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中望CAD

巧用中望3D设计优化器解决工程问题

时间:2015-07-01 16:56:37   作者:   来源:   阅读:3253   评论:0

    在工程设计中,我们往往会碰到一些比较棘手的工程问题:如何通过控制总结果、总值,来平衡计算条件。这样的表述大家不容易理解,简单举个例子:一圆锥水泥圆柱桥墩,工程设计要达到重量500吨,假设我们不清楚高度、锥度和顶面底面的直径多少才可以精确控制在500吨的造重,那么我们可以通过中望3D控制其中一个或多个条件,自动适配,调整条件的范围,达到500吨造重的设计目的。通过三维CAD软件中望3D的设计优化器,面对此类棘手问题迎刃而解。下面以一个水槽为例子的实际工程问题,来介绍三维设计软件中望3D如何实现设计目的。

    如下图所示,为一个水槽,按照图中尺寸构建三维模型。注意其中的对称、重合等几何关系。图中参数如下:

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图1/按照图中尺寸构建三维模型

    现在模拟在水槽中注水,问水位高度X为多少时(精确到小数点后2位),水槽中水的体积最接近400000立方毫米。

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图2/模拟在水槽中注水

    当遇到这种类似的情景时,我们直接的做法是,先计算整个水槽的容积。然而在此项目中,大家可以看到,整个水槽不是规则的几何图形,要想通过正向计算,从而得到水槽的容积,难度是相当大的。

    下面介绍如何使用中望3D来解决这道难题:

1. 首先按照题目要求创建好水槽壹负文P汀U饫镄枰注意的是,所有的草图都必须是全约束,所有的几何参数只能是唯一值。如下图:

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图3/用中望3D创建水槽几何模型

2. 在创建中间腔体时,通过创建新的几何体的方式进行创建,并将其复制一份。一份作为挖腔的修剪体,一份作为装入的水模型。如下图:

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图4/创建中间腔体

3. 通过布尔运算,挖腔体。

4. 创建一个变量,命名为X,数值随便取一个15。然后创建一个从水槽顶面往下的偏移量为X的基准平面。使用此基准平面修剪复制出来的另一个体,得到如下图所示的模型。

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图5/用此基准平面修剪复制出来的另一个体

5. 利用查询质量属性,查询水体积体,保存变量属性

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图6/查询质量属性,查询水体积体

6. 工具—设计优化器功能。如下图,将X及水体体积变量分别加载到设计优化器中

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图7/中望3D设计优化器功能

    在这里注意,步距设得越精密,越能达到目标值。

7. 不断<击设计优化器中的运算按钮,知道目标值接近设计所需要的数值,此时查看X变量的值。即为题目中所需要求得的X值。

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图8/所需要求得的X值

8. 退出设计优化器后,模型及可得到设计目的之模型。

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图9/最后可得到设计目的之模型

    通过这个实例,我们可以清楚的看到,三维CAD中望3D的设计优化器在解决此类工程技术问题方面,有着非常高效的解决办法。


标签:中望3D  优化器  
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