二维CAD中参数化设计的应用.pdf
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2023-11-15
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二维中参数化设计的应用 CAD 一个完整的系统，应由科学计算、图形系统和工程数据库等组
成。若加入人工智能 CAD 和专家系统技术，可大大提高设计的自动化水平，可对产品进行总
体方案设 计，实现对产
品设计的全过程提供支持。科学计算包括有限元分析、可靠性分析、动态分析、产品的常
规设计和优化设计等图形系统包括几何特征造型、自动绘图二维工程图、三维实体 (( );图、动态
仿真等工程数据库对设计过程中需要使用和产生的数据、图形、文档等进行存 ) ;贮和管理。
传统意义上的系统软件技术已进入了成熟的发展时期，今后技术的总体发 CAD) CAD (
展趋势是不断地向设计、产 品、开发和应用的全过程拓展其内涵，在更高的层次上、更广
泛的范围内，向智能化与一体化、集成化与并行工程 、通用化与标准化以及商品化与实用
化等方向发展。
目前软件一般分为三维造型设计软件和二维工程设计或绘图软件，它们的参数 () CAD 化设计
方法也不同。三维造 型设计软件用于产品的实体造型，其主要技术为参数化特征造
型构造三维模型技术，代表产品为、、、等等。 GS-CADDS-(5)Por/Engineer CAD2000I-Deas 二维
工程设计绘图软件用于产品的工程图二维平面设计，其主要技术为构造几何约束 ))( (以实现尺寸
驱动的参数化设计和绘图，代表产品为、、GS- Sigraph-desghnDesignerAutoCAD
等等。 ZDDS 在二维系统中，系统参数化技术分为参数化设计和参数化绘图 CAD
Design)(Parameric
两种。该两种技术所代表的设计思路不同，即参数化设计以设定驱动 )(Parameric Drawing 参数
和尺寸驱动为主要技术原理，而参数化 绘图则以计算机高级语言编程使具体图形实现
参数化为主要技术原理。
一参数化设计概述 . 参数化设计的主体思想是用几何约束、工程方程与关系来说明产品模型
的形状特征，
从而达到设计一簇在形状或功 能上具有相似性的设计方案。目前，能处理的几何约束类型
基本上是组成产品形体的几何实体公称尺寸关系和尺寸 之间的工程关系，因此，参数化造
型技术又称初次驱动几何技术。参数化实体造型中的关键是几何约束关系的提取 和表达、
几何约束的求解以及参数化几何模型的构造。目前二维参数化技术已发展得较为成熟，在
参数化设计与绘 图方面已得到了广泛应用。
⒈何谓参数化设计
参数化设计也称变量化设计是美国麻省理工学院 Design)(Variational(Parameric Design)
教授提出的，它是领域里的一大研究热点。近十几年来，国内外从事研 CAD Gossard CAD
究的专家学者之所对其投入极大的精力和热 情进行研究，是因为参数化设计在工程实际中
有广泛的应用价值。
在有关的科技书刊或论文中经常出现下列术语：参数化设计、草图设计、参数化 CAD 绘图、
图形参数化等。何谓参数化设计为了回答这个问题，首先要搞清参数化设计的目 ?的。软件设
计者无论采用何种方法，基于何种环境开发 参数化设计系统，其目的都是通过
图形驱动或尺寸驱动方式在设计绘图状态下修改图形。参数化设计通常是指软件设计者 ) (为绘
图及修改图形提供一个软件环境，工程技术人员在这个环境下所绘制的任意图形均可
以被参数化， 修改图中的任一尺寸，均可实现尺寸驱动，引起相关图形的改变。
草图设计是近十年出现的新提法，具有草图设计功能的系统，允许用户在设计绘图中
首先进行草图设计，即不必关 心线段连续是否准确，线段是否水平或垂直，在草图上标出
从而实现尺寸驱动。草图设计与参 重要的尺寸，系统会自动使线段连接准确及位置准确，
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