R O T A N G L X 重心 X 轴角度 R O T A N G L Y 重心 Y 轴角度 R O T A N G L Z 重心 Z 轴角度 PDF Page Organizer Foxit Software 以上参数只是缺省时的参数 无须记忆 用户可以自己更改 如下图 测量零件单侧体积时 如选择新建分析特征 则在特征选项卡中可查看要创建的参数 也可以更改参数名称 3 敏感度分析 敏感度分析可以用来分析当模型某一尺寸或参数在指定范围内改变时 连带引起分析特征的改 变情况 利用 X Y 图形来显示影响程度 敏感度分析能在较短时间内 让设计师知道哪些尺寸与设计目标存在较明显的关联性 如图所示 要研究容器的高度尺寸对容积的影响 可按以下步骤操作 1 单击主菜单 分析 敏感度 分析 弹出敏感度对话框 2 单击尺寸按钮 选择零件高度尺寸 系统自动将该尺寸范围增大 默认为 1 0 然后 单击出图用的参数下的箭头按钮 在下拉列表框中选择容器容积参数 设置步数为 1 2 单击 计算 PDF Page Organizer Foxit Software 3 接下来弹出图形工具对话框 如下图所示 该图形描述了容器容积和高度尺寸之间的变化关 系 X 坐标表示容器高度尺寸 Y 轴表示容器容积 从图中可以看出 当零件容积为 3 e 5 时 高度 尺寸大致在 1 2 5 到 1 3 5 之间 PDF Page Organizer Foxit Software 灵敏度对话框中 变量选取 区域 尺寸 按钮的作用是指定尺寸变量 其尺寸的变量变化范 围可以在 变量范围 选项区域中的 最小 最大 文本框中填写 在 出图用的参数 选项 区域中 可以选择与尺寸变量相关的模型 在 步数 选项中 可以选择变量的步幅值 灵敏度分析的目的是在所选定的尺寸变化范围之内 分析相关的变化情况 其结果是一张坐标 图 坐标图中的 X 轴表示尺寸变量 Y 轴表示与尺寸变量相关的模型的变化情况 可以将该图形输 出为 E x c e l 格式或图表格式 为了能动态地显示在变量尺寸变化的过程中 与之相关的模型的变化情况 可以以动画的形式 来显示敏感度分析的整个过程 设置方法如图 在敏感度对话框中单击选项 优先选项 在弹出的优先选项对话框中勾选 用 动画演示模型 此时 单击敏感度对话框中的计算按钮 模型就会动态的发生变化 PDF Page Organizer Foxit Software 4 可行性 优化分析 敏感度分析的缺点是只能改变一个尺寸或参数 并且不能自动更改模型 如果可变的量不止一 个 就需要用到可行性 优化分析了 单击主菜单分析 可行性 优化 即可打开可行性 优化对话框 如下图 PDF Page Organizer Foxit Software 在该对话框中 可行性与优化的区别是 可行性研究实际就是分析模型在给定的变量范围内是 否有可能达到我们的目标参数值 对于多个变量同时参与的模型 可能有多种参数的组合可以达到 我们的目标参数 但软件一旦找到其中的任一种组合 便会认定目标可行并停止计算 换句话说 可行性分析就想从一个多解方程中找到一个解便结束了 而最优化研究则会从这些所有的解中找到 一个最佳的 在该对话框中 有三大类变量 设计目标 设计约束和设计变量 只有当研究类型改为 优化 时 目标选项才有用 设计目标表示最终的优化目的 可以使相应的目标函数最大化 最小化 或 绝对值最大化 最小化 设计约束用来体现优化的边界条件 可能是单一的值 也可能是只有上限 或下限 设计变量即自变量 优化结果的取得就是通过改变设计变量的数值来实现的 每个设计变 量都有上下限 它定义了设计变量的变化范围 PDF Page Organizer Foxit Software 5 行为建模实例一 动平衡问题 设计目标 飞轮必须符合静态平衡 在不转动的时候以手动方式旋转值任意位置 都可固定 不会因重力而旋转 即中心和旋转轴重合 如下图所示飞轮 在上面安装了一个零件 简化为圆柱 因结构需要开了个缺口 简化为半 圆 由于飞轮要高速旋转 所以必须要动平衡 题目要求 要实现动平衡 求出在总质量最小状态下配重的最佳位置和大小尺寸 配重的尺寸 有四个 为简化题目 假设所有零件同材质 1 打开配套文件 c r a n k s h a f t o p t i 2 建立分析特征 单击主菜单 分析 模型 质量属性 打开质量属性对话框 在 模型树选取缺省的坐标系 P R T C S Y S D E F 即可测量出该模型的相关质量属性 更改分析类型为 特征 以创建新的特征 然后单击选项卡 特征 由下图可见 该分析特征包含三个参数 分 别是体积 表面积和质量 勾选基准列表框中质心点前的复选框 创建质心点 PDF Page Organizer Foxit Software 3 确定后 即可在模型树创建一个新的分析特征 M A S S P R O P 1 同时在绘图区创建一个基准点 表示质心位置 如下图 PDF Page Organizer Foxit Software 4 建立分析特征 测量质心点到旋转轴之间的距离 单击主菜单 分析 测量 距 离 弹出距离对话框 起始位置选择上一步创建的质心点 至点选择旋转轴 A 5 分析类型 改为 特征 确定 此时在模型树上将创建一个名为 A N A L Y S I S D I S T A N C E 1 的分析特征 由下 图可见 质心和旋转轴之间的距离当前为 0 4 3 7 9 0 4 5 敏感度分析 单击主菜单 分析 敏感度分析 弹出敏感度分析对话框 单击变量选 取下的尺寸按钮 选择角度尺寸 6 0 d 1 6 变量范围缺省最小 5 4 最大 6 6 单击出图用 的参数下的箭头按钮 在弹出的对话框中选择 D I S T A N C E A N A L Y S I S D I S T A N C E 1 确定 单击计 算按钮 PDF Page Organizer Foxit Software 6 系统弹出图形工具对话框 由下图可见 在变量变化范围内并未达到质心点到旋转轴之间的 最小距离 PDF Page Organizer Foxit Software 7 将变量范围最小值改为 4 0 再次单击计算按钮 在弹出的图形工具对话框中可见 当角度 约为 4 8 度时 质心点到旋转轴之间的距离最小 PDF Page Organizer Foxit Software 8 再次单击变量选取下的尺寸按钮 选择高度尺寸 1 0 2 d 1 5 变量范围缺省最小 9 1 8 最大 1 1 2 2 其余不变 单击计算按钮 在弹出的图形工具中可见 在变量变化范围内并未达到 质心点到旋转轴之间的最小距离 PDF Page Organizer Foxit Software 9 将变量范围最大值改为 2 0 再次单击计算按钮 在弹出的图形工具对话框中可见 当高度 尺寸 d 1 5 约为 1 6 时 质心点到旋转轴之间的距离最小 PDF Page Organizer Foxit Software 1 0 同理 确定的尺寸 d 1 7 1 1 1 7 的最大范围为 3 0 d 1 8 1 2 4 9 的最大范围为 2 5 1 1 可行性分析 单击主菜单 分析 优化 可行性 弹出优化 可行性对话框 在研究 类型 名称区域勾选可行性单选框 单击设计约束区域下的添加按钮 在弹出的设计约束对话 框中单击参数下拉列表框 选择 D I S T A N C E