参数化设计
参数化设计
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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。
第1章P r o/E N G I N E E R W i l d f i r e4.0概述
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0是一个参数化CAD设计软件，可根据特征的模型进行直观的创建和修改。本章将简单介绍现代CAD设计的一般流程以及Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的主要模块和操作界面等内容。
本章要点
CAD设计的一般流程
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0基本模块及应用领域
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0用户界面
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0菜单介绍
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0工具栏介绍
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0系统的基本设置 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0基本操作
1.1 CAD设计的一般流程
从20世纪80年代早期发展至今，工程设计制图发生了重大的转变，这主要得益于计算机辅助设计（computer-aided design，CAD）技术的不断进步。今天的CAD设计已经不再是单纯地使用计算机绘图，而是融入了产品的外形构思、功能设计、结构分析、虚拟现实以及加工制造等过程。
由于三维CAD技术更加符合人们的思维习惯，所以随着计算机技术的不断发展，三维技术逐渐代替了原来的二维设计技术。现在，用户能在三维模式下完成整个产品的设计开发过程。Pro/ENGINEER Wildfire 4.0就是一个能满足现代用户设计要求的现代CAD软件。
在使用Pro/ENGINEER等CAD软件进行设计前，用户需要清楚地了解表1-1中的几个基本概念。
表1-1 CAD设计的基本概念
了解了表1-1中的相应概念后，可开始使用Pro/ENGINEER进行设计，其基本流程如图1-1所示。
图1-1 Pro/ENGINEER设计基本流程
图1-1中，前两步内容是设计方案和方法的确定问题，需要结合机械设计和机械原理等知识来进行设计；本书后续各章将对图1-1中后面3步——如何使用Pro/ENGINEER Wildfire 4.0设计进行详细介绍。
1.2 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0基本模块及应用
领域
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0是一个综合设计软件，具有非常强大的功能，被广泛应用于电子、机械、模具和工业设计等领域，集零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、运动分析和力学分析等功能于一体。
本书主要介绍Pro/ENGINEER三维造型的相关内容，所应用到的是软件中的基本模块，如表1-2所示。
表1-2 Pro/ENGINEER基本模块
除了上述基本模块外，用户还可以应用其他模块进行设计，如Pro/ANIMA TE（动画模拟）、Pro/FEM-POST（有限元分析）和Pro/MECHANICA MOTION（装配体运动分析）等模块，这里暂不一一列举。
1.3 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0用户界面
Pro/ENGINEER版本更新比较快，最新的Pro/ENGINEER Wildfire 4.0版本在界面上与以往的Wildfire版本相似，引用了Windows风格，友好的界面能方便用户的设计工作。在启动Pro/ENGINEER Wildfire 4.0后，系统将进入如图1-2所示的起始界面。
图1-3以零件模式下的界面为例，进一步对Pro/ENGINEER Wildfire 4.0界面作介绍。
图1-2 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0起始界面
图1-3 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0界面介绍
1.4 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0菜单介绍
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0中的菜单是用户对软件进行控制的工具，针对不同的环境模式，菜单有所不同，本节将介绍在大部分模式下常用的菜单。
1.4.1 “文件”菜单
与其他常用软件相似，“文件”菜单主要用于文件的新建、保存和打印等操作，具体如图1-4所示。
图1-4 “文件”菜单及其常用功能
当保存的Pro/ENGINEER文件之前存在旧版本文件时，
文件将不会覆盖原有版次的文件，而是以序列号作为后续名保存一个新的文件。
1.4.2 “编辑”菜单
在Pro/ENGINEER中，不同的模式下“编辑”菜单的内容也有所不同，针对不同模式下“编辑”菜单的个别不同功能将在后续各章作介绍，如图1-5所示为通用的“编辑”菜单及其常用功能。
“隐含”与“删除”命令并不相同，
图1-5 “编辑”菜单及其常用功能
1.4.3 “视图”菜单
“视图”菜单提供了控制模型和性能显示的选项，“视图”菜单及其常用功能如图1-6所示。
图1-6 “视图”菜单及其常用功能
1.4.4 “窗口”菜单
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的操作界面采用了Windows界面，因此需要用“窗口”菜单来完成窗口与窗口间的切换操作，“窗口”菜单及其常用功能如图1-7 所示。
图1-7 “窗口”菜单及其常用功能
1.4.5 “插入”菜单
“插入”菜单在不同模式下功能选项区别最大，如图1-8所示，“插入”菜单主要用于特征的创建、装配件的放置、工程图视图操作和尺寸标注等。相应的“插入”菜单内容将在后续各章作介绍。
图1-8 不同模式下的“插入”下拉菜单
1.5 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0工具栏介绍
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的工具栏位于菜单栏与主窗口之间，放置着常用的功能图标，以方便用户在设计过程中随时单击使用，提高工作效率。与菜单相似，在不同模式下，工具栏中的功能图标会有所不同，本节将着重介绍其中常用的功能图标。
1.5.1 “文件”工具栏
与“文件”菜单功能选项相对应的工具栏称为“文件”工具栏，如图1-9所示。
图1-9 “文件“工具栏
1.5.2 “编辑”工具栏
将“编辑”菜单中部分常用的功能选项汇聚到一起，就组成了Pro/ENGINEER的“编辑”工具栏，如图1-10所示。
图1-10 “编辑”工具栏
1.5.3 “视图”工具栏
“视图”工具栏如图1-11所示，给出了一部分常用视图操作命令的图标。
图1-11 “视图”工具栏
1.5.4 “基准显示”工具栏
在建立零件模型和组件装配的工作中，需要基准参照来进行定位，因此，Pro/ENGINEER 设立了“基准显示”工具栏，如图1-12所示，供用户在设计过程中打开或关闭各基准参照的显示。
图1-12 “基准显示”工具栏
1.5.5 “模型显示”工具栏
“模型显示”工具栏用于确定所见零件或装配件显示的方式，Pro/ENGINEER Wildfire 4.0提供了4种模型显示方式，如图1-13所示。
图1-13 “模型显示”工具栏
1.6 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0系统的基本设置
为了设计工作能更加得心应手，建议用户在使用软件之前对Pro/ENGINEER Wildfire 4.0进行一些基本设置。
1.6.1 设置工作目录
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0默认的工作目录为软件的安装目录，这不利于文件的整理，因此，建议对文件工作目录进行设置，使新建文件能快速存放到所设目录中。详细的设置工作目录的过程如图1-14所示。
图1-14 设置工作目录
设置的工作目录文件夹必须已存在于硬盘中，否则需要新建。
1.6.2 显示设置
“显示设置”主要包括模型显示设置、基准显示设置以及系统颜色设置，用于设置模型的线型、颜色质量及系统背景颜色等参数。
1．模型显示设置
模型特征显示设置的过程如图1-15所示。
图1-15 模型显示设置
2．基准显示设置
对基准特征及其标签的显示情况进行设置操作就是基准显示设置，具体流程如图1-16所示。
图1-16 基准显示设置
“基准显示”工具栏的功能相同，基准显示设置能决定基准平面、基准轴和基准点等基准特征的显示状态，基准显示设置还可以设置基准特征的
标签状态以及点样式。
3．系统颜色设置
对Pro/ENGINEER系统颜色的设置操作如图1-17所示。
图1-17 系统颜色设置
1.6.3 环境设置
环境设置是对整个设计工作环境的总体设置，包括显示、缺省操作和线型显示的设置等内容。设置工作环境的操作如图1-18所示。
图1-18 环境设置
1.6.4 配置文件的设置
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的配置文件与Windows操作系统的注册表相似，以文本格式保存大量的设置项目于.pro文件中，并允许用户进行设置修改以达到用户要求的设计工作环境。
配置文件的设置项目达上千之多，本书仅对导入配置文件的方法进行介绍，如图1-19所示。至于各项的设置，用户可根据自身需求，并结合配置文件中的文字说明进行设置，如表1-3所示为部分常用配置文件选项。
图1-19 导入配置文件
表1-3 常用配置文件选项
项名说
allow_anatomic_features 显示被隐藏特征
设定隐藏线可见性
hlr_for_quilts 隐藏线曲面框架
设定显示公差
1.7 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0基本操作
本节将介绍Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的基本操作内容，包括不同模式下鼠标的使用和新建Pro/ENGINEER文件。
1.7.1 鼠标的使用
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的鼠标使用方法与过去版本相同，灵活掌握鼠标的使用技巧有助于用户的设计，表1-4给出了二维草绘、三维零件以及组装模式下鼠标的使用方法。
表1-4 鼠标的使用方法
1.7.2 新建Pro/ENGINEER Wildfire 4.0文件
Pro/ENGINEER Wildfire 4.0提供了多种格式的文件，如图1-20所示，以满足不同设计过程中新建工程项目的需要。
图1-20 新建Pro/ENGINEER文件类型
1.8 本章小结
本章简要地介绍了使用Pro/ENGINEER进行CAD设计的流程以及Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的基本模块，并通过简明的图表，为读者介绍了Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的工作界面和各菜单、工具栏的功能，同时针对软件的设置和基本操作进行了相应的说明。
碰撞分析师/工程师
岗位职责
1、负责Meshwork Morpher及相关产品的技术支持工作；
2、负责产品的技术和市场开发工作；
3、参与咨询项目；
4、参与CAE安全碰撞、噪声、疲劳与寿命、CFD、结构优化等建模与分析工作；
任职要求
1、机械工程、（流体）力学或理工科相关专业，本科及以上学历；
2、有限元技术，力学基础扎实，思路清晰，口头、书面表达能力强；
3、一年以上CAE工作经验，整车结构碰撞分析工作经验；
4、Ls-Dyna,Hypermesh软件使用经验；
5、有良好的英语口语表达能力、阅读能力；
NVH强度/优化工程师
岗位职责
1、负责Meshwork Morpher及相关产品的技术支持工作；
2、负责产品的技术和市场开发工作；
3、参与咨询项目；
4、参与CAE安全碰撞、噪声、疲劳与寿命、CFD、结构优化等建模与分析工作；
任职要求
1、机械工程、（流体）力学或理工科相关专业，本科及以上学历；
2、有限元技术，力学基础扎实，思路清晰，口头、书面表达能力强；
3、一年以上整车级别NVH强度分析工作经验；
4、Nastran,Hypermesh软件使用经验；（Isight,Optimus,Hyperstudy)熟悉其一软件者可优先考虑；
5、能适应出差，工作踏实勤奋，较强的沟通、协调和人际交往能力，团队协作精神；
6、有良好的英语口语表达能力、阅读能力；
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。
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
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 ·
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
流体城市--参数化设计
——广西钦州丝路花园规划设计研究 摘要： 随着城市化进程在世界范围内的加速发展，沿用了几十年的现代城市网格体系正受到严峻的挑战。本文从广西钦州3.4平方公里的规划为案例，试图站在一个新的角度看待城市发展，提出一个新的城市发展的模型：流体城市。以适应现在乃至未来城市丰富和多样化的需要。 With the fast development of urbanism globally, the modernism grid system being used for decades is losing its luster. Taking an 3.4 sqkm masterplan in Qinzhou as an example, a new concept “Fluid Urbanism” has been developed to cooperation with the complexity of modern life. 关键词：流体，流动性，城市力场，流体城市 Keywords: Fluid Dynamics, Fluidility，Vector Field, Fluid Urbanism XWG Studio 以广西钦州东部3.4平方公里的规划作为设计研究的案例，试图站在一个新的角度看待城市发展，运用计算机编程技术，提出一个新的城市发展的模型（模式）：参数化城市设计——流体城市。 钦州是广西北部湾经济圈的中心城市，有1400年悠久的历史。2008年5月，国务院正式批准设立广西钦州保税港区，这是全国第六个保税港区，也是我国中西部地区唯一的保税港区，为钦州带来了极大的发展机遇。钦州该如何发展？ 规划新的思考 正在修编中的钦州新的城市总体规划（2008-2025）提出了钦州向东，向南发展的思路，但是具体规划方式上仍沿用网格规划的方式。通过道路网格，将城市划分成大小相似的街区，形成一种相当匀质而重复的城市布局。这样的例子在现代都市规划中已经屡见不鲜。生活在这样格局里的人群，如峡道中的水流，在严格划分的容器中，碰撞地流动着，冲击着城市网格的束缚。事实和历史已经充分展示了，随着城市人口的迅猛增长，带来许多问题，如交通拥挤、建筑类型分布不合理、建筑资源利用不充分等。同时，随着八九十年代开始的经济繁荣，带来生活方式的丰富、多样化，工作方式的灵活、弹性化。这些现象与问题激发了人们对城市规划和建筑设计多样性和丰富性的要求。现代主义单一的组织方式开始被质疑，沿用了几十年的现代城市网格体系正受到严峻的挑战。 现代城市的建设，除了被一条条纵横交错的道路划成大小均匀的一块一块，就没有别的形式了吗？ 场地与流体
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
基于CATIA的零件的参数化设计
基于CATIA的零件的参数化设计 作者：ee （ee） 指导老师：ee 【摘要】：介绍了在CATIA环境下渐开线圆柱齿轮的参数化设计、运动仿真以及常见滚动轴承零件库的建立方法。着重描述了渐开线圆柱齿轮齿廓的绘制、深沟球轴承、圆锥滚子轴承的建模过程。设计人员通过改变有关参数或从库中直接调用零件，就可达到设计要求，缩短设计周期、减少重复工作、提高设计效率。 【关键词】：CATIA; 参数化设计；渐开线；圆柱齿轮；轴承；零件库
Parametric design of parts based on CATIA Author: ee (ee) Tutor: ee [Abstract]:In this paper, a method to complete the parametric design, simulation of involute cylindrical gear and establish the common rolling bearing parts library by CATIA is introduced. The drawing of tooth profile of involute cylindrical gear and the process of modeling of deep groove ball bearings, tapered roller bearing is emphatically described. By changing related parameters or call directly from the parts library, it can achieve the requirements of design, shorten the design cycle, reduce duplication of work and improve the efficiency of design. [Key word]: CATIA; parametric design; involute; cylindrical gear; bearing; parts library
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。
建筑参数化建模
建筑参数化建模 发表时间：2016-11-09T15:09:41.207Z 来源：《基层建设》2016年15期作者：李学炫[导读] 【摘要】参数化设计，对应的英文是Parametric Design。是一种建筑设计方法。该方法的核心思想是，把建筑设计的全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，人们能够获得不同的建筑设计方案，简单理解为一种可以通过计算机技术自动生成设计方案的方法。 金刚幕墙集团有限公司【摘要】参数化设计，对应的英文是Parametric Design。是一种建筑设计方法。该方法的核心思想是，把建筑设计的全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，人们能够获得不同的建筑设计方案，简单理解为一种可以通过计算机技术自动生成设计方案的方法。标准的英语表达是：Parametric Design is designing by numbers.（Prof.Herr from ShenZhen University）。本文主要探讨基于Rhino及Grasshopper软件的参数化建模。【关键词】参数化建模（Parametric Design） Rhino Grasshopper 建筑 1 应用软件简单介绍 1.1 Rhino软件 Rhino中文名称犀牛，是美国Robert McNeel & Assoc开发的PC上强大的专业3D造型软件，它可以广泛地应用于三维动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。它能轻易整合3DS MAX 与Softimage的模型功能部分，对要求精细、弹性与复杂的3D NURBS模型，有点石成金的效能。能输出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式，并适用于几乎所有3D软件，尤其对增加整个3D工作团队的模型生产力有明显效果。 Rhino是一款超强的三维建模工具，大小才几十兆，硬件要求也很低。不过不要小瞧它，它包含了所有的NURBS建模功能，用它建模感觉非常流畅，所以大家经常用它来建模，然后导出高精度模型给其他三维软件使用。 1.2 Grasshopper插件简单的说Grasshopper是一款在Rhino环境下运行的采用程序算法生成模型的插件。不同于Rhino Scrip,Grasshopper不需要太多任何的程序语言的知识就可以通过一些简单的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。这无疑是一款极具参数化设计的软件。 Grasshopper中提供的矢量功能是 Rhino 中没有的概念。在 Rhino 中制作模型，比如画曲线，拉控制点，移动，阵列物体等等几乎所有的手工建模都是在反复的做定义距离和方向的工作。而在以程序建模（参数化建模）的软件中，这个工作我们希望是尽量以输入数据和程序自动计算的方式来完成，以替代传统的手工去画的方式，在 Grasshopper 或者其他的参数化建模的软件中用来完成这个工作的工具就是矢量。 2 建筑外观模型 Grasshopper的建筑外观模型建立。Grasshopper的基本界面： Grasshopper的基本界面图1 下面演示基本建模的思路，首先建立建筑的基本轮廓，本次建立的一个椭圆，椭圆的大小可以通过改变输入函数大小实现。如下图所示： 参数化程序图2
基于SolidWorks的机械零件参数化设计_王东
基于SolidWorks的机械零件参数化设计 王 东,蒲小琼 (四川大学制造科学与工程学院,四川成都610065) 摘 要:介绍了基于SolidWorks的机械零件参数化设计的两种方法;详尽阐述了用系列零件 设计表生成配置和用Visual Basic调用SolidWorks API函数对其进行二次开发来分别实现机 械零件参数化设计的基本思想和实现流程。 关键词:参数化设计;配置;SolidWorks;二次开发;Visual Basic 中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1671-5276(2004)05-0015-03 Parametrical Design of Mechanical Parts Based on SolidWorks WANG Dong,PU Xiao-qiong (Sichuan University,Manufacture Science and Engineering Academy,SC Chengdu610065,China) A bstract:Two methods of parametrical design for mechanical parts based on SolidWorks are introduced in the paper.The paper explains the fundamental thought and the realization flow by means of Visual Basic,w hich calls for SolidWorks API to its further development.The paper also show s how to em ploy design table to pro-duce config uration realizing parametrical design fo r mechanical parts. Key words:parametrical desig n;configuration;further development of solidw orks;visual basic 0 引言 许多机械零件的形状结构具有共同特征,只是在相对大小或局部特征上存在一定的差异,如果能够通过一个模板模型衍生出不同的模型,就会大大提高设计效率。参数化设计是将系列化、通用化和标准化的定型产品中随产品规格不同而变化的参数用相应的变量代替,通过对变量的修改,从而实现同类结构机械零件设计的参数化。参数化造型的基本思想是用数值约束、几何约束和方程约束来说明产品模型的形状特征,从而得到一簇在形状或功能上具有相似性的设计方案。参数化实体造型的关键是几何约束关系的提取、表达、求解以及参数化几何模型的构建。 SolidWorks是世界上第一套基于Windows系统开发的三维机械设计CAD软件。该软件提供了非全约束的参数化实体特征建模与曲面建模相结合的技术,具有强大的零件设计功能。在Solid-Works中,机械零件参数化设计主要通过两种方法实现:一是利用在内嵌的Excel工作表中指定参数,创建多个不同配置的零件或装配体;二是利用编程语言作为开发工具,对SolidWorks进行二次开发,用程序实现参数化设计。1 机械零件参数化设计的两种方法 1.1 用系列零件设计表生成配置实现机械零部件的参数化设计 要在SolidWo rks环境中通过Excel变量表实现机械零件的参数化设计功能,必须首先建立模板模型,通过对系列零件设计表中各个参数的修改来生成模板零部件的不同配置,每个配置就是一个不同的零件。即在Excel变量表中指定参数,设计者可以创建多个不同配置的零件或装配体。系列零件设计表保存在模型文件中,所以SolidWorks对模型的更改不会影响原来建立的Excel配置文件。系列零件设计表可以控制零件或装配体的许多项目,其中主要包括:特征尺寸和压缩状态;配置属性(包括材料明细表中的零件编号、备注、自定义属性);零部件的压缩状态、显示状态、参考配置、颜色等;装配体特征的尺寸、压缩状态;配合中的距离和角度配合的尺寸、压缩状态等。 模板模型建好以后,在SolidWorks的菜单栏中选择【插入】-【系列零件设计表】,再在属性管理器中选择“空白(K)”,系统将自动在SolidWorks环境中插入一个空白的Excel电子表格,设计者即可 Machine Build ing&A utomation,Oct2004,33(5):15～17·15 ·
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
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