主流CAE\CAD\CAM軟件介紹

2016-08-09  by:CAE仿真在線  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

一、Unigraphics 軟件介紹

UG是美國(guó)UGS(Unigraphics Solutions)公司的主導(dǎo)產(chǎn)品,是集CAD/CAE/CAM于一體的三維參數(shù)化軟件,是面向制造行業(yè)的CAID/CAD/CAE/CAM高端軟件,是當(dāng)今最先進(jìn),最流行的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件之一.它集合了概念設(shè)計(jì).工程設(shè)計(jì),分析與加工制造的功能,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)與產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的組合。被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、航空航天、家電以及化工等各個(gè)行業(yè)。

UG的特點(diǎn)
CAD/CAM/CAE三大系統(tǒng)緊密集成。用戶在使用UG強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配及創(chuàng)建工程圖等功能時(shí),可以使用CAE模塊進(jìn)行有限元分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和仿真模擬,以提高設(shè)計(jì)的可靠性;根據(jù)建立起的三維模型,還可由CAE模塊直接生成數(shù)控代碼,用于產(chǎn)品加工。
靈活性的建模方式。采用復(fù)合建模技術(shù),將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模及參數(shù)化建模融為一體。
參數(shù)驅(qū)動(dòng),形象直觀,修改方便。
曲面設(shè)計(jì)以非均勻有理B樣條曲線為基礎(chǔ),可用多種方法生成復(fù)雜曲面,功能強(qiáng)大。
良好的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境,用戶可用多種方式進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。
知識(shí)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化(KDA),便于獲取和重新使用知識(shí)。
UG 的功能模塊
UG NX功能非常強(qiáng)大,涉及到工業(yè)設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)層面,是業(yè)界最好的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件包之一。UG NX整個(gè)系統(tǒng)由大量的模塊所構(gòu)成,可以分為以下4大模塊。

一、  GATEWAY模塊
GATEWAY模塊即基礎(chǔ)模塊,它僅提供一些最基本的操作,如新建文件、打開(kāi)文件,輸入/輸出不同格式的文件、層的控制和視圖定義等,是其他模塊的基礎(chǔ)。這部分其實(shí)和其它所有軟件的基礎(chǔ)都一樣,都是互通的。
二、 CAD模塊
UG的CAD模塊擁有很強(qiáng)的3D建模能力,這已被許多知名汽車(chē)廠家及航天工業(yè)界各高科技企業(yè)所肯定。似乎現(xiàn)在所有的人都覺(jué)得UG這個(gè)軟件生來(lái)就應(yīng)該是為汽車(chē)生產(chǎn)商等大型企業(yè)服務(wù)的,這是一個(gè)絕大的誤區(qū)。只要是牽涉到生產(chǎn)型的企業(yè)都用得上。
CAD模塊又由許多獨(dú)立功能的子模塊構(gòu)成,常用的有:
1、 MODELING(建模)模塊。
該模塊提供了SKETCH(草圖)、 CURVE (曲線)、FORMFEATURE(實(shí)體)、 FREEFORMFEATURE(自由曲面)等工具。本視頻重點(diǎn)放在了UG軟件的基礎(chǔ)入門(mén)部分,也就是草圖部分和一些基礎(chǔ)的構(gòu)建三維模型的工具,從最基本的建模方法開(kāi)始,舉一反三地學(xué)會(huì)用基本的功能來(lái)完成復(fù)雜任務(wù)的方法。
草圖工具適合于全參數(shù)化設(shè)計(jì),這一點(diǎn)大家在整套視頻中能夠深刻體會(huì)到這一點(diǎn);曲線工具雖然參數(shù)化功能不如草圖工具,但用來(lái)構(gòu)建線框圖更為方便,曲線工具可以建立出更為復(fù)雜和自由的三維模型;實(shí)體工具完全整合基于約束的特征建模和顯示幾何建模的特性,因此可以自由使用各種特征實(shí)體、線框架構(gòu)等功能;自由曲面工具是架構(gòu)在融合了實(shí)體建模及曲面建模技術(shù)基礎(chǔ)之上的超強(qiáng)設(shè)計(jì)工具,能設(shè)計(jì)出如工業(yè)造型設(shè)計(jì)產(chǎn)品的復(fù)雜曲面外形,這個(gè)工具也是UG軟件中應(yīng)用范圍最廣的。
2、 DRAFTING(制圖)模塊。

該模塊使設(shè)計(jì)人員方便地獲得與三維實(shí)體完全相關(guān)的二維工程圖。3D模型的任何改變會(huì)同步更新工程圖,從而使二維工程圖與3D模型完全一致,同時(shí)也減少了因3D模型改變而更新二維工程圖的時(shí)間,制圖模塊在最后一個(gè)視頻中有簡(jiǎn)單的介紹,大家可以通過(guò)練習(xí)來(lái)了解和掌握。
3、ASSEMBLIES(裝配)模塊。
該模塊提供了并行的自上而下或自下而上的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方法,在裝配過(guò)程中可以進(jìn)行零部件的設(shè)計(jì)、編輯、配對(duì)和定位,同時(shí)還可對(duì)硬干涉進(jìn)行檢查。
4、WAVE(產(chǎn)品系列工程)模塊。
UG WAVE產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)把參數(shù)化建模技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)中,使參數(shù)化技術(shù)不僅僅局限于單個(gè)部件內(nèi),而且能在部件和產(chǎn)品間建立聯(lián)系,從而便于整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)控制。
5、MOLDWIZARDS(模具設(shè)計(jì))模塊。
本模塊提供一個(gè)與UG的3D建模環(huán)境完全整合的模具設(shè)計(jì)工具,引導(dǎo)使用者進(jìn)行模具設(shè)計(jì)工作。3D模型的每一改變均會(huì)自動(dòng)地關(guān)聯(lián)到型腔和型芯。
6、SHAPESTUDIO(工業(yè)設(shè)計(jì))模塊。
本模塊可以協(xié)助工業(yè)設(shè)計(jì)師快速而準(zhǔn)確地評(píng)估不同設(shè)計(jì)方案,提高創(chuàng)造能力。

三、 CAM加工模塊
根據(jù)建立起的3D模型生成數(shù)控代碼,用于產(chǎn)品的加工,其后處理程序支持多種類型的數(shù)控機(jī)床。CAM模塊提供了眾多的加工模塊,如車(chē)削、可變軸銑削、固定軸銑削、切削仿真、線切割等。
UG NX系統(tǒng)提供了多種加工復(fù)雜零件的工藝過(guò)程,用戶可以根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、加工表面形狀和加工精度來(lái)選擇合適的加工類型。在每種加工類型中包含了多個(gè)加工模板,應(yīng)用各加工模板可快速建立加工操作模型。
在交互操作過(guò)程中,用戶可在圖形方式下交互編輯刀具路徑,觀察刀具的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,生成刀具位置源文件。同時(shí)應(yīng)用其可視化功能,可以在屏幕上顯示刀具軌跡,模擬刀具的真實(shí)切削過(guò)程,并通過(guò)過(guò)節(jié)檢查和殘留材料檢查,檢測(cè)相關(guān)參數(shù)設(shè)置的正確性。
UG NX提供了強(qiáng)大的默認(rèn)加工環(huán)境,也允許用戶自定義加工環(huán)境,選擇合適的加工環(huán)境。用戶在創(chuàng)建加工操作的過(guò)程中,可繼承加工環(huán)境中已定義的參數(shù),不必在每次創(chuàng)建新操作時(shí)重新定義,從而提高工作效率,避免重復(fù)勞動(dòng)。
UG NX強(qiáng)大的加工功能是由多個(gè)加工模塊所組成的。常用的模塊有:CAM基礎(chǔ)、后置處理、車(chē)加工、型芯和型腔銑削、固定軸銑削、清根切削、可變軸銑削、順序銑切削、制造資源管理系統(tǒng)、切削仿真、線切割、圖形刀軌編輯器、機(jī)床仿真、NURBS(B樣條)軌跡生成器等子模塊。其中,型芯和型腔銑削模塊,提供了粗加工單個(gè)或多個(gè)型腔的功能,可沿任意形狀走刀,產(chǎn)生復(fù)雜的刀具路徑。當(dāng)檢測(cè)到異常的切削區(qū)域時(shí),它可修改刀具路徑,或者在規(guī)定的公差范圍內(nèi)加工出型腔或型芯。固定軸銑削與可變軸銑削模塊用于對(duì)表面輪廓的精加工。它們提供了多種驅(qū)動(dòng)方法和走刀方式,可根據(jù)零件表面輪廓來(lái)選擇切削路徑和切削方法。在可變軸銑削中,可對(duì)刀軸與投射矢量進(jìn)行靈活控制,從而達(dá)到復(fù)雜零件表面輪廓的加工要求,生成3軸至5軸數(shù)控機(jī)床的加工程序。此外,它們還可控制順銑和逆銑切削方式,按用戶指定的方向進(jìn)行銑削加工,對(duì)于零件中的陡峭、彎折區(qū)域和前道工序沒(méi)有切除的區(qū)域,系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別并清理這些區(qū)域。順序銑切削模塊可連續(xù)加工一系列相接表面,用于在切削過(guò)程中需要精確控制每段刀具路徑的地方,可以保證各相接表面光順過(guò)渡。其循環(huán)功能可在一個(gè)操作中連續(xù)完成零件底面與側(cè)面的加工,可用于葉片等復(fù)雜零件的加工。
在加工基礎(chǔ)模塊中包含了以下加工類型:
1、點(diǎn)位加工:可產(chǎn)生點(diǎn)鉆、擴(kuò)、鏜、鉸和攻螺紋等操作的刀具路徑。
2、平面銑:用于平面輪廓或平面區(qū)域的粗精加工,刀具平行于工件底面進(jìn)行多層銑削。
3、型腔銑:用于粗加工型輪廓或區(qū)域。它根據(jù)型腔的形狀,將要切除的部位在深度方向上分成多個(gè)切削層進(jìn)行層切削,每個(gè)切削層可指定不同的切削深度。切削時(shí)刀軸與切削層平面垂直。
4、固定軸曲面輪廓銑削:它將空間的驅(qū)動(dòng)幾何投射到零件表面上,驅(qū)動(dòng)刀具以固定軸形式加工曲面輪廓。主要用于曲面的半精加工與精加工。
5、可變軸曲面輪廓銑;與固定軸銑相似,只是在加工過(guò)程中可變軸銑的刀軸可以擺動(dòng),可滿足一些特殊部位的加工需要。
6、順序銑:用于連續(xù)加工一系列相接表面,并對(duì)面與面之間的交線進(jìn)行清根加工。
7、車(chē)削加工;車(chē)削加工模塊提供了加工回轉(zhuǎn)類零件所需的全部功能,包括粗車(chē)、精車(chē)、切槽、車(chē)螺紋和打中心孔。
8、線切割加工:線切割加工模塊支持線框模型程序編制,提供了多種走刀方式,可進(jìn)行2—4軸線切割加工。
后置處理模塊包括圖形后置處理器和UG通用后置處理器,可格式化刀具路徑文件,生成指定機(jī)床可以識(shí)別的NC程序,支持2—5軸銑削加工、2—4軸車(chē)削加工和2—4軸線切割加工。基中UG后置處理器可以直接提取內(nèi)部刀具路徑進(jìn)行后置處理,并支持用戶定義的后置處理命令。
UNIGRAPHICS將智能模型(MASTER MODEL)的概念在UG/CAM的環(huán)境中發(fā)揮得淋漓盡致,不僅包含了3D CAD模型與NC路徑的完整關(guān)聯(lián)性,且更易于縮減文件大小以及刀具路徑的管理。另外,以高速切削為發(fā)展基礎(chǔ)的參數(shù)設(shè)定環(huán)境,更能確保刀具路徑的穩(wěn)定可靠與良好的加工品質(zhì)。
四、 CAE模塊
工程分析模塊,又包含以下3個(gè)常用子模塊:
1、STRUCTURES(結(jié)構(gòu)分析)模塊。該模塊能將幾何模型轉(zhuǎn)換為有限元模型,可以進(jìn)行線性靜力分析、標(biāo)準(zhǔn)模態(tài)與穩(wěn)態(tài)熱傳遞分析和線性屈曲分析,同時(shí)還支持對(duì)裝配部件(包括間隙單元)的分析,分析結(jié)果可用于評(píng)估、優(yōu)化各種設(shè)計(jì)方案,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2、MOTION(運(yùn)動(dòng)分析)模塊。該模塊可對(duì)任何三維或二維機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析以及設(shè)計(jì)仿真,可以完成大量的裝配分析。如干涉檢查、軌跡包絡(luò)等。交互的運(yùn)動(dòng)學(xué)模式允許用戶同時(shí)控制5個(gè)運(yùn)動(dòng)副,可以分析反作用力,并用圖表示各構(gòu)件間位移、速度、加速度的相互關(guān)系,同時(shí)反作用力可輸出到有限元分析模塊中。
3、MOLD FLOW ADVISER(注塑流動(dòng)分析)模塊。使用該模塊可以幫助模具設(shè)計(jì)人員確定注塑模的設(shè)計(jì)是否合理,可以檢查出不合適的注塑模幾何體并予以修正。

二、Cimatron IT 13 簡(jiǎn)介

Cimatron 13軟件出自著名軟件公司以色列Cimatron公司。自從Cimatron公司1982年創(chuàng)建以來(lái),它的創(chuàng)新技術(shù)和戰(zhàn)略方向使得Cimatron有限公司在CAD/CAM領(lǐng)域內(nèi)處于公認(rèn)領(lǐng)導(dǎo)地位。作為面向制造業(yè)的CAD/CAM集成解決放方案的領(lǐng)導(dǎo)者承諾為模具、工具和其它制造商提供全面的,性價(jià)比最優(yōu)的軟件解決方案,使制造循環(huán)流程化,加強(qiáng)制造商與外部銷售商的協(xié)作以極大地縮短產(chǎn)品交付時(shí)間。
多年來(lái),在世界范圍內(nèi),從小的模具制造工廠到大公司的制造部門(mén),Cimatron的CAD/CAM解決方案已成功為企業(yè)裝備中不可或缺的工具。今天在世界范圍內(nèi)的四千多客戶在使用Cimatron的CAD/CAM解決方案為各種行業(yè)制造產(chǎn)品。這些行業(yè)包括:汽車(chē)、航空航天、計(jì)算機(jī)、電子、消費(fèi)類商品、醫(yī)藥、軍事、光學(xué)儀器、通訊和玩具等行業(yè)
Cimatron解決方案的基礎(chǔ)是該公司獨(dú)一無(wú)二的集成技術(shù)C i,i產(chǎn)品思想為用戶提供了可以一起緊密工作的、界面易學(xué)易用的一套綜合產(chǎn)品。Cimatron的模塊化軟件套件可以使生產(chǎn)每一個(gè)階段實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的效率。
不管您是為制造而設(shè)計(jì),還是為2.5~5軸銑銷加工生成安全、高效和高質(zhì)量的NC刀具軌跡。,Cimatron面向制造的CAD/CAM解決方案為客戶提供了處理復(fù)雜零件和復(fù)雜制造循環(huán)的能力。Cimatron it保證了每次制造出的產(chǎn)品即是您所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。

產(chǎn)品介紹

線架構(gòu)及曲面模型
* Cimarton提供了完整的幾何元素、Bezier和NURBS曲面。
* 指令的設(shè)計(jì)是將繁雜的動(dòng)作結(jié)合在單一指令內(nèi)。修改及調(diào)整曲面、
更有變化及更簡(jiǎn)易。
* 在所有的CAD/CAM系統(tǒng)中,Cimatron的做圖效率最高也最容易學(xué)習(xí)
與操作。

實(shí)體模型
* Cimatron是技術(shù)指標(biāo)式、變數(shù)式及特征化三種混合操作的實(shí)體模型。
* 是最直接也是最簡(jiǎn)單的模型建立方式
* 每一個(gè)方塊都具有技術(shù)指標(biāo)尺寸
* 可任意修改技術(shù)指標(biāo)尺寸去改變模型的大小及外觀,使做圖更有效率且
更具彈性。
* 技術(shù)指標(biāo)尺寸可修改、添加及設(shè)定關(guān)聯(lián)性。
* 可結(jié)合組合圖并檢測(cè)干涉情形。

平面繪圖 的整合科技
* 提供機(jī)械工程最具生產(chǎn)力的工具
* 圖形可直接繪制成或由立體模型直接取得投影視圖
* 模型若有修改,投影視圖將自動(dòng)更新
* 所有的標(biāo)注尺寸、注解、幾何公差標(biāo)注皆可修改或移動(dòng)

制造上的整合科技
* 直接由立體模型去計(jì)算準(zhǔn)確安全的刀具路徑
* 由兩軸半到五軸的銑床功能,以及車(chē)床、沖床和線切割
* 多樣化的加工方式能得到最佳的加工結(jié)果
* 備有強(qiáng)大的刀具路徑管理功能
* 實(shí)體切削模擬更能確認(rèn)刀具路徑的可靠度
* 自動(dòng)殘料偵測(cè)加工,清角加工,自由外形加工方式,安全的過(guò)切保護(hù),
準(zhǔn)確可靠

Cimatron 加工功能簡(jiǎn)介

高速加工對(duì)縮短根據(jù)零件數(shù)據(jù)模型制造出成品的時(shí)間提供了新的機(jī)遇。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展高速加工技術(shù)已逐步鞏固了它在模具加工中的地位?？蛻艨偸遣粩嗟匾竽＞吆凸ぞ叩闹圃煺呖s短定貨至交貨的時(shí)間。對(duì)制造過(guò)程的改善會(huì)明顯地減少定貨至交貨的時(shí)間和加工成本。幾乎近65%的模具制造時(shí)間都用于了NC加工、添嵌和拋光。高速加工能在保證不降低零件的加工精度和表面質(zhì)量的情況下,采用更高的主軸轉(zhuǎn)速和更大的進(jìn)給速度來(lái)更快地進(jìn)行材料的切除。顯著的特點(diǎn)是改善了零件的表面光潔度從而零件的拋光時(shí)間大為減少甚至不需拋光,同時(shí)提高了切削的效率。而且,高速銑削減少了對(duì)電極的需要,也改善了對(duì)所需電極的制造。
  Cimatron 件一直致力于為制造行業(yè)提供先進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng),不僅提供功能強(qiáng)大的通用CAD/CAM系統(tǒng),更為模具行業(yè)提供了全面的解決方案。Cimatron 數(shù)控加工技術(shù)一直是處于世界的領(lǐng)先地位,被業(yè)界普遍認(rèn)為是最杰出的數(shù)控編程設(shè)計(jì)系統(tǒng)之一。Cimatron 智能NC滿足了對(duì)新的加工策略的需求,把先進(jìn)的高速銑削能力帶給了NC編程人員。由于使用了敏捷的粗加工方法,智能的再加工技術(shù),毛坯殘留知識(shí)、基于NURBS的刀路軌跡,Cimatron 高速銑削將產(chǎn)生出更快和更精確的加工。
Cimatron 件具有很高的計(jì)算編程速度
  高速加工中采用非常小的進(jìn)給量和切深,故對(duì)NC程序的要求比傳統(tǒng)系統(tǒng)的NC程序要求要嚴(yán)格得多,計(jì)算速度要快且方便,節(jié)省編程時(shí)間等。Cimatron 件采用獨(dú)特的算法提高計(jì)算速度,大大縮短計(jì)算時(shí)間,使得操作人員能夠?qū)Χ喾N加工工藝策略進(jìn)行比較,采取最佳的方案。同時(shí)提供了對(duì)刀具軌跡的編輯、優(yōu)化,以達(dá)到最好的加工效率。
Cimatron 件為用戶實(shí)現(xiàn)了單擊一鍵即可完成NC加工。當(dāng)用戶每次完成了一個(gè)特定工作中的加工過(guò)程時(shí),只要簡(jiǎn)單地將此過(guò)程存儲(chǔ)為技術(shù)模板,下一次若有工藝類似的零件要處理時(shí)刀具軌跡會(huì)自動(dòng)生成。
  Cimatron 件還提供了后臺(tái)批處理NC程序的功能,使操作人員省出更多時(shí)間。

三、catia介紹

CATIA是英文 Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的縮寫(xiě)。 是世界上一種主流的CAD/CAE/CAM 一體化軟件。在70年代Dassault Aviation 成為了第一個(gè)用戶,CATIA 也應(yīng)運(yùn)而生。從1982年到1988年,CATIA 相繼發(fā)布了1版本、2版本、3版本,并于1993年發(fā)布了功能強(qiáng)大的4版本,現(xiàn)在的CATIA 軟件分為V4版本和 V5版本兩個(gè)系列。V4版本應(yīng)用于UNIX 平臺(tái),V5版本應(yīng)用于UNIX和Windows 兩種平臺(tái)。V5版本的開(kāi)發(fā)開(kāi)始于1994年。為了使軟件能夠易學(xué)易用,Dassault System 于94年開(kāi)始重新開(kāi)發(fā)全新的CATIA V5版本,新的V5版本界面更加友好,功能也日趨強(qiáng)大,并且開(kāi)創(chuàng)了CAD/CAE/CAM 軟件的一種全新風(fēng)格。
     法國(guó) Dassault Aviation 是世界著名的航空航天企業(yè)。其產(chǎn)品以幻影2000和陣風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)最為著名。CATIA的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商Dassault System 成立于1981年。而如今其在CAD/CAE/CAM 以及PDM 領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)地位,已得到世界范圍內(nèi)的承認(rèn)。其銷售利潤(rùn)從最開(kāi)始的一百萬(wàn)美圓增長(zhǎng)到現(xiàn)在的近二十億美圓。雇員人數(shù)由20人發(fā)展到2,000多人。
     CATIA是法國(guó)Dassault System公司的CAD/CAE/CAM一體化軟件,居世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位,廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)制造、造船、機(jī)械制造、電子\電器、消費(fèi)品行業(yè),它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域,其特有的DMU電子樣機(jī)模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動(dòng)著企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)力的提高。CATIA 提供方便的解決方案,迎合所有工業(yè)領(lǐng)域的大、中、小型企業(yè)需要。包括:從大型的波音747飛機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)到化妝品的包裝盒,幾乎涵蓋了所有的制造業(yè)產(chǎn)品。在世界上有超過(guò)13,000的用戶選擇了CATIA。CATIA 源于航空航天業(yè),但其強(qiáng)大的功能以得到各行業(yè)的認(rèn)可,在歐洲汽車(chē)業(yè),已成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。CATIA 的著名用戶包括波音、克萊斯勒、寶馬、奔馳等一大批知名企業(yè)。其用戶群體在世界制造業(yè)中具有舉足輕重的地位。波音飛機(jī)公司使用CATIA完成了整個(gè)波音777的電子裝配,創(chuàng)造了業(yè)界的一個(gè)奇跡,從而也確定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。
     CATIA V5版本是IBM和達(dá)索系統(tǒng)公司長(zhǎng)期以來(lái)在為數(shù)字化企業(yè)服務(wù)過(guò)程中不斷探索的結(jié)晶。圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的CATIA V5版本,可為數(shù)字化企業(yè)建立一個(gè)針對(duì)產(chǎn)品整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的工作環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中,可以對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的各個(gè)方面進(jìn)行仿真,并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。產(chǎn)品整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程包括概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程分析、成品定義和制造乃至成品在整個(gè)生命周期中的使用和維護(hù)。CATIA V5版本具有:
1.重新構(gòu)造的新一代體系結(jié)構(gòu)
     為確保CATIA產(chǎn)品系列的發(fā)展,CATIA V5新的體系結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù),采用了新一代的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn),可快速地適應(yīng)企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展需求,使客戶具有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
2.支持不同應(yīng)用層次的可擴(kuò)充性
     CATIA V5對(duì)于開(kāi)發(fā)過(guò)程、功能和硬件平臺(tái)可以進(jìn)行靈活的搭配組合,可為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)鏈中的每個(gè)專業(yè)成員配置最
合理的解決方案。允許任意配置的解決方案可滿足從最小的供貨商到最大的跨國(guó)公司的需要。
3.與NT和UNIX硬件平臺(tái)的獨(dú)立性
     CATIA V5是在Windows NT平臺(tái)和UNIX平臺(tái)上開(kāi)發(fā)完成的,并在所有所支持的硬件平臺(tái)上具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、功能、版本發(fā)放日期、操作環(huán)境和應(yīng)用支持。CATIA V5在Windows平臺(tái)的應(yīng)用可使設(shè)計(jì)師更加簡(jiǎn)便地同辦公應(yīng)用系統(tǒng)共享數(shù)據(jù);而 UNIX平臺(tái)上NT風(fēng)格的用戶界面,可使用戶在UNIX平臺(tái)上高效地處理復(fù)雜的工作。
4.專用知識(shí)的捕捉和重復(fù)使用
    CATIA V5結(jié)合了顯式知識(shí)規(guī)則的優(yōu)點(diǎn),可在設(shè)計(jì)過(guò)程中交互式捕捉設(shè)計(jì)意圖,定義產(chǎn)品的性能和變化。隱式的
經(jīng)驗(yàn)知識(shí)變成了顯式的專用知識(shí),提高了設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度,降低了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。
5.給現(xiàn)存客戶平穩(wěn)升級(jí)
     CATIA V4和V5具有兼容性,兩個(gè)系統(tǒng)可并行使用。對(duì)于現(xiàn)有的CATIA V4用戶,V5年引領(lǐng)他們邁向NT世界。對(duì)于新的CATIA V5客戶,可充分利用CATIA V4成熟的后續(xù)應(yīng)用產(chǎn)品,組成一個(gè)完整的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境。
航空航天:
     CATIA 源于航空航天工業(yè),是業(yè)界無(wú)可爭(zhēng)辯的領(lǐng)袖。以其精確安全,可靠性滿足商業(yè)、防御和航空航天領(lǐng)域各種應(yīng)用的需要。在航空航天業(yè)的多個(gè)項(xiàng)目中,CATIA 被應(yīng)用于開(kāi)發(fā)虛擬的原型機(jī),其中包括Boeing飛機(jī)公司(美國(guó))的Boeing 777 和Boeing 737,Dassault 飛機(jī)公司(法國(guó))的陣風(fēng)(Rafale)戰(zhàn)斗機(jī)、Bombardier飛機(jī)公司(加拿大)的Global Express 公務(wù)機(jī)、以及Lockheed Martin飛機(jī)公司(美國(guó))的Darkstar無(wú)人駕駛偵察機(jī)。Boeing飛機(jī)公司在Boeing 777項(xiàng)目中,應(yīng)用CATIA設(shè)計(jì)了除發(fā)動(dòng)機(jī)以外的100%的機(jī)械零件。并將包括發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)的100%的零件進(jìn)行了預(yù)裝配。Boeing 777也是迄今為止,唯一進(jìn)行100%數(shù)字化設(shè)計(jì)和裝配的大型噴氣客機(jī)。參與Boeing 777項(xiàng)目的工程師、工裝設(shè)計(jì)師、技師以及項(xiàng)目管理人員超過(guò)1700人,分布于美國(guó)、日本、英國(guó)的不同地區(qū)。他們通過(guò)1,400套CATIA 工作站聯(lián)系在一起,進(jìn)行并行工作。Boeing 的設(shè)計(jì)人員對(duì)777的全部零件進(jìn)行了三維實(shí)體造型,并在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)777進(jìn)行了全尺寸的預(yù)裝配。預(yù)裝配使工程師不必再制造一個(gè)物理樣機(jī),工程師在預(yù)裝配的數(shù)字樣機(jī)上即可檢查和修改設(shè)計(jì)中的干涉和不協(xié)調(diào)。Boeing 飛機(jī)公司宣布在777項(xiàng)目中,與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和裝配流程相比較,由于應(yīng)用CATIA節(jié)省了50%的重復(fù)工作和錯(cuò)誤修改時(shí)間。盡管首架777的研發(fā)時(shí)間與應(yīng)用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程的其他機(jī)型相比,其節(jié)省的時(shí)間并不是非常的顯著,但Boeing飛機(jī)公司預(yù)計(jì),777后繼機(jī)型的開(kāi)發(fā)至少可節(jié)省50%的時(shí)間。CATIA 的后參數(shù)化處理功能在777的設(shè)計(jì)中也顯示出了其優(yōu)越性和強(qiáng)大功能。為迎合特殊用戶的需求,利用CATIA 的參數(shù)化設(shè)計(jì),Boeing 公司不必重新設(shè)計(jì)和建立物理樣機(jī),只需進(jìn)行參數(shù)更改,就可以得到滿足用戶需要的電子樣機(jī),用戶可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行預(yù)覽。
汽車(chē)工業(yè):
     CATIA是汽車(chē)工業(yè)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn),是歐洲、北美和亞洲頂尖汽車(chē)制造商所用的核心系統(tǒng)。CATIA 在造型風(fēng)格、車(chē)身及引擎設(shè)計(jì)等方面具有獨(dú)特的長(zhǎng)處,為各種車(chē)輛的設(shè)計(jì)和制造提供了端對(duì)端(end to end )的解決方案。CATIA 涉及產(chǎn)品、加工和人三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。CATIA 的可伸縮性和并行工程能力可顯著縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
一級(jí)方程式賽車(chē)、跑車(chē)、轎車(chē)、卡車(chē)、商用車(chē)、有軌電車(chē)、地鐵列車(chē)、高速列車(chē),各種車(chē)輛在CATIA 上都可以作為數(shù)字化產(chǎn)品,在數(shù)字化工廠內(nèi),通過(guò)數(shù)字化流程,進(jìn)行數(shù)字化工程實(shí)施。CATIA 的技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)是無(wú)人可及的,并且被各國(guó)的汽車(chē)零部件供應(yīng)商所認(rèn)可。從近來(lái)一些著名汽車(chē)制造商所做的采購(gòu)決定,如Renault、Toyota、Karman 、Volvo、Chrysler 等,足以證明數(shù)字化車(chē)輛的發(fā)展動(dòng)態(tài)。 Scania 是居于世界領(lǐng)先地位的卡車(chē)制造商,總部位于瑞典。其卡車(chē)年產(chǎn)量超過(guò)50,000輛。當(dāng)其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的卡車(chē)零部件還在25,000個(gè)左右時(shí),Scania公司借助于CATIA系統(tǒng),已經(jīng)將卡車(chē)零部件減少了一半?，F(xiàn)在,Scania 公司在整個(gè)卡車(chē)研制開(kāi)發(fā)過(guò)程中,使用更多的分析仿真,以縮短開(kāi)發(fā)周期,提高卡車(chē)的性能和維護(hù)性。CATIA 系統(tǒng)是Scania 公司的主要CAD/CAM 系統(tǒng),全部用于卡車(chē)系統(tǒng)和零部件的設(shè)計(jì)。通過(guò)應(yīng)用這些新的設(shè)計(jì)工具,如發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)身底盤(pán)部門(mén)CATIA 系統(tǒng)創(chuàng)成式零部件應(yīng)力分析的應(yīng)用,支持開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重復(fù)使用等應(yīng)用,公司已取得了良好的投資回報(bào)?，F(xiàn)在,為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性能,Scania 公司在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,正在推廣設(shè)計(jì)師、分析師和檢驗(yàn)部門(mén)更加緊密地協(xié)同工作方式。這種協(xié)調(diào)工作方式可使Scania 公司更具市場(chǎng)應(yīng)變能力,同時(shí)又能從物理樣機(jī)和虛擬數(shù)字化樣機(jī)中不斷積累產(chǎn)品知識(shí)。
造船工業(yè):
      CATIA 為造船工業(yè)提供了優(yōu)秀的解決方案,包括專門(mén)的船體產(chǎn)品和船載設(shè)備、機(jī)械解決方案。船體設(shè)計(jì)解決方案已被應(yīng)用于眾多船舶制造企業(yè),類似General Dynamics, Meyer Weft 和Delta Marin ,涉及所有類型船舶的零件設(shè)計(jì)、制造、裝配。船體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與定義是基于三維參數(shù)化模型的。參數(shù)化管理零件之間的相關(guān)性,相關(guān)零件的更改,可以影響船體的外型。船體設(shè)計(jì)解決方案與其他CATIA 產(chǎn)品是完全集成的。傳統(tǒng)的CATIA 實(shí)體和曲面造型功能用于基本設(shè)計(jì)和船體光順。Bath Iron Works 應(yīng)用GSM (創(chuàng)成式外型設(shè)計(jì))作為參數(shù)化引擎,進(jìn)行驅(qū)逐艦的概念設(shè)計(jì)和與其他船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決方案進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
      4.2版本的CATIA 提供了與Deneb 加工的直接集成,并在與Fincantieri 的協(xié)作中得到發(fā)展,機(jī)器人可進(jìn)行直線和弧線焊縫的加工并克服了機(jī)器人自動(dòng)線編程的瓶頸。
General Dynamic Electric Boat 和 Newport News Shipbuilding 使用CATIA 設(shè)計(jì)和建造美國(guó)海軍的新型弗吉尼亞級(jí)攻擊潛艇。大量的系統(tǒng)從核反應(yīng)堆、相關(guān)的安全設(shè)備到全部的生命支持設(shè)備需要一個(gè)綜合的,有效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PDM)進(jìn)行整個(gè)潛艇產(chǎn)品定義的管理,不僅僅是一個(gè)材料單,而是所有三維數(shù)字化產(chǎn)品和焊接設(shè)備。ENOVIA 提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理能力。
      Meyer Werft 關(guān)于CAD 技術(shù)的應(yīng)用在業(yè)內(nèi)一直處于領(lǐng)先地位,從設(shè)計(jì)、零件、船載設(shè)備到試車(chē),涉及造船業(yè)的所有方面。在切下第一塊鋼板前,已經(jīng)完成了全部產(chǎn)品的三維設(shè)計(jì)和演示。
Delta Marin 在船舶的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中,依照船體設(shè)計(jì)艦橋、甲板和推進(jìn)系統(tǒng)。船主利用4D 漫游器進(jìn)行瀏覽和檢查。
中國(guó)廣州的文沖船廠也對(duì)CATIA 進(jìn)行了成功地應(yīng)用。使用CATIA 進(jìn)行三維設(shè)計(jì),取代了傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)。
廠房設(shè)計(jì):
      在豐富經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,IBM 和Dassault - Systems 為造船業(yè)、發(fā)電廠、加工廠和工程建筑公司開(kāi)發(fā)了新一代的解決方案。包括管道、裝備、結(jié)構(gòu)和自動(dòng)化文檔。CCPlant 是這些行業(yè)中的第一個(gè)面向?qū)ο蟮闹R(shí)工程技術(shù)的系統(tǒng)。
CCPlant 已被成功應(yīng)用于Chrysler 及其擴(kuò)展企業(yè)。使用CCPlant 和Deneb 仿真對(duì)正在建設(shè)中的Toledo 吉普工廠設(shè)計(jì)進(jìn)行了修改。費(fèi)用的節(jié)省已經(jīng)很明顯地體現(xiàn)出來(lái)。并且對(duì)將來(lái)企業(yè)的運(yùn)作有著深遠(yuǎn)的影響。
Haden International 的涂裝生產(chǎn)線主要應(yīng)用于汽車(chē)和宇航工業(yè)。Haden International 應(yīng)用CATIA 設(shè)計(jì)其先進(jìn)的涂裝生產(chǎn)線,CCPlant 明顯縮短了設(shè)計(jì)與安裝的時(shí)間。 Shell 使用CCPlant 在鹿特丹工廠開(kāi)發(fā)新的生產(chǎn)流程,鹿特丹工廠擁有二千萬(wàn)噸原油的年處理能力,可生產(chǎn)塑料、樹(shù)脂、橡膠等多種復(fù)雜化工產(chǎn)品。
加工和裝配:
       一個(gè)產(chǎn)品僅有設(shè)計(jì)是不夠的,還必須制造出來(lái)。CATIA 擅長(zhǎng)為棱柱和工具零件作2D/3D關(guān)聯(lián),分析和NC ;CATIA 規(guī)程驅(qū)動(dòng)的混合建模方案保證高速生產(chǎn)和組裝精密產(chǎn)品,如機(jī)床,醫(yī)療器械、膠印機(jī)鐘表及工廠設(shè)備等均能作到一次成功。
在機(jī)床工業(yè)中,用戶要求產(chǎn)品能夠迅速地進(jìn)行精確制造和裝配。Dassault System 產(chǎn)品的強(qiáng)大功能使其應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的廣泛領(lǐng)域。大的制造商像Staubli 從Dassault System 的產(chǎn)品中受益非淺。Staubli 使用CATIA 設(shè)計(jì)和制造紡織機(jī)械和機(jī)器人。Gidding &Lewis使用CATIA 設(shè)計(jì)和制造大型機(jī)床。
Dassault System 產(chǎn)品也同樣應(yīng)用于眾多小型企業(yè)。象Klipan使用CATIA設(shè)計(jì)和生產(chǎn)電站的電子終端和控制設(shè)備。Polynorm 使用CATIA 設(shè)計(jì)和制造壓力設(shè)備。Tweko使用CADAM 設(shè)計(jì)焊接和切割工具。
消費(fèi)品:
      全球有各種規(guī)模的消費(fèi)品公司信賴CATIA,其中部分原因是CATIA設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的風(fēng)格新穎,而且具有建模工具和高質(zhì)量的渲染工具。CATIA已用于設(shè)計(jì)和制造如下多種產(chǎn)品:餐具、計(jì)算機(jī)、廚房設(shè)備、電視和收音機(jī)以及庭院設(shè)備。
另外,為了驗(yàn)證一種新的概念在美觀和風(fēng)格選擇上達(dá)到一致,CATIA 可以從數(shù)字化定義的產(chǎn)品,生成具有真實(shí)效果的渲染照片。在真實(shí)產(chǎn)品生成之前,即可促進(jìn)產(chǎn)品的銷售。
CATIA 也顯示出了在非高科技行業(yè)的應(yīng)用價(jià)值。例如:L'Oreal 使用CATIA 設(shè)計(jì)洗發(fā)水的包裝瓶,這使得不光是包裝設(shè)計(jì)人員,其他非技術(shù)人員,象銷售人員、采購(gòu)人員、管理人員都可以快速地瀏覽大量產(chǎn)品照片。這一點(diǎn)在衛(wèi)生用品制造業(yè)是非常重要的,因?yàn)樵谶@個(gè)行業(yè)中包裝是唯一不同的產(chǎn)品。

CATIA應(yīng)該說(shuō)是最高檔的CAD/CAM軟件,由法國(guó)Dassault公司開(kāi)發(fā),后Dassault被美國(guó)的IBM公司收購(gòu)。該軟件原運(yùn)行于IBM的工作站上,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為VM/CMS,現(xiàn)已成*移植至個(gè)人PC,這又使這一*能強(qiáng)大的軟件的使用者更加廣泛。與UG、EUCLID、PRO/E等相比,該軟件在曲面造型方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),應(yīng)該說(shuō)是任何一個(gè)CAD三維軟件所不能比的,因而廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車(chē)、船舶等行業(yè)的復(fù)雜曲面造型設(shè)計(jì)中(據(jù)信現(xiàn)在國(guó)內(nèi)幾乎所有的飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院所都用CATIA)。CATIA軟件的曲面造型技術(shù)為這些行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了先進(jìn)、方便、快捷的手段,使設(shè)計(jì)更趨完美,周期越來(lái)越短,極大地提高了開(kāi)發(fā)效率。通過(guò)其豐富的產(chǎn)品線提供一個(gè)集成的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境。為了保證其最大的靈活性,CATIA在提供了面對(duì)復(fù)雜設(shè)計(jì)與仿真的CATIA P2、P3平臺(tái)軟件的同時(shí),還配備了面對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單建模需求的CATIA P1平臺(tái)。
      CATIA是CAD/CAM業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者,其作為全球CAD/CAM市場(chǎng)的領(lǐng)袖,有20年以上豐富的經(jīng)驗(yàn),擁有大大小小9000多家客戶,IBM的CATIA解決方案極大的提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。
1) 從概念設(shè)計(jì)到最終的產(chǎn)品,CATIA廣泛的集成解決方案加快了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。CATIA涵蓋的范圍是一個(gè)跨行業(yè)的解決方案,包括汽車(chē)、航空航天、消費(fèi)品、制造與裝配、工廠設(shè)計(jì)、火車(chē)及重型機(jī)械等,比其它任何CAD/CAM的產(chǎn)品都廣泛,它提供了一套全面的解決方案,可以建設(shè)一個(gè)完善而無(wú)縫的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境;
2) CATIA的解決方案是一個(gè)可信賴的、經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的、先進(jìn)的解決方案,具有象IBM等這樣幾十家工業(yè)巨頭將CATIA作為核心設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng),更重要的是CATIA可以根據(jù)不同規(guī)模、不同應(yīng)用的企業(yè)定制完全適合本企業(yè)的最佳解決方案;
3) CATIA特有的并行工程能力,可使所有的設(shè)計(jì)者、制造廠及供應(yīng)商等都能共享相同的數(shù)據(jù)庫(kù),大幅度降低生產(chǎn)改變時(shí)及修改零部件所需的費(fèi)用。
4) CATIA已成為世界工業(yè)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn),主流軟件。近年來(lái),應(yīng)用于CATIA解決方案在商業(yè)應(yīng)用方面碩果累累,豐富的應(yīng)用軟件支持整個(gè)產(chǎn)品周期,從構(gòu)想、設(shè)計(jì)直到制造維護(hù)。并且CATIA已成為工業(yè)界的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn),是歐洲、北美和亞洲頂尖制造商所用的核心系統(tǒng)。
5) CATIA在造型風(fēng)格、設(shè)計(jì)等方面具有獨(dú)特長(zhǎng)處,為各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造提供了端對(duì)端(end-to-end)的解決方案。CATIA涉及生產(chǎn)、加工和人員三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。
  CATIA的可伸縮性和并行工程的能力可顯著縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。CATIA軟件已成為世界各地設(shè)計(jì)師和工程師的設(shè)計(jì)最佳工具。
2.應(yīng)用CATIA軟件從事設(shè)計(jì)的技術(shù)人員前景:
      由于CATIA軟件的強(qiáng)大*能,其已為越來(lái)越多的行業(yè)帶來(lái)巨大利潤(rùn),因此從事設(shè)計(jì)的人員薪水也極為可觀(目前特別是外企或私企的汽車(chē)行業(yè)),對(duì)個(gè)人而言,其發(fā)展前景遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)軟件業(yè)(眾所周知,除極少數(shù)人外,大多從事軟件業(yè)者很難逃脫其年齡瓶頸),是絕對(duì)金領(lǐng)。這也是眾多大專院校學(xué)生面對(duì)日益激烈的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng),可以增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,把握自己未來(lái)的發(fā)展的一個(gè)強(qiáng)大工具。
3.學(xué)習(xí)CATIA現(xiàn)狀:
       由于CATIA大范圍的普及使用,僅始于其成*移植至個(gè)人PC之后,時(shí)間并不長(zhǎng),縱觀這個(gè)CATIA專業(yè)論壇,資料也顯得很困乏,很多需要付金幣才能下載的資料不是打不開(kāi),就是陳舊的無(wú)法入目。很多開(kāi)始時(shí)充滿渴望、繼而是期望,繼而轉(zhuǎn)為失望的言語(yǔ)充斥論壇。而且縱觀圖書(shū)市場(chǎng),UG、PRO/E等滿目皆是,而CATIA卻少的可憐,除過(guò)02及03年大陸市場(chǎng)曾將臺(tái)灣的基于V5R8的繁體版本的教材翻過(guò)二本之外,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)只有清華大學(xué)出版社和北大出版社先后出過(guò)3本和1本基于V5R10版本的教材。然而這些教材有的極為淺顯,有的幾乎是簡(jiǎn)單的對(duì)其ONLINE HELP的翻譯,而且有實(shí)例操作的不是茶杯、簡(jiǎn)單的殼子就是基本的大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)的減速器箱設(shè)計(jì)(僅用到part design和裝配模塊的一些*能),盡顯學(xué)院派氣息,非常缺具體從事設(shè)計(jì)工作的如汽車(chē)設(shè)計(jì)或飛機(jī)設(shè)計(jì)的(因?yàn)楸救艘褢?yīng)用CATIA等CAD/CAM軟件從事飛機(jī)和汽車(chē)設(shè)計(jì)多年,現(xiàn)在在上海一家外其從事汽車(chē)設(shè)計(jì)。個(gè)人認(rèn)為由于這種軟件的應(yīng)用特別需要大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)支撐)人員的指導(dǎo)和編寫(xiě)。這是非常遺憾的。

四、Pro/E 簡(jiǎn)介

Pro/E簡(jiǎn)介Pro/Engineer是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件,是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng),是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng),并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能。
1. 參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能 Pro/Engineer是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng),工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、殼、倒角及圓角,您可以隨意勾畫(huà)草圖,輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。
2. 單一數(shù)據(jù)庫(kù) Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上,不象一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù),就是工程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù),使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作,不管他是哪一個(gè)部門(mén)的。換言之,在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng),亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如,一旦工程詳圖有改變,NC(數(shù)控)工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新;組裝工程圖如有任何變動(dòng),也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合,使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。這一優(yōu)點(diǎn),使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化,成品質(zhì)量更高,產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng),價(jià)格也更便宜。
一、 Pro/Engineer Pro/Engineer是軟件包,并非模塊,它是該系統(tǒng)的基本部分,其中功能包括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型,三維上色實(shí)體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖(三維造型還可移動(dòng),放大或縮小和旋轉(zhuǎn))。Pro/Engineer是一個(gè)功能定義系統(tǒng),即造型是通過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn),其中包括:筋(Ribs)、槽(Slots)、倒角(Chamfers)和抽空(Shells)等,采用這種手段來(lái)建立形體,對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是更自然,更直觀,無(wú)需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸,不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體,這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系,任何一個(gè)參數(shù)改變,其也相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示,還可傳送到繪圖機(jī)上或一些支持Postscript格式的彩色打印機(jī)。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件,諸如有限元分析及后置處理等,這都是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來(lái)實(shí)現(xiàn),用戶更可配上 Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用 C語(yǔ)言編程,以增強(qiáng)軟件的功能。它在單用戶環(huán)境下(沒(méi)有任何附加模塊)具有大部分的設(shè)計(jì)能力,組裝能力(人工)和工程制圖能力(不包括ANSI, ISO, DIN或 JIS標(biāo)準(zhǔn)),并且支持符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繪圖儀(HP,HPGL)和黑白及彩色打印機(jī)的二維和三維圖形輸出。Pro/Engineer功能如下:
1. 特征驅(qū)動(dòng)(例如:凸臺(tái)、槽、倒角、腔、殼等);
2. 參數(shù)化(參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等);
3. 通過(guò)零件的特征值之間,載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間(如表面積等)的關(guān)系來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4. 支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì)(規(guī)則排列的系列組件,交替排列,Pro/PROGRAM的各種能用零件設(shè)計(jì)的程序化方法等)。
5. 貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性(任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方變動(dòng))。其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴(kuò)展 Pro/ENGINEER的基本功能.
二、 Pro/ASSEMBLY Pro/ASSEMBLY是一個(gè)參數(shù)化組裝管理系統(tǒng),能提供用戶自定義手段去生成一組組裝系列及可自動(dòng)地更換零件。Pro/ASSEMBLY是 Pro/ADSSEMBLY的一個(gè)擴(kuò)展選項(xiàng)模塊,只能在 Pro/Engineer環(huán)境下運(yùn)行,它具有如下功能:
1. 在組合件內(nèi)自動(dòng)零件替換(交替式)
2. 規(guī)則排列的組合(支持組合件子集)
3. 組裝模式下的零件生成(考慮組件內(nèi)已存在的零件來(lái)產(chǎn)生一個(gè)新的零件)

4. Pro/ASSEMBLY里有一個(gè) Pro/Program模塊,它提供一個(gè)開(kāi)發(fā)工具。使用戶能自行編寫(xiě)參數(shù)化零件及組裝的自動(dòng)化程序,這種程序可使不是技術(shù)性用戶也可產(chǎn)生自定義設(shè)計(jì),只需要輸入一些簡(jiǎn)單的參數(shù)即可。
5. 組件特征(繪零件與,廣組件組成的組件附加特征值.如:給兩中零件之間加一個(gè)焊接特征等)。
三、 Pro/CABLING Pro/CABLING提供了一個(gè)全面的電纜布線功能,它為在Pro/ENGINEER的部件內(nèi)真正設(shè)計(jì)三維電纜和導(dǎo)線束提供了一個(gè)綜合性的電纜鋪設(shè)功能包。三維電纜的鋪設(shè)可以在設(shè)計(jì)和組裝機(jī)電裝置時(shí)同時(shí)進(jìn)行,它還允許工程設(shè)計(jì)者在機(jī)械與電纜空間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。Pro/CABLING功能包括:
1. 新特征包括:電纜、導(dǎo)線和電線束;
2. 用于零件與組件的接插件設(shè)計(jì);
3. 在Pro/ENGINEER零件和部件上的電纜、導(dǎo)線及電線束鋪設(shè);
4. 生成電纜/導(dǎo)線束直線長(zhǎng)度及BOM信息;
5. 從所鋪設(shè)的部件中生成三維電纜束布線圖;
6. 對(duì)參數(shù)位置的電纜分離和連接;
7. 空間分布要求的計(jì)算,包括干涉檢查;
8. 電纜質(zhì)量特性,包括體積、質(zhì)量慣性、長(zhǎng)度;
9. 用于插頭和導(dǎo)線的規(guī)定符號(hào)。
四、 Pro/CAT Pro/CAT是選用性模塊,提供 Pro/ENGINEER與 CATIA的雙向數(shù)據(jù)交換接口,CATIA的造型可直接輸入 Pro/ENGINEER軟件內(nèi),并可加上 Pro/ENGINEER的功能定義和參數(shù)工序,而 Pro/Engineer也可將其造型輸出到 CATIA軟件里。這種高度準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)交換技術(shù)令設(shè)計(jì)者得以在節(jié)省時(shí)間及設(shè)計(jì)成本的同時(shí),擴(kuò)充現(xiàn)有軟件系統(tǒng)的投資。
五、Pro/CDT Pro/CDT是一個(gè) Pro/ENGINEER的選件模塊,為 CADAM 2D工程圖提供 PROFESSIONALCADAM與 Pro/ENGINEER雙向數(shù)據(jù)交換直接接口。CADAM工程圖的文件可以直接讀入Pro/ENGINEER,亦可用中性的文件格式,經(jīng)由PROFESSIONAL CADAM輸出或讀入任何運(yùn)行 Pro/ENGINEER 的工作站上。Pro/CDT避免了一般通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)文件格式交換信息的問(wèn)題,并可使新客戶在轉(zhuǎn)入 Pro/ENGINEER后,仍可繼續(xù)享用原有的 CADAM數(shù)據(jù)庫(kù)。
六、 Pro/CMPOSITE Pro/COMPOSITE是一個(gè) Pro/ENGINEER的選件模塊,需配用 Pro/ENGINEER及Pro/SURFACE環(huán)境下運(yùn)行。該模塊能用于設(shè)計(jì)、復(fù)合夾層材料的部件。Pro/COMPOSITE在Pro/ENGINEER的應(yīng)用環(huán)境里具備完整的關(guān)聯(lián)性,這個(gè)自動(dòng)化工具提供的參數(shù)化、特征技術(shù).適用于整個(gè)設(shè)計(jì)工序的每個(gè)環(huán)節(jié)。  
七、 Pro/DEVELOP Pro/DEVELOP是一個(gè)用戶開(kāi)發(fā)工具,用戶可利用這軟件工具將一些自己編寫(xiě)或第三家的應(yīng)用軟件結(jié)合并運(yùn)行在 Pro/ENGINEER軟件環(huán)境下。Pro/IDEVELOP包括‘C’語(yǔ)言的副程序庫(kù),用于支援 Pro/ENGINEER的交接口,以及直接存取Pro/ENGINEER數(shù)據(jù)庫(kù)。
八、 Pro/DESIGN Pro/DESIGN可加速設(shè)計(jì)大型及復(fù)雜的順序組件,這些工具可方便地生成裝配圖層次等級(jí),二維平面圖布置上的非參數(shù)化組裝概念設(shè)計(jì),二維平面布置上的參數(shù)化概念分析.以及3D部件平面布置。Pro/DESIGN也能使用2D平面圖自動(dòng)組裝零件。它必須在 Pro/Engineer環(huán)境下運(yùn)行。其功能有:
1. 3D裝配圖的連接層次等級(jí)設(shè)計(jì);
2. 整體與局部的尺寸、比例和基準(zhǔn)的確定;
3. 情況研究-參數(shù)化詳細(xì)草圖(2D解算器、工程記錄和計(jì)算)繪制;
4. 組裝:允許使用3D圖塊表示零組件了定位和組裝零件位置;
5. 自動(dòng)組裝。
八、 Pro/DETAIL Pro/ENGINEER提供了一個(gè)很寬的生成工程圖的能力,包括:自動(dòng)尺寸標(biāo)注、參數(shù)特征生成,全尺寸修飾,自動(dòng)生成投影面,輔助面,截面和局部視圖,Pro/DETAIL擴(kuò)展了Pro/ENGINEER這些基本功能,允許直接從Pro/ENGINEER的實(shí)體造型產(chǎn)品按。ANSI/ISO/JIS/DIN標(biāo)準(zhǔn)的工程圖 Pro/DETAIL支持的功能包括:
1. 支持ANSI,ISO,JIS和DIN標(biāo)準(zhǔn);
2. 全幾何公差配合: * 特征控制標(biāo)志 * 基本尺寸標(biāo)注 * 公差基準(zhǔn)面和軸; 3. 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) * 毫米尺寸 * 公差尺寸 * 角度尺寸
4. 字符高度控制;
5. 圖內(nèi)可變字符高度;
6. 用戶自定義字體;
7. 圖內(nèi)多種字體;
8. 雙尺寸標(biāo)準(zhǔn);
9. 縱向尺寸標(biāo)注;
10. 擴(kuò)展視圖功能: * 零組件剖視圖 * 自動(dòng)畫(huà)面剖線 * 半剖圖 * 多暴露視圖 * 旋轉(zhuǎn)面剖視圖 * 比例視圖(所有視圖不同比例) * 軸測(cè)圖(ISO標(biāo)準(zhǔn));

11.表面光潔度標(biāo)記;
12. 用戶自定義繪圖格式和繪圖格式庫(kù);
13. 圖表;
14. 用于Pro/DETAIL設(shè)置隱含標(biāo)準(zhǔn)的配置文件;
15. 用于注釋表面光潔度和球星的多引線種類;
16. 尺寸與尺寸線平行;
17. 可選擇的消隱線顯示觀察;
18. 具有輸入用于注釋的ASCII文件能力;
19. 多層零件圖和布置圖。
Pro/DETAIL也包括2D非參數(shù)化制圖功能,可用于生成不需要3D模型的產(chǎn)品圖。 Pro/DETAIL提供下列功能:
1. 具有讀其它符合 IGES4.0、SET和 DXF標(biāo)準(zhǔn)的 CAD系統(tǒng)生成的圖形能力。
2. 具有修改輸入圖形來(lái)影響設(shè)計(jì)修改或更新能力。
3. 具有利用 Pro/PROJECT提供圖形儲(chǔ)存、恢復(fù)等功能來(lái)管理這些圖形的能力。
4. 具有通過(guò) IGES到 PTC支持的繪圖儀輸出這些圖形能力。
5. 具有將非相關(guān)性幾何體加到 Pro/DETAIL圖形的能力。
6. 具有生成用戶自定義的符號(hào)和符號(hào)庫(kù)的能力。
7. 具有生成用戶自定義的線型能力。

 五、SolidWork 簡(jiǎn)介

 創(chuàng)新的、易學(xué)易用的而且價(jià)格平宜的SolidWorks是Windows原創(chuàng)的三維設(shè)計(jì)軟件。其易用和友好的界面,能夠在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作中,SolidWorks完全自動(dòng)捕捉設(shè)計(jì)意圖和引導(dǎo)設(shè)計(jì)修改。在SolidWorks的裝配設(shè)計(jì)中可以直接參照已有的零件生成新的零件。不論設(shè)計(jì)用"自頂而下"方法還是"自底而上"的方法進(jìn)行裝配設(shè)計(jì),SolidWorks都將以其易用的操作大幅度地提高設(shè)計(jì)的效率。SolidWorks有全面的零件實(shí)體建模功能,其豐富程度有時(shí)會(huì)出乎設(shè)計(jì)者的期望。用SolidWorks的標(biāo)注和細(xì)節(jié)繪制工具,能快捷地生成完整的、符合實(shí)際產(chǎn)品表示的工程圖紙。 SolidWorks具有全相關(guān)的鈑金設(shè)計(jì)能力。鈑金件的設(shè)計(jì)即可以先設(shè)計(jì)立體的產(chǎn)品也可以先按平面展開(kāi)圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。SolidWorks軟件提供完整的、免費(fèi)的開(kāi)發(fā)工具(API),用戶可以用微軟的Visual Basic、Visual C++或其它支持OLE的編程語(yǔ)言建立自己的應(yīng)用方案。通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口,SolidWorks可以很容易地將目前市場(chǎng)幾乎所有的機(jī)械CAD軟件集成到現(xiàn)在的設(shè)計(jì)環(huán)境中來(lái)。 
    為比較評(píng)價(jià)不同的設(shè)計(jì)方案,減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,提高產(chǎn)量,SolidWorks強(qiáng)勁的實(shí)體建模能力和易用友好的Windows界面形成了三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械工程師不論有無(wú)CAD的使用經(jīng)驗(yàn),都能用SolidWorks提高工作效率,使企業(yè)以較低的成本、更好的質(zhì)量更快將產(chǎn)品投放市場(chǎng)。而最有意義的是,用于SolidWorks的投資是容易承受的,這使得參加工程設(shè)計(jì)的所有人員都能在他們桌面上的計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)。
Solidworks特性介紹
用戶界面
    SolidWorks軟件在用戶界面方面的方便程度是世界公認(rèn)的,但SolidWorks公司還是努力地改進(jìn)軟件的用戶界面,使得設(shè)計(jì)工作更加自動(dòng)化。Solidworks去掉了一些多余的對(duì)話框,而以隱含的右鍵菜單所代替,最明顯的是能夠?qū)⑻卣鞴芾砥餮厮讲鸱?。這使得進(jìn)行某些特殊命令操作時(shí),如檢查裝配關(guān)系,而不會(huì)迷失在特征樹(shù)的位置。這對(duì)于大型裝配體和復(fù)雜零件的操作也非常重要,因?yàn)榱慵?fù)雜以后,特征管理樹(shù)會(huì)很長(zhǎng),有時(shí)很難同時(shí)觀察特征樹(shù)的最上端和特征樹(shù)的最下端。有了特征管理器的拆分功能,這一切都成為可能。
草圖設(shè)計(jì)
    SolidWorks軟件所有的零件都是建立在草圖基礎(chǔ)上的,草圖功能的提高會(huì)直接影響到對(duì)零件的可編輯能力的提高。在Solidworks中,增加了樣條編輯控制功能,當(dāng)樣條處于編輯狀態(tài)時(shí),一個(gè)小三角箭頭會(huì)出現(xiàn)在樣條曲線上。當(dāng)小符號(hào)沿著樣條曲線拖動(dòng)時(shí),箭頭的方向會(huì)不斷改變,以表示各點(diǎn)不同的曲率。當(dāng)沿著箭頭拖動(dòng)時(shí),樣條的曲率會(huì)實(shí)時(shí)改變。這一功能的增加,使得SolidWorks的用戶更加方便地控制零件的形狀。
    由于三維樣條曲線的引入使得三維草圖功能顯著地提高。用戶可以直接控制三維空間的任何一點(diǎn),以達(dá)到控制三維樣條的目的,從而直接控制草圖的形狀。這對(duì)于創(chuàng)建繞線電纜和管路設(shè)計(jì)的用戶是非常方便的。
曲面建模
    也許是因?yàn)镾olidWorks以前在實(shí)體和參數(shù)化設(shè)計(jì)方面太出色,人們可能會(huì)忽略其在曲面建模方面的強(qiáng)大功能。在Solidworks中,曲面建立后,可以以很多方式對(duì)曲面進(jìn)行延伸。你可以將曲面延伸到某個(gè)已有的曲面,與其縫合或延伸到指定的實(shí)體表面,或者輸入固定的延伸長(zhǎng)度,或者直接拖動(dòng)其紅色箭頭手柄,實(shí)時(shí)地將邊界拖到想要的位置。
另外,現(xiàn)在的可以對(duì)曲面進(jìn)行修剪,可以用實(shí)體修剪,也可以用另一個(gè)復(fù)雜的曲面進(jìn)行修剪。首先,選取特定的曲面做為剪切工具,以綠色表示;然后,選取要保留的那一部分曲面,以淡綠色表示;沒(méi)有選取的那部分曲面,以灰色表示,就會(huì)立刻被切除。你還可以將兩個(gè)曲面或一個(gè)曲面一個(gè)實(shí)體進(jìn)行彎曲操作,SolidWorks軟件將保持其相關(guān)性,即當(dāng)其中一個(gè)發(fā)生改變時(shí),其他另一個(gè)會(huì)同時(shí)相應(yīng)改變。
新特征
    SolidWorks對(duì)導(dǎo)圓角的處理添加了新的特征,使得倒角的功能更加強(qiáng)大。在原有特征陣列的基礎(chǔ)上,也增添了新的特征。用XY坐標(biāo)值系列直接生成表格驅(qū)動(dòng)陣列。草圖驅(qū)動(dòng)陣列所用到的草圖可以做為新陣列的模板。
    對(duì)于設(shè)計(jì)塑膠件的工程師,使用Solidworks會(huì)更加方便。Solidworks對(duì)薄壁塑膠件的設(shè)計(jì)本身就是就考慮到一個(gè)面是開(kāi)放的,用戶不必單獨(dú)手工指定某個(gè)面是開(kāi)放的。筋的建立更加方便,你可以在任何視圖上創(chuàng)建筋的輪廓,先進(jìn)行預(yù)覽再生成加強(qiáng)筋。對(duì)于模具設(shè)計(jì)師來(lái)講,還可以利用XYZ縮放因子直接生成模腔。
    另外,新增加的打孔向?qū)Ыo人留下了深刻的印象,用戶可以直接點(diǎn)取螺栓的尺寸,所有相關(guān)的數(shù)據(jù)都可以在電子版的機(jī)械零件手冊(cè)中自動(dòng)查到。
大型裝配
    用戶不僅用SolidWorks軟件來(lái)解決一般的零部件設(shè)計(jì)問(wèn)題,越來(lái)越多的用戶開(kāi)始用SolidWorks軟件處理系統(tǒng)級(jí)的大型裝配設(shè)計(jì),對(duì)大型裝配體上載的速度也是要求越來(lái)越高。面對(duì)用戶的需要,SolidWorks公司的研發(fā)部門(mén)設(shè)法從不同的角度對(duì)大型裝配體的上載的速度進(jìn)行了改進(jìn),包括分布式數(shù)據(jù)的處理和圖形壓縮技術(shù)的運(yùn)用,使得大型裝配體的性能提高了幾十倍。
    在新版中,還增加了智能裝配功能,能夠在裝配過(guò)程中自動(dòng)捕捉裝配關(guān)系,而無(wú)須用戶另行指定。在裝配過(guò)程中,還新增加了球面的配合關(guān)系和圓錐面的配合關(guān)系,這就使得將球插到孔里的操作變得更加容易。
工程圖和電子工程圖
    在Solidworks的工程制圖中引入了一個(gè)嶄新的快速制圖功能(即RapidDraft),它能迅速生成與三維零件和裝配體暫時(shí)脫開(kāi)的二維工程圖,但依然保持與三維的全相關(guān)性。這樣的功能使得從三維到二維的瓶頸問(wèn)題得以徹底的解決。
    Solidworks是一個(gè)非常優(yōu)秀的軟件產(chǎn)品。SolidWorks公司在技術(shù)上的投入和技術(shù)的先進(jìn)性不斷保持SolidWorks軟件在機(jī)械三維設(shè)計(jì)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

SolidWorks軟件評(píng)述
    SolidWorks軟件容易掌握和使用,適合于工程技術(shù)人員的使用,該軟件除具備一般PC級(jí)CAD軟件的功能之外,在以下幾個(gè)方面也非常有特色。
一、軟件的技術(shù)背景
    SolidWorks軟件是完全基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系統(tǒng)。公司的創(chuàng)始人是CV公司和PTC公司的兩位前副總裁,SolidWorks軟件開(kāi)發(fā)的核心人物就是八十年代主持開(kāi)發(fā)Pro/Engineer軟件的技術(shù)副總裁,SolidWorks軟件采用了與Unigraphics相同的先進(jìn)的底層圖形核心Parasolid,它的核心技術(shù)是在Windows環(huán)境下生成的,充分利用和發(fā)揮了Windows的強(qiáng)大威力和OLE技術(shù)。
    該軟件自九五年問(wèn)世以來(lái),先后共獲得工業(yè)界的十幾次大獎(jiǎng),這在同檔次軟件中是獲獎(jiǎng)次數(shù)最多的軟件。
    該軟件支持Visual Basic,Visual C++或其它OLE開(kāi)發(fā)語(yǔ)言,免費(fèi)提供二次開(kāi)發(fā)工具(API);用戶二次開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序,可直接掛在SolidWorks的菜單下,形成統(tǒng)一的界面,筆者曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)測(cè)試,非常成功。
二、友好的界面
    SolidWorks軟件的菜單非常少,一共只有六十幾個(gè)命令,其余所有的命令與Windows的命令是相同的;下拉菜單一般只有二層(有三層的不超過(guò)五個(gè));圖形菜單設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明快,非常形象化,一看即知。系統(tǒng)的所有參數(shù)設(shè)置全部集中在一個(gè)選項(xiàng)(option)中,容易查找和設(shè)置。動(dòng)態(tài)導(dǎo)引具有智能化,一般情況下不需要用戶去修改。特征樹(shù)獨(dú)具特色,所有的實(shí)體及光源均可在特征樹(shù)中找到,操作特征非常方便。實(shí)體的建模和裝配完全符合于自然的三維世界。特別是裝配約束的概念非常簡(jiǎn)單且容易理解。對(duì)實(shí)體的放大,縮小和旋轉(zhuǎn)等操作全部是透明命令,可以在任何命令過(guò)程中使用,實(shí)體的選取非常容易和方便。
三、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口
    由于CAD技術(shù)的不斷普及應(yīng)用,許多企業(yè)都使用了多種CAD/CAE/CAM/PDM軟件,而各種CAD軟件之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳送始終是個(gè)令技術(shù)人員頭疼的問(wèn)題,盡管許多軟件都提供各種各樣的接口,但傳送的結(jié)果總是難盡人意;而SolidWorks在這方面可以說(shuō)具有大家風(fēng)范。它的數(shù)據(jù)接口有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
1.是它支持的標(biāo)準(zhǔn)比較多:支持的標(biāo)準(zhǔn)有IGES,DXF,DWG,SAT(ACSI),STEP,STL,ASC或二進(jìn)制格式VDAFS(VDA),VRML,Parasolid。
2.是轉(zhuǎn)換成功率高,筆者曾在SolidWorks和I-DEAS,ADAMS,ANSYS,Pre/Engineer,AutoCAD軟件之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換傳遞,都非常成功。
3.SolidWorks創(chuàng)新的特征識(shí)別技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器讓人們可以共享不同CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾何信息,但經(jīng)過(guò)這樣轉(zhuǎn)換的幾何模型不帶特征,也沒(méi)有設(shè)計(jì)歷史,如果要對(duì)它們進(jìn)行編輯修改是很艱苦的,SolidWorks創(chuàng)新的特征識(shí)別技術(shù)把智能賦予數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,將靜態(tài)的幾何模型特征化和參數(shù)化?？芍苯訉?duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式文件(STEP,IGES,SAT,VDAFS,Parasolid)進(jìn)行特征識(shí)別。
四、零件的配置功能
    在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,經(jīng)常用到通用件或形狀相似的零件,如果把這些零件逐個(gè)設(shè)計(jì)后保存,工作量即大,管理起來(lái)也不方便。SolidWorks軟件在零件設(shè)計(jì)中提供了一個(gè)非常好的配置(configuration)功能,這個(gè)功能允許你建立一個(gè)零件而有幾個(gè)不同的配置,而這個(gè)零件在不同配置中可以屏蔽不同的特征;或同樣的特征在不同的配置情況下有不同的特征參數(shù)值,而這些不同的配置都被保存在同一個(gè)文件內(nèi);使用時(shí)只需選擇其中任意一個(gè)配置,就可以得到想要的零件。如下圖所示的不同零件可以以不同的配置而放在一個(gè)零件文件內(nèi)。
五、高級(jí)渲染
    隨著技術(shù)的發(fā)展,人們品位的提高,產(chǎn)品的外觀造型及視覺(jué)效果越來(lái)越重要。因此,一個(gè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)出來(lái)后,它的外形,顏色是否能被客戶所接受,這在以前在產(chǎn)品制造出來(lái)前是無(wú)從知曉的。也許一個(gè)辛辛苦苦開(kāi)發(fā)出來(lái)的優(yōu)秀產(chǎn)品,由于外形不盡人意,或顏色搭配不被人欣賞而可能終結(jié)其生命。而如果你擁有SolidWorks的渲染模塊PhotoWorks將很容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)和渲染效果。PhotoWorks與其它類似的渲染軟件不同,它不僅可以對(duì)零件和裝配進(jìn)行渲染,而且可以使渲染達(dá)到近乎照片的真實(shí)效果。其二是渲染配置相當(dāng)容易,如光源的強(qiáng)度,顏色設(shè)定,材質(zhì)紋理選擇,背景設(shè)定,反光度,透明度及陰影的設(shè)置,都非常簡(jiǎn)單容易。其三是可以輸出多種圖像格式,如PosstScript,JPEG,TARGA,TIFF,BMP等。四是PhotoWorks完全集成在SolidWorks軟件環(huán)境中,把高級(jí)的渲染手段直接引入到實(shí)體建模中,把建模和渲染完全融合在一起,特別適合于工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì),技術(shù)人員使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單容易,而不象其它軟件那樣,要達(dá)到真實(shí)渲染效果需要在幾個(gè)模塊之間來(lái)回修改和數(shù)據(jù)傳遞,甚至是不可逆的

 

六、I-DEAS軟件簡(jiǎn)介

EDS I-DEAS是美國(guó)eds 子公司 SDRC公司開(kāi)發(fā)的CAD/CAM軟件。該公司是國(guó)際上著名的機(jī)械CAD/CAE/CAM公司,在全球范圍享有盛譽(yù),國(guó)外許多著名公司,如波音、索尼、三星、現(xiàn)代、福特等公司均是SDRC公司的大客戶和合作伙伴。
     該件是高度集成化的CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng)。它幫助工程師以極高的效率,在單一數(shù)字模型中完成從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真分析、測(cè)試直至數(shù)控加工的產(chǎn)品研發(fā)全過(guò)程。I-DEAS是全世界制造業(yè)用戶廣泛應(yīng)用的大型CAD/CAE/CAM軟件。
     I-DEAS在CAD/CAE一體化技術(shù)方面一直雄居世界榜首,軟件內(nèi)含諸如結(jié)構(gòu)分析、熱力分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、耐久性分析等真正提高產(chǎn)品性能的高級(jí)分析功能。
     SDRC也是全球最大的專業(yè)CAM軟件生產(chǎn)廠商。I-DEASCAMAND是CAM行業(yè)的頂級(jí)產(chǎn)品。I-DEASCAMAND可以方便地仿真刀具及機(jī)床的運(yùn)動(dòng),可以從簡(jiǎn)單的2軸、2.5軸加工到以7軸5聯(lián)動(dòng)方式來(lái)加工極為復(fù)雜的工件表面,并可以對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制和優(yōu)化。
E.I-deas提供一套基于因特網(wǎng)的協(xié)同產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案,包含全部的數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程。I-deas是可升級(jí)的、集成的、協(xié)同電子機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化(E-MDA)解決方案。I-deas使用數(shù)字化主模型技術(shù),這種卓越能力將幫助您在設(shè)計(jì)早期階段就能從"可制造性"的角度更加全面地理解產(chǎn)品。縱向及橫向的產(chǎn)品信息都包含在數(shù)字化主模型中,這樣,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中的每一個(gè)部門(mén)都將容易地進(jìn)行有關(guān)全部產(chǎn)品信息的交流,這些部門(mén)包括:制造與生產(chǎn),市場(chǎng),管理及供應(yīng)商等。
1.Digital Simulation(數(shù)字化仿真):
I-deas CAE工具通過(guò)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)早期階段仿真全部產(chǎn)品性能來(lái)引導(dǎo)設(shè)計(jì),提高產(chǎn)品質(zhì)量,驗(yàn)證并優(yōu)化細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),最大程度地減少重復(fù)制作物理樣機(jī)的次數(shù),同時(shí)降低后續(xù)加工的反復(fù)次數(shù),識(shí)別造成現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的原因,制定交易計(jì)劃,在產(chǎn)品價(jià)格和性能之間取得最佳平衡。
2.I-deas機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(I-deas Mechanism Design):
I-deas機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)可集成地分析帶有復(fù)雜運(yùn)動(dòng)副的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。利用I-deas裝配產(chǎn)生的裝配體、運(yùn)動(dòng)約束副和接觸區(qū)域,根據(jù)初始運(yùn)動(dòng)條件,解算出運(yùn)動(dòng)結(jié)果。使用了內(nèi)嵌的ADAMS動(dòng)態(tài)解算器,它幫助您從最初的概念設(shè)計(jì)階段就了解機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況,包括機(jī)構(gòu)的位置、速度和加速度。讓您作出更多的選擇,從而得到更好的,更精確的設(shè)計(jì)結(jié)果。
3.仿真模型構(gòu)造(Simulation Modeling Set):
集成環(huán)境中的有限元模型構(gòu)造和結(jié)果可視化工具。直接利用I-deas零件主模型或裝配,或其它CAD系統(tǒng)輸入的模型,快速地建立數(shù)字化產(chǎn)品仿真模型。仿真模型和設(shè)計(jì)模型具有相關(guān)性。
4.仿真解算(Simulation Solution Set):
有限元解算器,包括結(jié)構(gòu)的線性靜態(tài)分析和結(jié)構(gòu)模態(tài)分析、熱傳遞分析和流動(dòng)分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析?？梢圆捎门幚淼姆绞竭M(jìn)行解算。提供多種收斂準(zhǔn)則定義和解算選項(xiàng)控制,如模型解算占用的空間和時(shí)間預(yù)估,結(jié)構(gòu)剛度矩陣文件控制。用戶通過(guò)解算過(guò)程圖形監(jiān)控解算過(guò)程,允許終止解算。
5.非線性求解器(Model Solution-Non-Linear):
支持幾何非線性、材料非線性、彈塑性及綜合非線性分析,利用Newton-Raphson方法求解非線性方程組。
6.變量化分析(Variationl Analysis):
變量化分析仿真在設(shè)計(jì)初期介入設(shè)計(jì)過(guò)程,利用單一模型進(jìn)行廣泛的設(shè)計(jì)研究,通過(guò)一次網(wǎng)格劃分和解算,生成手冊(cè)式結(jié)果,得到多種可對(duì)比的方案。
7.響應(yīng)分析(Response Analysis):
響應(yīng)分析用來(lái)研究結(jié)構(gòu)在靜態(tài)、瞬態(tài)、諧波和隨機(jī)等激勵(lì)下的受迫響應(yīng),模態(tài)可以來(lái)自結(jié)構(gòu)分析或測(cè)試。
8.復(fù)合鋪合分析(Laminnate Composites):
以復(fù)合鋪層材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行高效的設(shè)計(jì)和評(píng)估.
9.注塑冷卻顧問(wèn)(Part Advisor):
注塑過(guò)程顧問(wèn)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單實(shí)用,直接對(duì)STL格式進(jìn)行計(jì)算,只用定義零件的材料和模具特性以及澆注口,就可以模擬澆注模具過(guò)程中塑料流動(dòng)?？蓛?yōu)化零件與模具的設(shè)計(jì),以達(dá)到質(zhì)量、成本和時(shí)間的最優(yōu)平衡。
10.機(jī)械仿真(Mechanism Sim):
分析機(jī)構(gòu)在外力作用下的運(yùn)動(dòng)和受力。包含機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)(Mechanism Design)的全部功能.
11.產(chǎn)品壽命預(yù)測(cè)(Durability):
預(yù)測(cè)靜態(tài)載荷下產(chǎn)品的材料強(qiáng)度和疲勞安全的工具。
12.高級(jí)產(chǎn)品壽命預(yù)測(cè)(Advanced Durability):
預(yù)測(cè)靜態(tài)或瞬態(tài)載荷下產(chǎn)品的產(chǎn)品壽命和疲勞破壞,包含產(chǎn)品壽命預(yù)測(cè)的全部功能。
13.電子系統(tǒng)冷卻仿真(Electronic System Cooling):
電子系統(tǒng)的三維熱/流動(dòng)分析。I-deas集成環(huán)境中的電子系統(tǒng)可靠性分析工具,仿真可直接在CAD模型上分析單元件、多芯片組、散熱片、PCB、功率模組或完整系統(tǒng)的熱/流動(dòng)行為,含PCB Modeler和ECAD接口。用于優(yōu)化元器件的位置,預(yù)測(cè)風(fēng)扇運(yùn)作,評(píng)估風(fēng)扇和通風(fēng)口的位置與尺寸,優(yōu)化散熱片的形狀和尺寸等。
14.傳熱仿真(TMG):
通用的復(fù)雜熱問(wèn)題的快速解決方案。與I-deas及Femap完全集成,可直接使用有限元模型。

I-deas提供一套基于因特網(wǎng)的的協(xié)同產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案,包含全部的數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程。它是可升級(jí)的、集成的、協(xié)同電子機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化(e-MDA)的大型CAD/CAE/CAM軟件系統(tǒng)。有以下主要特點(diǎn):

數(shù)字化主模型技術(shù),高度集成 
 I-deas首創(chuàng)數(shù)字化主模型技術(shù)。它成功地將曲面和實(shí)體表達(dá)方式融為一體,統(tǒng)一了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),容納了非幾何產(chǎn)品信息,構(gòu)成了完整的產(chǎn)品定義,為協(xié)同設(shè)計(jì)和并行工程大下了良好的基礎(chǔ)。

實(shí)時(shí)團(tuán)隊(duì)協(xié)同環(huán)境,高效管理 
 I-deas提供一體化的項(xiàng)目組產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理環(huán)境。它對(duì)所有提交的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行集中管理和控制,使整個(gè)團(tuán)隊(duì)并行工作。

超變量化技術(shù)( VGX),設(shè)計(jì)快捷
 I-deas的VGX技術(shù)是CAD技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。它可以非常直觀地、實(shí)時(shí)地針對(duì)零件上的任意特征直接以拖動(dòng)方式進(jìn)行圖示化編輯和修改,使設(shè)計(jì)效率更高。其中的動(dòng)態(tài)引導(dǎo)器是智能化地操作參謀,使設(shè)計(jì)操作明快、流暢。

應(yīng)用規(guī)模任意配置,運(yùn)用靈活 
 I-deas可以實(shí)現(xiàn)任意規(guī)模、隨意配置。它可適用于大、中、小各類用戶,確保用戶選取最符合工作流程及預(yù)算要求的解決方案,并且能在需求發(fā)生變化時(shí)擴(kuò)充其應(yīng)用模塊,使高端用戶能夠完全共享產(chǎn)品信息。

界面融入用戶經(jīng)驗(yàn),操作簡(jiǎn)易 
 I-deas與Windows兼容的界面可使用戶有選擇地定制圖標(biāo)、下拉菜單,為不同經(jīng)驗(yàn)水平(從初學(xué)者到經(jīng)驗(yàn)豐富的)用戶進(jìn)行配置。指令操作相當(dāng)簡(jiǎn)化,簡(jiǎn)單的“一點(diǎn)一拖”便可執(zhí)行所有相關(guān)聯(lián)的工作流程。在實(shí)體造型中,所需的指令只有其他系統(tǒng)的三分之一。

數(shù)字化驗(yàn)證技術(shù),最優(yōu)仿真 
 I-deas獨(dú)有的有限元分析技術(shù)使其在CAD/CAE集成方面一直名列世界前茅。它擁有結(jié)構(gòu)分析、熱分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化、耐久性分析等各種分析功能。區(qū)域網(wǎng)絡(luò)劃分(Section-On-Mesh)技術(shù)使用戶能在來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的幾何模型上創(chuàng)建新的有限元模型,迅速發(fā)揮數(shù)字化驗(yàn)證的能力。

創(chuàng)成式加工技術(shù),精準(zhǔn)制造 
 I-deas創(chuàng)成式加工技術(shù)是行業(yè)的頂級(jí)產(chǎn)品。它可以方便地仿真刀具及機(jī)床的運(yùn)動(dòng),從簡(jiǎn)單的2軸、2.5軸直至7軸定位、5軸聯(lián)動(dòng)加工,都可以實(shí)現(xiàn),并可對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制和優(yōu)化。

I-deas在航空航天、汽車(chē)運(yùn)輸、電子、消費(fèi)品及工業(yè)設(shè)備等方面擁有眾多的成功用戶,它們分別是:英國(guó)宇航系統(tǒng)與設(shè)備公司、福特、豐田、尼桑、雷諾、施樂(lè)、西門(mén)子、等等

七、Mastercam 軟件簡(jiǎn)介

Mastercam是美國(guó)CNC公司開(kāi)發(fā)的基于PC平臺(tái)的CAD/CAM軟件,它具有方便直觀的幾何造型 Mastercam提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境,其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件。
      Mastercam具有強(qiáng)勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。    Mastercam提供了多種先進(jìn)的粗加工技術(shù),以提高零件加工的效率和質(zhì)量。Mastercam還具有豐富的曲面精加工功能,可以從中選擇最好的方法,加工最復(fù)雜的零件。Mastercam的多軸加工功能,為零件的加工提供了更多的靈活性。
      可靠的刀具路徑校驗(yàn)功能 Mastercam可模擬零件加工的整個(gè)過(guò)程,模擬中不但能顯示刀具和夾具,還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況。
      Mastercam提供400種以上的后置處理文件以適用于各種類型的數(shù)控系統(tǒng),我廠采用的是FANUC系統(tǒng),機(jī)床為四軸聯(lián)動(dòng)臥式銑床。根據(jù)機(jī)床的實(shí)際結(jié)構(gòu),我們編制了專門(mén)的后置處理文件,繩槽曲面加工刀具路徑NCI文件經(jīng)后置處理后生成加工程序。
     使用Mastercam 實(shí)現(xiàn)DNC加工, DNC(直接數(shù)控)是指用一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)數(shù)控機(jī)床,其技術(shù)是實(shí)現(xiàn)CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于本工件較大,處理的數(shù)據(jù)多,所生成的程序長(zhǎng),數(shù)控機(jī)床的磁泡存儲(chǔ)器已不能滿足程序量的要求,這樣就必須采用DNC加工方式,利用RS-232串行接口,將計(jì)算機(jī)和數(shù)控機(jī)床連接起來(lái)。利用Mastercam的Communic功能進(jìn)行通訊,而不必考慮機(jī)床的內(nèi)存不足問(wèn)題,經(jīng)大量的實(shí)踐,用Mastercam軟件編制復(fù)雜零件的加工程序極為方便,而且能對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真,真實(shí)反映加工過(guò)程中的實(shí)際情況,不愧為一優(yōu)秀的CAD/CAM軟件。

1、三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)
完整的曲線功能:可設(shè)計(jì)、編輯復(fù)雜的二維、三維空間曲線。還能生成方程曲線。尺寸標(biāo)注、注釋等也很方便。
強(qiáng)大的曲面功能:采用NURBS、PARAMETRICS等數(shù)學(xué)模型,有十多種生成曲面方法。還具有曲面修剪、曲面間等(變)半徑導(dǎo)圓角、導(dǎo)角、曲面偏置、延伸等編輯功能。
嶄新的實(shí)體功能:以PARASOLID為核心,導(dǎo)圓角、抽殼、布爾運(yùn)算、延伸、修剪等功能都很強(qiáng)。
可靠的數(shù)據(jù)交換功能,可轉(zhuǎn)換的格式包括:IGES、SAT(ACIS SOLIDS)、DXF、CADL、VDA、STL、DWG、ASCII。并可讀取Parasolid、HPGL、CATIA、PRO/E、STEP等格式的數(shù)據(jù)文件。
2、.銑床2D加工系統(tǒng)
完整三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
外形銑削:外形可以是空間的任意曲線。
型腔加工:加工方式多達(dá)8種以上。提供清角及殘料加工功能?？尚本€及螺旋式入刀、退刀。容許斜壁及不同高度、斜度的島嶼,可面銑島嶼。
實(shí)體加工:在實(shí)體上自動(dòng)確定加工外形參數(shù)。
鉆孔、鏜孔、螺紋加工。
可定義刀具庫(kù)、材料庫(kù)等。
可對(duì)刀具路徑作圖形編輯,可對(duì)NC、NCI作修改、平移、旋轉(zhuǎn)、放大、縮小等編輯?？勺鰧?shí)體切削模擬。
支持4軸加工。
可同各種CNC控制器,DNC傳輸。
3、銑床2.5D加工系統(tǒng)
完整的三維繪圖系統(tǒng)。
完整的銑床2D加工系統(tǒng)。
刀具路徑可投影至斜面、圓錐面、球面及圓筒面。
直紋曲面、掃描曲面、旋轉(zhuǎn)面加工方式。
單一曲面的粗、精加工。
具有程序過(guò)濾(Filter)功能。
4、銑床3D加工系統(tǒng)
完整三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
完整的銑床2D、2.5D加工系統(tǒng)。
多重曲面的粗加工及精加工。
等高線加工。
環(huán)繞等距加工。
平行式加工。
放射狀加工。
插拉刀方式加工。
投影加工。
沿面加工。
淺平面及陡斜面加工。
G01可過(guò)濾為G02、G03并可程式過(guò)濾更平穩(wěn)。
4軸、5軸加工:5軸側(cè)刃銑削、多曲面五軸端銑加工、5軸銑削曲面上的曲線、5軸鉆孔、4軸多曲面加工、沿曲面邊界五軸走刀。
5、車(chē)床、銑床復(fù)合系統(tǒng)
完整三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
精車(chē)、粗車(chē)、螺紋加工。
徑向切槽加工。
鉆孔、鏜孔。
C 軸加工。
可產(chǎn)生切削循環(huán)指令。
可自定義刀具庫(kù)及材料庫(kù)。
自動(dòng)計(jì)算刀具補(bǔ)正、過(guò)切偵測(cè)。
6、線切割、激光加工系統(tǒng)
完整的三維繪圖系統(tǒng)。
2--4軸上下異形加工。
自動(dòng)、半自動(dòng)圖形對(duì)應(yīng)能力。
自動(dòng)清角功能。
無(wú)屑加工。
支持各種CNC控制器。

 

八、PowerMILL 軟件特點(diǎn)

PowerMILL是一獨(dú)立運(yùn)行的世界領(lǐng)先的CAM系統(tǒng),它是Delcam的核心多軸加工產(chǎn)品。PowerMILL可通過(guò)IGES、VDA、STL和多種不同的專用直接接口接受來(lái)自任何CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。它功能強(qiáng)大,易學(xué)易用,可快速、準(zhǔn)確地產(chǎn)生能最大限度發(fā)揮CNC數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率的、無(wú)過(guò)切的粗加工和精加工刀具路徑,確保生產(chǎn)出高質(zhì)量的零件和工模具。

PowerMILL功能齊備,適用于廣泛的工業(yè)領(lǐng)域。Delcam獨(dú)有的最新5軸加工策略、高效初加工策略以及高速精加工策略,可生成最有效的加工策略,確保最大限度地發(fā)揮機(jī)床潛能。PowerMILL計(jì)算速度極快,同時(shí)也為使用者提供了極大的靈活性。

數(shù)據(jù)輸入

 

PowerMILL支持包括IGES、VDA-FS、STEP、ACIS、 Parasolid、Pro/E、CATIA、UG、IDEAS、SolidWorks、SolidEdge、Cimatron、AutoCAD、Rhino 3DM、Delcam DGK和Delcam Parts在內(nèi)的廣泛的CAD系統(tǒng)數(shù)據(jù)資料輸入。它具有良好的容錯(cuò)能力,即使輸入模型中存在間隙,也可產(chǎn)生出無(wú)過(guò)切的加工路徑。如果模型中的間隙大于公差,PowerMILL將提刀到安全Z高度;如果模型間隙小于公差,刀具則將沿工件表面加工,跨過(guò)間隙。


數(shù)據(jù)輸入

 

高效區(qū)域清除策略

 

PowerMILL以其獨(dú)特、高效的區(qū)域清除方法而領(lǐng)導(dǎo)區(qū)域清除加工潮流。這種加工方法的基本點(diǎn)是盡可能地保證刀具負(fù)荷的穩(wěn)定,盡量減少切削方向的突然變化。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),PowerMILL在區(qū)域清除加工中用偏置加工策略取代了傳統(tǒng)的平行加工策略。

 

 

賽車(chē)線加工

 

PowerMILL中包含有多個(gè)全新的高效初加工策略,這些策略充分利用了最新的刀具設(shè)計(jì)技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)了側(cè)刃切削或深度切削。在這中間最獨(dú)特的是 Delcam 擁有專利權(quán)的賽車(chē)線加工策略。在此策略中,隨刀具路徑切離主形體,初加工刀路將變得越來(lái)越平滑,這樣可避免刀路突然轉(zhuǎn)向,從而降低機(jī)床負(fù)荷,減少刀具磨損,實(shí)現(xiàn)高速切削。


賽車(chē)線加工

 

擺線加工

 

擺線初加工是 PowerMILL 推出的另一全新的初加工方式。這種加工方式以圓形移動(dòng)方式沿指定路徑運(yùn)動(dòng),逐漸切除毛坯中的材料,從而可避免刀具的全刀寬切削。這種方法可自動(dòng)調(diào)整刀具路徑,以保證安全有效的加工。


擺線加工

 

自動(dòng)擺線加工

 

這是一種組合了偏置初加工和擺線加工策略的加工策略。它通過(guò)自動(dòng)在需切除大量材料的地方使用擺線初加工策略,而在其它位置使用偏置初加工策略,從而避免使用傳統(tǒng)偏置初加工策略中可能出現(xiàn)的高切削載荷。 由于在材料大量聚積的位置使用了擺線加工方式切除材料,因此降低了刀具切削負(fù)荷,提高了載荷的穩(wěn)定性,因此,可對(duì)這些區(qū)域?qū)崿F(xiàn)高速加工。


自動(dòng)擺線加工

 

殘留粗加工

 

殘留刀具路徑將切除前一大刀具未能加工到而留下的區(qū)域,小刀具將僅加工剩余區(qū)域,這樣可減少切削時(shí)間。

PowerMILL5在殘留初加工中引入了殘留模型的概念。使用新的殘留模型方法進(jìn)行殘留初加工可極大地加快計(jì)算速度,提高加工精度,確保每把刀具能進(jìn)行最高效率切削。這種方法尤其適合于需使用多把尺寸逐漸減小的刀具進(jìn)行切削的零件。

 

 

高速精加工

 

PowerMILL提供了多種高速精加工策略,如三維偏置、等高精加工和最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略。這些策略可保證切削過(guò)程光順、穩(wěn)定,確保能快速切除工件上的材料,得到高精度、光滑的切削表面。

 

 

三維偏置精加工

 

此策略無(wú)論是對(duì)平坦區(qū)域還是對(duì)陡峭側(cè)壁區(qū)域均使用恒定行距,因此使用這種類型的精加工策略可得到完美的加工表面。使用了螺旋選項(xiàng)的螺旋偏置精加工策略,由于刀具始終和工件表面接觸并以螺旋方式運(yùn)動(dòng),因此,可防止刀具在切削表面留下刀痕。


三維偏置精加工

 

等高精加工

 

這是一種刀具在恒定Z高度層上切削的加工策略?？稍O(shè)置每層Z高度之間的刀具的切入和切出,以消除刀痕。也可選取此策略中的螺旋選項(xiàng),產(chǎn)生出無(wú)切入切出的螺旋等高精加工刀具路徑。

 

 

最佳等高精加工

 

高速精加工要求刀具負(fù)荷穩(wěn)定,方向盡量不要出現(xiàn)突然改變。為此,PowerMILL引入了一組合策略,亦即能對(duì)平坦區(qū)域?qū)嵤┤S偏置精加工策略,而對(duì)陡峭區(qū)域?qū)嵤┑雀呔庸げ呗缘淖罴训雀呔庸げ呗浴?

 

 

螺旋等高精加工

 

PowerMILL中的另一獨(dú)特的精加工策略是螺旋等高精加工策略。這種加工技術(shù)綜合了螺旋加工和等高加工策略的優(yōu)點(diǎn),刀具負(fù)荷更穩(wěn)定,提刀次數(shù)更少,可縮短加工時(shí)間,減小刀具損壞機(jī)率。它還可改善加工表面質(zhì)量,最大限地減小精加工后手工打磨的需要。可將這種方法應(yīng)用到標(biāo)準(zhǔn)等高精加工策略,也可應(yīng)用到綜合了等高加工和三維偏置加工策略的混合策略-最佳等高精加工策略中。使用此策略時(shí),模型的陡峭區(qū)域?qū)⑹褂玫雀呔庸し椒庸?平坦區(qū)域則使用三維偏置精加工方法加工。


螺旋等高精加工

 

變余量加工

 

PowerMILL可進(jìn)行變余量加工,可分別為加工工件設(shè)置軸向余量和徑向余量。此功能對(duì)所有刀具類型均有效,可用在3軸加工和5軸加工上。

變余量加工尤其適合于具有垂直角的工件,如平底型腔部件。在航空工業(yè)中,加工這種類型的部件時(shí),通常希望使用初加工策略加工出型腔底部,而留下垂直的薄壁供后續(xù)工序加工。

PowerMILL除可支持軸向余量和徑向余量外,還可對(duì)單獨(dú)曲面或一組曲面應(yīng)用不同的余量。此功能在加工模具鑲嵌塊過(guò)程中會(huì)經(jīng)常使用,通常型芯和型腔需加工到精確尺寸,而許多公司為了幫助隨后的合模修整,也為避免出現(xiàn)注塑材料噴濺的危險(xiǎn),愿意在分模面上留下一小層材料。


變余量加工

 

固定軸5軸加工

 

傾斜主軸后,PowerMILL的全部策略均可應(yīng)用于3+2軸加工。這樣即可加工倒勾型面或使用短刀具加工深型腔。

"現(xiàn)在我們可加工以前不可能方便、有效地加工的區(qū)域。此外,以前需使用一系列長(zhǎng)刀具加工的難加工型面,現(xiàn)在加工起來(lái)不再困難。方便的刀具切入切出,使我們可使用較短的刀具加工,這樣,改善了加工表面質(zhì)量,從而可減少包括EDM在內(nèi)的很多后續(xù)加工。"


Gaskin用5軸加工方法加工汽車(chē)后視鏡模具型芯

 

連續(xù)5軸加工

 

PowerMILL提供了很多可廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)以及精密加工領(lǐng)域的一些5軸加工策略。連續(xù)5軸加工允許用戶在復(fù)雜曲面、實(shí)體和三角形模型上產(chǎn)生刀具路徑。PoweMILL豐富的加工策略和全部切入切出和連接都可用在5軸加工上,可使用全系列的切削刀具進(jìn)行5軸加工編程,且全部刀具路徑都經(jīng)過(guò)了過(guò)切檢查。

"5軸加工節(jié)省了我們很多時(shí)間,僅用兩次工件裝卡設(shè)置就可完成全部加工。"


Oxon Prototypes公司連續(xù)5軸加工

 

高效的刀具路徑連接

 

PowerMILL的設(shè)計(jì)宗旨是盡可能地避免刀具的空程移動(dòng)。選取最合適的切入切出和連接方法,可極大地提高切削效率。


高效的刀具路徑連接

 

刀具路徑修園功能

 

在激活此功能時(shí),PowerMILL會(huì)盡可能地用圓弧擬合刀具路徑中的尖角,從而使具有"前視"(look-ahead)功能、預(yù)知后續(xù)刀具路徑情況的新型CNC機(jī)床能在加工過(guò)程中保持更穩(wěn)定的進(jìn)給率。這些圓弧在CNC刀具路徑中以G2或G3命令輸出。

如果加工過(guò)程中需提刀,則可在提刀移動(dòng)中增加一圓弧運(yùn)動(dòng),這樣使進(jìn)給率保持不變或是僅具有較小的改變,從而保證刀具能以光順的路徑運(yùn)動(dòng)。它也可減少對(duì)機(jī)床的沖擊, 改善加工表面質(zhì)量,避免刀痕的產(chǎn)生。


刀具路徑修園功能

 

刀具路徑編輯

 

PowerMILL提供了一套完整的刀具路徑編輯工具,可對(duì)產(chǎn)生的刀具路徑進(jìn)行編輯、優(yōu)化并進(jìn)行仿真模擬,系統(tǒng)將僅保存用戶選取的刀具路徑。

"PowerMILL最大的優(yōu)勢(shì)是計(jì)算速度快、編輯功能強(qiáng)和文件管理容易。殘留精加工功能尤其適合于進(jìn)行精細(xì)加工,看到精加工后的光潔的零件表面,我簡(jiǎn)直不敢相信我的眼睛。"

Reed-Hycalog高級(jí)加工工程師Steve Selwyn


刀具路徑編輯

 

刀具夾持碰撞檢查

 

PowerMILL可檢查刀具夾持和工件間是否存在碰撞。系統(tǒng)將指出以下情況:

1) 是否發(fā)現(xiàn)碰撞
2) 碰撞出現(xiàn)深度
3) 避免碰撞所需的最小刀具長(zhǎng)度
4) 出現(xiàn)碰撞的刀具路徑區(qū)域

碰撞檢查對(duì)話視窗功能非常齊備,可根據(jù)需要在刀具夾持上添加任意多的部件,也可保存定義的刀具夾持或是重新調(diào)用以前保存的刀具夾持。如果發(fā)現(xiàn)碰撞,則系統(tǒng)將提示將刀具伸出加長(zhǎng)到能避免碰撞的最小長(zhǎng)度。在高速加工中,最好是盡可能地縮短刀具伸出長(zhǎng)度,以減小震動(dòng),延長(zhǎng)刀具壽命。


刀具夾持碰撞檢查

 

加工切削實(shí)體仿真

 

PowerMILL提供集成一體的加工切削實(shí)體仿真, 用戶可仿真模擬完整的加工切削過(guò)程,檢查過(guò)切、碰撞、順銑/逆銑和加工質(zhì)量等切削情況, 而節(jié)省上機(jī)床實(shí)際試切加工的成本。PowerMILL的加工切削實(shí)體仿真模塊可局部放大察看、旋轉(zhuǎn)察看,并繼續(xù)加工仿真,提高了加工切削實(shí)體仿真的效率。


加工切削實(shí)體仿真

 

機(jī)床仿真和碰撞檢查

 

PowerMILL 5增加了機(jī)床仿真和碰撞檢查模塊。此功能既適用于已定義的標(biāo)準(zhǔn)類型的機(jī)床,用戶也可根據(jù)需要定義自己的機(jī)床模型。

機(jī)床仿真模塊允許用戶在屏幕上看到實(shí)際加工中將出現(xiàn)的真實(shí)情況,使用不同的加工策略來(lái)比較加工結(jié)果。這項(xiàng)功能對(duì)5軸加工機(jī)床尤其有用。機(jī)床仿真將指出超出機(jī)床加工范圍的區(qū)域以及可能出現(xiàn)碰撞的區(qū)域。

使用此機(jī)床仿真功能可確保能最大限度地應(yīng)用機(jī)床的功能, 例如,用戶可知道將工件置放于機(jī)床床身的不同位置或使用不同的夾具所產(chǎn)生的不同結(jié)果,可查看哪種零件放置方向能得到最佳切削效果。


機(jī)床仿真和碰撞檢查

 

加工策略模板

 

PowerMILL允許用戶定義加工策略模板,這樣可提高具有相似特征零件的CAM編程效率。例如,許多公司使用經(jīng)驗(yàn)常用的加工策略加工模具的型芯或型腔,在這種情況下就可產(chǎn)生一加工策略模板來(lái)規(guī)劃這些操作,從而減少重復(fù)工作,提高CAM工作效率。


加工策略模板

 

支持的刀具類型

 

PowerMILL支持包括球頭刀、端銑刀、鍵槽銑刀、錐度端銑刀、圓角偏心端銑刀和刀尖圓角端銑刀在內(nèi)的全部刀具類型。使用刀尖圓角盤(pán)銑刀還可加工倒勾型面。

正確的切削刀具選取可提高表面加工質(zhì)量和減少加工時(shí)間。

 

 

PS-Surfacer

 

PS-Surfacer是PowerMILL的選項(xiàng)模塊,使用它可在PowerMILL中編輯曲面。此模塊可用來(lái):

·刪除或覆蓋不需加工的特征,如需鉆削加工的孔特征、EDM放電加工的幾何特征。
·修改輸入的CAD模型中的不良裁剪
·為5軸投影加工產(chǎn)生參考驅(qū)動(dòng)曲面

 

 

PS-Electrode

 

PS-Electrode是PowerMILL的選項(xiàng)模塊,使用該模塊可快速、簡(jiǎn)便地在車(chē)間直接設(shè)計(jì)和加工電極。僅用幾分鐘即可自動(dòng)為復(fù)雜型腔產(chǎn)生出三維無(wú)碰撞的型腔加工電極及電極夾持、工藝設(shè)置清單和加工電極的刀具路徑。


PS-Electrode電極設(shè)計(jì)

 

PS-OptiFEED

 

PS-OptiFEED模塊用來(lái)分析由PowerMILL產(chǎn)生的刀具路徑并自動(dòng)調(diào)整進(jìn)給率,從而得到穩(wěn)定的材料切削率。使用PS-OptiFEED可節(jié)省多達(dá)50%的加工時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。 使用PS-OptiFEED還可降低刀具和機(jī)床的磨損,改善加工表面質(zhì)量,降低機(jī)床操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。


PS-OptiFEED優(yōu)化切削負(fù)荷

 

PowerMILL AutoCAM

 

AutoCAM是一全新的基于知識(shí)庫(kù)的智能加工系統(tǒng),它可自動(dòng)產(chǎn)生出安全可靠的加工刀具路徑。在普通CAM系統(tǒng)上,即使是一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的操作者需使用許多小時(shí)完成的編程工作,使用PowerMILL AutoCAM 最多需幾分鐘即可完成全部處理過(guò)程設(shè)置。更突出的是,系統(tǒng)所選用的加工策略、切削刀具、切削速度和進(jìn)給均絕對(duì)安全,決無(wú)過(guò)切之慮,它最大限度地減少了刀具損壞的可能性,產(chǎn)生的刀具路徑可放心地用于無(wú)人值守加工。

 

 

車(chē)間編程

 

PowerMILL極快的計(jì)算速度以及易學(xué)易用的特點(diǎn)使很多企業(yè)將它用在車(chē)間編程。車(chē)間編程有很多優(yōu)點(diǎn),它可更加科學(xué)地分配CAD人員和車(chē)間工程技術(shù)人員的工作量, 產(chǎn)生出效率更高的刀具路徑,減少停機(jī)時(shí)間,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量,縮短交貨時(shí)間。

 

 

九、Geomagic Studio軟件介紹

Raindrop Geomagic公司的Geomagic Studio軟件
由美國(guó)Raindrop (雨滴)公司出品的逆向工程和三維檢測(cè)軟件 Geomagic Studio可輕易地從掃描所得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)創(chuàng)建出完美的多邊形模型和網(wǎng)格,并可自動(dòng)轉(zhuǎn)換為 NURBS 曲面。Geomagic Studio 可根據(jù)任何實(shí)物零部件自動(dòng)生成準(zhǔn)確的數(shù)字模型。作為全球首選的自動(dòng)化逆向工程軟件,Geomagic Studio 為新興應(yīng)用提供了理想的選擇,如訂制設(shè)備的大批量生產(chǎn)、即時(shí)訂造的生產(chǎn)模式以及無(wú)任何數(shù)字模型零部件的自動(dòng)重造。該軟件具有以下特點(diǎn):
1)        簡(jiǎn)化了工作流程,Geomagic Studio 軟件簡(jiǎn)化了初學(xué)者及經(jīng)驗(yàn)工程師的工作流程。自動(dòng)化的特征和簡(jiǎn)化的工作流程減少了用戶的培訓(xùn)時(shí)間,避免了單調(diào)乏味、勞動(dòng)強(qiáng)度大的任務(wù)。
2)        提高了生產(chǎn)率,Geomagic Studio是一款可提高生產(chǎn)率的實(shí)用軟件。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD) 軟件相比,在處理復(fù)雜的或自由曲面的形狀時(shí)生產(chǎn)效率可提高十倍。
3)        實(shí)現(xiàn)了即時(shí)定制生產(chǎn),訂制同樣的生產(chǎn)模型,利用傳統(tǒng)的方法(CAD)可能要花費(fèi)幾天的時(shí)間,但Geomagic軟件可以在幾分鐘內(nèi)完成,并且該軟件還具有高精度和兼容性的特點(diǎn)。 Geomagic Studio 是唯一可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單操作、提高生產(chǎn)率及允許提供用戶化定制生產(chǎn)的一套軟件。
4)        兼容性強(qiáng),可與所有的主流三維掃描儀、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(CAD)、常規(guī)制圖軟件及快速設(shè)備制造系統(tǒng)配合使用。Geomagic 是完全兼容其它技術(shù)的軟件,可有效的減少投資。
5)        曲面封閉,Geomagic Studio 軟件允許用戶在物理目標(biāo)及數(shù)字模型之間進(jìn)行工作,封閉目標(biāo)和軟件模型之間的曲面。 你可以導(dǎo)入一個(gè)由CAD軟件專家制作的表面層作為模板,并且將它應(yīng)用到對(duì)藝術(shù)家創(chuàng)建的泥塑模型掃描所捕獲的點(diǎn)。結(jié)果在物理目標(biāo)和數(shù)字模型之間沒(méi)有任何偏差。整個(gè)改變?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程只需花費(fèi)極少的時(shí)間。
6)        支持多種數(shù)據(jù)格式,Geomagic Studio 提供多種建模格式,包括目前主流的3D格式數(shù)據(jù):點(diǎn),多邊形及非均勻有理B樣條曲面(NURBS) 模型。數(shù)據(jù)的完整性與精確性確保可以生成高質(zhì)量的模型。確保生成完美的多邊形和非均勻有理的曲面 (NURBS) 模型。

 

十、Imageware軟件介紹

Imageware是著名的逆向工程軟件,廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空、航天、消費(fèi)家電、模具、計(jì)算機(jī)零部件領(lǐng)域。擁有廣大的用戶群,國(guó)外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota;國(guó)內(nèi)已有上海大眾、上海交大、上海DELPHI、成都飛機(jī)制造公司等。以前該軟件主要應(yīng)用于航空航天和汽車(chē)工業(yè),因?yàn)檫@兩個(gè)領(lǐng)域?qū)諝鈩?dòng)力學(xué)性能要求很高,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的開(kāi)始階段就要認(rèn)真考慮空氣動(dòng)力性。常規(guī)的設(shè)計(jì)流程首先根據(jù)工業(yè)造行需要設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu),制作出油泥模型,然后將模型送到風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室去測(cè)量空氣動(dòng)力學(xué)性能,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行修改,經(jīng)過(guò)反復(fù)修改直到獲得滿意結(jié)果為止,這樣所得到的最終油泥模型才是符合我們需要的模型。如何將油泥模型的外形精確地輸入計(jì)算機(jī)成為電子模型,這就需要采用逆向工程軟件、首先利用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器測(cè)出模型表面點(diǎn)陣數(shù)據(jù),利用逆向工程軟件(例如:Imageware surfacer)進(jìn)行處理,獲得class 1曲面。隨著技術(shù)進(jìn)步和消費(fèi)水準(zhǔn)的不斷提高,很多其他行業(yè)也開(kāi)始紛紛采用逆向工程軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),例如,微軟公司生產(chǎn)的鼠標(biāo)器(mouse),就其功能來(lái)講,只需要三個(gè)鍵就可以了,可是怎樣才能讓鼠標(biāo)器手感最好,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用而不易產(chǎn)生疲勞感確是生產(chǎn)廠商需要認(rèn)真考慮的問(wèn)題。因此微軟公司首先根據(jù)人體工程學(xué)制作了幾個(gè)模型,并交給使用者評(píng)估,根據(jù)評(píng)估意見(jiàn)對(duì)模型直接修改,直到模型修改到大家都滿意為止,然后將模型數(shù)據(jù)利用逆向工程軟件Imageware生成CAD數(shù)據(jù)。當(dāng)產(chǎn)品推出市場(chǎng)后,由于外觀新穎、曲線流暢、加上手感好,符合人體工程學(xué)原理,迅速獲得用戶的廣泛認(rèn)可,產(chǎn)品市場(chǎng)占有率大幅度上升。
   · 在模具行業(yè),往往需要用手工修模,修改后的模具形腔數(shù)據(jù)必須要及時(shí)地反映到相應(yīng)的CAD設(shè)計(jì)之中,這樣才能最終制造出符合要求的模具。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

十一、CopyCAD 6.0逆向工程CAD系統(tǒng)

世界四大逆向工程軟件包括:Imageware 12,Geomagic Studio,CopyCAD,RapidForm。CopyCAD 6.0為最新版本,2005.5月初發(fā)布。

CopyCAD 6.0是由英國(guó) DELCAM 公司出品的功能強(qiáng)大的逆向工程系統(tǒng)軟件,它能允許從已存在的零件或?qū)嶓w模型中產(chǎn)生三維CAD模型。該軟件為來(lái)自數(shù)字化數(shù)據(jù)的 CAD 曲面的產(chǎn)生提供了復(fù)雜的工具。CopyCAD 能夠接受來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床的數(shù)據(jù),同時(shí)跟蹤機(jī)床和激光掃描器。

強(qiáng)有力的CopyCAD反饋工程系統(tǒng)

允許從已存在的零件或?qū)嶓w模型中產(chǎn)生三維CAD模型。該軟件為來(lái)自數(shù)字化數(shù)據(jù)的CAD曲面的產(chǎn)生提供了復(fù)雜的工具。CopyCAD接受來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床的數(shù)據(jù),同時(shí)跟蹤機(jī)床和激光掃描器。

該軟件提供了一種能從數(shù)字化數(shù)據(jù)產(chǎn)生CAD表面的綜合工具

接受三座標(biāo)測(cè)量機(jī)、探測(cè)儀和激光掃描器所測(cè)到的數(shù)據(jù),簡(jiǎn)易的用戶界面使用戶在最短的時(shí)間內(nèi)掌握其功能和操作。CopyCAD用戶可以快速編輯數(shù)字化數(shù)據(jù),并能做出高質(zhì)量、復(fù)雜的表面。該軟件能完全控制表面邊界的選擇,自動(dòng)形成符合規(guī)定公差的平滑、多面塊曲面,還能保證相鄰表面之間相切的連續(xù)性。

應(yīng)用范圍:

從實(shí)物模型生成CAD模型,用于分析和工程應(yīng)用,更新CAD模型以反映對(duì)現(xiàn)有零部件或樣品的修改情況;將過(guò)去的模型存入CAD文件中,收集數(shù)據(jù)用于計(jì)算機(jī)顯示和動(dòng)畫(huà)制作。

簡(jiǎn)單的用戶界面允許用戶盡可能短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn),且能夠快速地掌握其使用功能,既使對(duì)于初次使用者也能做到這點(diǎn)。使用CopyCAD的用戶將能夠快速地編輯數(shù)字化數(shù)據(jù),產(chǎn)生具有高質(zhì)量的復(fù)雜曲面。

CopyCAD 簡(jiǎn)單的用戶界面允許用戶在盡可能短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn),并且能夠快速掌握其功能,既使對(duì)于初次使用者也能做到這點(diǎn)。使用 CopyCAD 的用戶將能夠快速編輯數(shù)字化數(shù)據(jù),產(chǎn)生具有高質(zhì)量的復(fù)雜曲面。該軟件系統(tǒng)可以完全控制曲面邊界的選取,然后根據(jù)設(shè)定的公差能夠自動(dòng)產(chǎn)生光滑的多塊曲面,同時(shí),CopyCAD 還能夠確保在連接曲面之間的正切的連續(xù)性。

 該軟件的主要功能如下:

 數(shù)字化點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入
DUCT 圖形和三角模型文件
CNC 坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床
分隔的 ASCII 碼和 NC 文件
激光掃描器、三維掃描器和 SCANTRON
PC ArtCAM
Renishaw MOD 文件

點(diǎn)操作
能夠進(jìn)行相加、相減、刪除、移動(dòng)以及點(diǎn)的隱藏和標(biāo)記等點(diǎn)編輯
能夠?yàn)闇y(cè)量探針大小對(duì)模型的三維偏置進(jìn)行補(bǔ)償
能夠進(jìn)行模型的轉(zhuǎn)換、縮放、旋轉(zhuǎn)和鏡像等模型轉(zhuǎn)換
能夠?qū)ζ矫?、多邊形或其它模型進(jìn)行模型裁剪

三角測(cè)量
在用戶定義的公差和選項(xiàng)內(nèi)的數(shù)字化模型的三角測(cè)量,包括:
① 原始的——法線設(shè)置
② 尖銳——尖銳特征強(qiáng)化
③ 特征匹配——來(lái)自點(diǎn)法線數(shù)據(jù)的特征
④ 關(guān)閉三角測(cè)量——為了快速繪圖可以關(guān)閉模型

特征線的產(chǎn)生
邊界——轉(zhuǎn)換模型外邊緣為特征線
間斷——為找到簡(jiǎn)單的特征(如凸出和凹下)而探測(cè)數(shù)據(jù)里的尖銳邊緣
能夠轉(zhuǎn)換數(shù)字化掃描線為特征線
輸入的數(shù)據(jù)——能夠從點(diǎn)文件中摘錄多線條和樣條曲線

曲面構(gòu)造
通過(guò)在三角測(cè)量模型上跟蹤直線產(chǎn)生多樣化曲面
在連接的曲面之間,用已存在的曲面定義帶有選項(xiàng)的正切連續(xù)性的邊界
使用特征線指導(dǎo)和加快曲面定義

曲面錯(cuò)誤檢查
比較曲面與數(shù)字化點(diǎn)數(shù)據(jù)
報(bào)告最大限、中間值和標(biāo)準(zhǔn)值的錯(cuò)誤背離
錯(cuò)誤圖形形象地顯示變化


輸出
IGES、CADDS4X
STL ASCII 碼和二進(jìn)制
DUCT 圖形、三角模型和曲面
分隔的 ASCII 碼

 

十二、ANSYS軟件介紹

ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國(guó)ANSYS開(kāi)發(fā),它能與多數(shù)CAD軟件接口,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換,如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等, 是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的高級(jí)CAD工具之一。

一、軟件功能簡(jiǎn)介

軟件主要包括三個(gè)部分:前處理模塊,分析計(jì)算模塊和后處理模塊。前處理模塊提供了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)體建模及網(wǎng)格劃分工具,用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型;分析計(jì)算模塊包括結(jié)構(gòu)分析(可進(jìn)行線性分析、非線性分析和高度非線性分析)、流體動(dòng)力學(xué)分析、電磁場(chǎng)分析、聲場(chǎng)分析、壓電分析以及多物理場(chǎng)的耦合分析,可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用,具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力;后處理模塊可將計(jì)算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示(可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部)等圖形方式顯示出來(lái),也可將計(jì)算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。軟件提供了100種以上的單元類型,用來(lái)模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。該軟件有多種不同版本,可以運(yùn)行在從個(gè)人機(jī)到大型機(jī)的多種計(jì)算機(jī)設(shè)備上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。

啟動(dòng)ANSYS,進(jìn)入歡迎畫(huà)面以后,程序停留在開(kāi)始平臺(tái)。從開(kāi)始平臺(tái)(主菜單)可以進(jìn)入各處理模塊:PREP7(通用前處理模塊),SOLUTION(求解模塊),POST1(通用后處理模塊),POST26(時(shí)間歷程后處理模塊)。ANSYS用戶手冊(cè)的全部?jī)?nèi)容都可以聯(lián)機(jī)查閱。

用戶的指令可以通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊菜單項(xiàng)選取和執(zhí)行,也可以在命令輸入窗口通過(guò)鍵盤(pán)輸入。命令一經(jīng)執(zhí)行,該命令就會(huì)在.LOG文件中列出,打開(kāi)輸出窗口可以看到.LOG文件的內(nèi)容。如果軟件運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,查看.LOG文件中的命令流及其錯(cuò)誤提示,將有助于快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的根源。.LOG 文件的內(nèi)容可以略作修改存到一個(gè)批處理文件中,在以后進(jìn)行同樣工作時(shí),由ANSYS自動(dòng)讀入并執(zhí)行,這是ANSYS軟件的第三種命令輸入方式。這種命令方式在進(jìn)行某些重復(fù)性較高的工作時(shí),能有效地提高工作速度。

二、 前處理模塊PREP7

雙擊實(shí)用菜單中的“Preprocessor”,進(jìn)入ANSYS的前處理模塊。這個(gè)模塊主要有兩部分內(nèi)容:實(shí)體建模和網(wǎng)格劃分。

●實(shí)體建模

ANSYS程序提供了兩種實(shí)體建模方法:自頂向下與自底向上。

自頂向下進(jìn)行實(shí)體建模時(shí),用戶定義一個(gè)模型的最高級(jí)圖元,如球、棱柱,稱為基元,程序則自動(dòng)定義相關(guān)的面、線及關(guān)鍵點(diǎn)。用戶利用這些高級(jí)圖元直接構(gòu)造幾何模型,如二維的圓和矩形以及三維的塊、球、錐和柱。無(wú)論使用自頂向下還是自底向上方法建模,用戶均能使用布爾運(yùn)算來(lái)組合數(shù)據(jù)集,從而“雕塑出”一個(gè)實(shí)體模型。ANSYS程序提供了完整的布爾運(yùn)算,諸如相加、相減、相交、分割、粘結(jié)和重疊。在創(chuàng)建復(fù)雜實(shí)體模型時(shí),對(duì)線、面、體、基元的布爾操作能減少相當(dāng)可觀的建模工作量。ANSYS程序還提供了拖拉、延伸、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)、延伸和拷貝實(shí)體模型圖元的功能。附加的功能還包括圓弧構(gòu)造、切線構(gòu)造、通過(guò)拖拉與旋轉(zhuǎn)生成面和體、線與面的自動(dòng)相交運(yùn)算、自動(dòng)倒角生成、用于網(wǎng)格劃分的硬點(diǎn)的建立、移動(dòng)、拷貝和刪除。

自底向上進(jìn)行實(shí)體建模時(shí),用戶從最低級(jí)的圖元向上構(gòu)造模型,即:用戶首先定義關(guān)鍵點(diǎn),然后依次是相關(guān)的線、面、體。

●網(wǎng)格劃分

ANSYS程序提供了使用便捷、高質(zhì)量的對(duì)CAD模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分的功能。包括四種網(wǎng)格劃分方法:延伸劃分、映像劃分、自由劃分和自適應(yīng)劃分。延伸網(wǎng)格劃分可將一個(gè)二維網(wǎng)格延伸成一個(gè)三維網(wǎng)格。映像網(wǎng)格劃分允許用戶將幾何模型分解成簡(jiǎn)單的幾部分,然后選擇合適的單元屬性和網(wǎng)格控制,生成映像網(wǎng)格。ANSYS程序的自由網(wǎng)格劃分器功能是十分強(qiáng)大的,可對(duì)復(fù)雜模型直接劃分,避免了用戶對(duì)各個(gè)部分分別劃分然后進(jìn)行組裝時(shí)各部分網(wǎng)格不匹配帶來(lái)的麻煩。自適應(yīng)網(wǎng)格劃分是在生成了具有邊界條件的實(shí)體模型以后,用戶指示程序自動(dòng)地生成有限元網(wǎng)格,分析、估計(jì)網(wǎng)格的離散誤差,然后重新定義網(wǎng)格大小,再次分析計(jì)算、估計(jì)網(wǎng)格的離散誤差,直至誤差低于用戶定義的值或達(dá)到用戶定義的求解次數(shù)。

三、求解模塊SOLUTION

前處理階段完成建模以后,用戶可以在求解階段獲得分析結(jié)果。

點(diǎn)擊快捷工具區(qū)的SAVE_DB將前處理模塊生成的模型存盤(pán),退出Preprocessor,點(diǎn)擊實(shí)用菜單項(xiàng)中的Solution,進(jìn)入分析求解模塊。在該階段,用戶可以定義分析類型、分析選項(xiàng)、載荷數(shù)據(jù)和載荷步選項(xiàng),然后開(kāi)始有限元求解。

ANSYS軟件提供的分析類型如下:

1.結(jié)構(gòu)靜力分析

用來(lái)求解外載荷引起的位移、應(yīng)力和力。靜力分析很適合求解慣性和阻尼對(duì)結(jié)構(gòu)的影響并不顯著的問(wèn)題。ANSYS程序中的靜力分析不僅可以進(jìn)行線性分析,而且也可以進(jìn)行非線性分析,如塑性、蠕變、膨脹、大變形、大應(yīng)變及接觸分析。

2.結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析

結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析用來(lái)求解隨時(shí)間變化的載荷對(duì)結(jié)構(gòu)或部件的影響。與靜力分析不同,動(dòng)力分析要考慮隨時(shí)間變化的力載荷以及它對(duì)阻尼和慣性的影響。ANSYS可進(jìn)行的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析類型包括:瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析及隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)分析。

3.結(jié)構(gòu)非線性分析

結(jié)構(gòu)非線性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或部件的響應(yīng)隨外載荷不成比例變化。ANSYS程序可求解靜態(tài)和瞬態(tài)非線性問(wèn)題,包括材料非線性、幾何非線性和單元非線性三種。

4.動(dòng)力學(xué)分析

ANSYS程序可以分析大型三維柔體運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)的積累影響起主要作用時(shí),可使用這些功能分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)在空間中的運(yùn)動(dòng)特性,并確定結(jié)構(gòu)中由此產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形。

5.熱分析

程序可處理熱傳遞的三種基本類型:傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。熱傳遞的三種類型均可進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)、線性和非線性分析。熱分析還具有可以模擬材料固化和熔解過(guò)程的相變分析能力以及模擬熱與結(jié)構(gòu)應(yīng)力之間的熱-結(jié)構(gòu)耦合分析能力。

6.電磁場(chǎng)分析

主要用于電磁場(chǎng)問(wèn)題的分析,如電感、電容、磁通量密度、渦流、電場(chǎng)分布、磁力線分布、力、運(yùn)動(dòng)效應(yīng)、電路和能量損失等。還可用于螺線管、調(diào)節(jié)器、發(fā)電機(jī)、變換器、磁體、加速器、電解槽及無(wú)損檢測(cè)裝置等的設(shè)計(jì)和分析領(lǐng)域。

7.流體動(dòng)力學(xué)分析

ANSYS流體單元能進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)分析,分析類型可以為瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)。分析結(jié)果可以是每個(gè)節(jié)點(diǎn)的壓力和通過(guò)每個(gè)單元的流率。并且可以利用后處理功能產(chǎn)生壓力、流率和溫度分布的圖形顯示。另外,還可以使用三維表面效應(yīng)單元和熱-流管單元模擬結(jié)構(gòu)的流體繞流并包括對(duì)流換熱效應(yīng)。

8.聲場(chǎng)分析

程序的聲學(xué)功能用來(lái)研究在含有流體的介質(zhì)中聲波的傳播,或分析浸在流體中的固體結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。這些功能可用來(lái)確定音響話筒的頻率響應(yīng),研究音樂(lè)大廳的聲場(chǎng)強(qiáng)度分布,或預(yù)測(cè)水對(duì)振動(dòng)船體的阻尼效應(yīng)。

9.壓電分析

用于分析二維或三維結(jié)構(gòu)對(duì)AC(交流)、DC(直流)或任意隨時(shí)間變化的電流或機(jī)械載荷的響應(yīng)。這種分析類型可用于換熱器、振蕩器、諧振器、麥克風(fēng)等部件及其它電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能分析。可進(jìn)行四種類型的分析:靜態(tài)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析、瞬態(tài)響應(yīng)分析

四、后處理模塊POST1和POST26

ANSYS軟件的后處理過(guò)程包括兩個(gè)部分:通用后處理模塊POST1和時(shí)間歷程后處理模塊POST26。通過(guò)友好的用戶界面,可以很容易獲得求解過(guò)程的計(jì)算結(jié)果并對(duì)其進(jìn)行顯示。這些結(jié)果可能包括位移、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變、速度及熱流等,輸出形式可以有圖形顯示和數(shù)據(jù)列表兩種。

●通用后處理模塊POST1

點(diǎn)擊實(shí)用菜單項(xiàng)中的“General Postproc”選項(xiàng)即可進(jìn)入通用后處理模塊。這個(gè)模塊對(duì)前面的分析結(jié)果能以圖形形式顯示和輸出。例如,計(jì)算結(jié)果(如應(yīng)力)在模型上的變化情況可用等值線圖表示,不同的等值線顏色,代表了不同的值(如應(yīng)力值)。濃淡圖則用不同的顏色代表不同的數(shù)值區(qū)(如應(yīng)力范圍),清晰地反映了計(jì)算結(jié)果的區(qū)域分布情況。

 

●時(shí)間歷程響應(yīng)后處理模塊POST26

點(diǎn)擊實(shí)用菜單項(xiàng)中的TimeHist Postpro選項(xiàng)即可進(jìn)入時(shí)間歷程響應(yīng)后處理模塊。這個(gè)模塊用于檢查在一個(gè)時(shí)間段或子步歷程中的結(jié)果,如節(jié)點(diǎn)位移、應(yīng)力或支反力。這些結(jié)果能通過(guò)繪制曲線或列表查看。繪制一個(gè)或多個(gè)變量隨頻率或其它量變化的曲線,有助于形象化地表示分析結(jié)果。另外,POST26還可以進(jìn)行曲線的代數(shù)運(yùn)算。

五、ANSYS軟件的質(zhì)量認(rèn)證

ANSYS軟件是第一個(gè)通過(guò)ISO9001質(zhì)量認(rèn)證的大型分析設(shè)計(jì)類軟件,是美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(ASME)、美國(guó)核安全局(NQA)及近二十種專業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)分析軟件。在國(guó)內(nèi)第一個(gè)通過(guò)了中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)認(rèn)證并在國(guó)務(wù)院十七個(gè)部委推廣使用。

ANSYS發(fā)布10.0新版本美國(guó)賓夕法尼亞州6月2日消息:作為優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā)流程的仿真技術(shù)及軟件的開(kāi)發(fā)者和革新者,ANSYS公司(納斯達(dá)克股票代號(hào):ANSS)今天發(fā)布ANSYS 10.0新版本。新版本在性能、易用性、協(xié)同工作及耦合技術(shù),如流固耦合,等方面有很大提高。10.0新版本是在目前的9.0軟件的基礎(chǔ)上研發(fā)的,與其有很好的兼容性,將與7月正式投入市場(chǎng)。

延續(xù)了ANSYS一貫強(qiáng)大的耦合場(chǎng)技術(shù),10.0版本為復(fù)雜的流固耦合(FSI)問(wèn)題提供了更完善的解決方案。該版本整合了世界一流的應(yīng)力分析和流體分析技術(shù),形成了一套完整的FSI解決方案。通過(guò)適合于特定場(chǎng)要求的網(wǎng)格劃分,一個(gè)單一的幾何體可以應(yīng)用于兩種場(chǎng)。該版本提供了有效地解決FSI動(dòng)力學(xué)分析的信息交換功能。目前市場(chǎng)上沒(méi)有任何其他的FSI軟件可以提供如此強(qiáng)大的穩(wěn)健性和高度的精確性分析。另外,該版本可以在多個(gè)機(jī)群進(jìn)行并行處理解決超大模型。
    "ANSYS 10.0代表了最先進(jìn)的CAE整合技術(shù),較9.0有了顯著的提高” ,ANSYS公司總裁兼首席執(zhí)行官Jim Cashman說(shuō),"我們一直致力于拓展ANSYS仿真技術(shù)的廣度和深度,同時(shí)建立各種類型的仿真分析軟件的空前大連盟。得益于ANSYS Workbench整合CAE技術(shù)的架構(gòu),我們創(chuàng)建了建模、仿真、分析、前后處理的一系列無(wú)縫鏈接。10.0新版本整合了世界上最優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)、熱、流體等分析功能?！?br />      ANSYS10.0加入了旋轉(zhuǎn)機(jī)械和葉片設(shè)計(jì)工具,豐富了Workbench環(huán)境下的行業(yè)化功能。即ANSYS BladeModeler,一款針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械葉片構(gòu)件的高效的三維設(shè)計(jì)工具;以及ANSYS TurboGrid,一款高質(zhì)量的葉片設(shè)計(jì)六面體網(wǎng)格劃分工具。
    "結(jié)合了ANSYS CFX和渦輪專用的前后處理CFD功能,10.0版本提供了渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)和分析完整的解決方案,”ANSYS公司副總裁兼總經(jīng)理Chris Reid說(shuō),"應(yīng)力分析、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析或流固耦合分析的模型可以直接建立,通過(guò)CAD系統(tǒng)連通性,可以把模型擴(kuò)展到上下游部件,最終完成整個(gè)模型的分析。ANSYS Workbench是提供此功能上獨(dú)一無(wú)二的環(huán)境,借此空氣動(dòng)力學(xué)工程師可以進(jìn)行CFD設(shè)計(jì),同時(shí)確認(rèn)結(jié)構(gòu)特征。這將大幅度縮短設(shè)計(jì)流程?！?br />   在機(jī)械應(yīng)用領(lǐng)域,ANSYS 10.0包括了ANSYS Workbench下全部的熱瞬態(tài)分析功能。這不僅幫助用戶進(jìn)行非常復(fù)雜的時(shí)域仿真,同時(shí)ANSYS Workbench也可自動(dòng)完成很多建模和求解工作。這樣可以輕松快速地求解設(shè)備在一定運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的熱性能。
   為了滿足日益增加的對(duì)大型復(fù)雜問(wèn)題及時(shí)有效的分析需求,ANSYS 10.0的并行求解器如今可增加了對(duì)CPU和通信技術(shù)的選擇余地。除了支持Ethernet和Gigabit Ethernet,ANSYS 10.0還支持Myrinet和InfiniBand。相對(duì)于以前的架構(gòu),ANSYS 10.0能以最少的成本滿足高性能的機(jī)群計(jì)算。
    本著以低成本硬件設(shè)備提供高性能解決方案的目標(biāo),ANSYS Workbench現(xiàn)可支持Windows XP 64位機(jī)的AMD和EMT64芯片集。此項(xiàng)改革解決了許多用戶在Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行大型模型所面臨的2GB內(nèi)存限制。另外,它也使得ANSYS用戶不再需要寫(xiě)硬盤(pán)就能完成整個(gè)求解,從而節(jié)約求解時(shí)間。
      對(duì)于用戶,這將幫助他們更加經(jīng)濟(jì)有效地解決大型模型問(wèn)題,如那些低頻穩(wěn)態(tài)和全瞬態(tài)電磁分析問(wèn)題。ANSYS 10.0并行求解器可以解決高于一億自由度的大型電磁問(wèn)題,在CAE行業(yè)獨(dú)樹(shù)一幟。
      在高頻電磁領(lǐng)域,10.0版本提供了一個(gè)新的模式端口。此端口大大簡(jiǎn)化了集成電路(IC)、射頻識(shí)別(RFID)和射頻微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)等多種設(shè)備分析傳輸線端口的建模。標(biāo)準(zhǔn)算例顯示,利用此端口建模,可以顯著縮小模型尺寸,在保證精確的頻域計(jì)算結(jié)果前提下,節(jié)約30%到50%的求解時(shí)間和內(nèi)存需求。
      新版本增加了旋轉(zhuǎn)機(jī)械的陀螺效應(yīng),它提高了ANSYS對(duì)渦輪機(jī)械和其他旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析的能力。 在耦合場(chǎng)領(lǐng)域,結(jié)構(gòu)-熱-電磁三場(chǎng)耦合分析中增加熱彈阻尼(TED),一個(gè)在金屬、制陶及MEMS領(lǐng)域非常重要的內(nèi)耗裝置。
      ANSYS繼續(xù)Workbench主旋律,提供我們的用戶可供選擇的全自動(dòng)或個(gè)人控制的強(qiáng)大分析軟件。我們?cè)诤诵牡木W(wǎng)格處理技術(shù)上有十足的增強(qiáng),在ANSYS Workbench各個(gè)應(yīng)用程序間共享網(wǎng)格。另外,雙向參數(shù)互動(dòng)的CAD接口的穩(wěn)健性也得到了提高。ANSYS® ICEM CFD? 10.0通過(guò)混合網(wǎng)格剖分新功能和CAD模型細(xì)節(jié)處理功能,提供了完整的一系列網(wǎng)格劃分工具以模擬真實(shí)世界,如汽車(chē)引擎罩下的散熱分析和汽車(chē)碰撞分析。

 十三、cosmos簡(jiǎn)介

COSMOS是SRAC(StructuralResearch&AnalysisCorporation)推出的一套強(qiáng)大的有限元分析軟件。SRAC位于美國(guó)加州的落彬磯,從1982年成立至今,SRAC一直至力于有限元CAE技術(shù)的研究和發(fā)展。早期的有限元技術(shù)高高在上,只有一些國(guó)家的部門(mén)如宇航,軍事部門(mén)可以使用,而此后的一些有限元分析軟件也都存在界面不友好、難學(xué)難用的缺點(diǎn),且要求的設(shè)備昂貴。雖然用的范圍大了一些,但也都是集中在大學(xué)和一些研究機(jī)構(gòu),只有少數(shù)專業(yè)人員才能有機(jī)會(huì)接觸,普通的工程師可望而不可及。然而自COSMOS出現(xiàn)后,有限元分析的大門(mén)終于向普通工程師敞開(kāi)了,把高高在上的有限元技術(shù)平民化,它易學(xué)易用,簡(jiǎn)潔直觀,能夠在普通的PC機(jī)上運(yùn)行,不需要專業(yè)的有限元經(jīng)驗(yàn)。普通的工程師都可以進(jìn)行工程分析,迅速得到分析結(jié)果,從而最大限度地縮短設(shè)計(jì)周期,降低測(cè)試成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,加大利潤(rùn)空間。
做為世界上最快的有限元分析軟件,COSMOS采用FFE(FastfiniteElement)技術(shù)使得復(fù)雜耗時(shí)的工程分析時(shí)間大大縮短,有一位工程師打趣說(shuō)“自從有了COSMOSFFE技術(shù),我連喝咖啡的時(shí)間都沒(méi)有了”。
傳統(tǒng)的方法在分析裝配體時(shí)是先把零件拆散,然后一個(gè)個(gè)分別處理,耗時(shí)耗力,又存在計(jì)算結(jié)果不精確的缺點(diǎn)。COSMOS提供了多場(chǎng)/多組件的復(fù)雜裝配分析,從而大大簡(jiǎn)化工程師的勞動(dòng),使得分析能夠更好地模擬真實(shí)世界,結(jié)果也就更精確。
COSMOS主要功能模塊(產(chǎn)品):
COSMOSWorks
COSMOSDesignSTAR
COSMOSMotion
COSMOSFloworks
COSMOSM
GeoStar
其中COSMOSWorks、COSMOSMotion、COSMOSFloworks做為標(biāo)準(zhǔn)插件集成在SolidWorks中,整個(gè)的使用界面完全是Solidworks的風(fēng)格,只須簡(jiǎn)單的操作,便可進(jìn)行分析。COSMOSDesignSTAR是獨(dú)立的分析界面,它不依賴于您使用的CAD,您的設(shè)計(jì)可以方便地輸入輸出。GeoStar是另一個(gè)獨(dú)立的界面,它提供COSMOS所有的分析功能。
1.COSMOSWorks
這個(gè)模塊完全集成在SolidWorks中,它提供靜力分析、熱分析、頻率分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化的功能,能夠滿足一般的工程分析需要。整個(gè)界面就象SolidWorks一樣友好,建模、分析全部集成在一個(gè)窗口,模型數(shù)據(jù)全面關(guān)聯(lián),自動(dòng)更新。載荷、約束直接加在模型上,而不是加在節(jié)點(diǎn)和單元體上。分析前準(zhǔn)備條件只有3大步,即建模、定義材質(zhì)、增加載荷同約束,自動(dòng)劃分網(wǎng)格。這里著重指出,COSMOS提供的精確劃分網(wǎng)格功能,可以創(chuàng)建最完美的網(wǎng)格,保證您的分析順利進(jìn)行。劃分網(wǎng)格之后即可運(yùn)行分析,迅速得到分析結(jié)果。它提供了一整套結(jié)果智能化分析工具,可以對(duì)應(yīng)力、應(yīng)變、位移、變形、設(shè)計(jì)檢查項(xiàng)目,用圖像、圖表、動(dòng)畫(huà)、探測(cè)器表達(dá)分析結(jié)果。
2.COSMOSDesignSTAR
COSMOSDesignSTAR是一個(gè)獨(dú)立于其它CAD的模塊,它是完全獨(dú)立運(yùn)行的窗口,可以輸入象Solidworks/ProETM/InventorTM/SolidEdgeTM/CatiaTM/ParasolidTM/StepTM/IGESTM等市面上流行的其它格式的文件,包含COSMOSWorks的所有的分析功能。此外,它還具有非線性Nolinear的分析能力,能夠解決大變形、大壓力的工程分析。適合塑料產(chǎn)品及彈簧等的分析。
3.COSMOSMotion
CosmosMotion是為廣大用戶提供的實(shí)現(xiàn)虛似仿真的優(yōu)秀工具。它是一個(gè)全功能運(yùn)動(dòng)仿真軟件,與當(dāng)今主流的三維CAD軟件SolidWorks無(wú)縫集成。它可以對(duì)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行完整的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析,它可以自動(dòng)劃分系統(tǒng)中的零件運(yùn)動(dòng)類型及聯(lián)結(jié)運(yùn)動(dòng)幅情況,得到系統(tǒng)中各零部件的運(yùn)動(dòng)情況,包括位移、速度、加速度和作用力及反作用力等,并以動(dòng)畫(huà)、圖形、表格等多種形式輸出結(jié)果。并且還可將零部件在復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況下的復(fù)雜載荷情況直接輸出到COSMOSWorks等主流有限元分析軟件中以作出正確的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)分析。
4.COSMOSFloWorks
CosmosFloWorks能在不同雷諾數(shù)范圍上,建立跨音速、超音速和亞音速的可壓縮和不可壓縮的氣體和流體的模型,以確保獲得真實(shí)的分析結(jié)果。分析可以描述力的、自然的、混合的和輻射熱傳導(dǎo)的效應(yīng)。廣泛應(yīng)用在電子設(shè)備、電腦機(jī)箱風(fēng)扇散熱,管道流體的流動(dòng),模擬風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的分析。
5.COSMOSEMS
COSMOSEMS是模擬3D領(lǐng)域低頻電磁的應(yīng)用軟件。它易于使用,在DesignSTAR的使用界面中,用戶可方便地定義電磁材料庫(kù)?；趶?qiáng)大的有限元方法,無(wú)須簡(jiǎn)化和假定就可直接解決物理問(wèn)題。COSMOSEMS可進(jìn)行二維和三維的靜態(tài)電磁場(chǎng)分析、瞬態(tài)和交流電渦流的分析;能求解諸如力、力矩、渦流、電阻、電感和電容矩陣等設(shè)計(jì)參數(shù)。分析結(jié)果有云紋、截面圖、矢量圖、的顯示方式,用戶可動(dòng)態(tài)地觀察外部、內(nèi)部結(jié)果情況。
COSMOSEMS還提供了對(duì)電器產(chǎn)品的熱屬性和機(jī)械屬性分析的手段。COSMOSEMS的分析結(jié)果很容易與結(jié)構(gòu)分析和熱分析結(jié)合,這樣就可以求解磁結(jié)構(gòu)藕合和電熱藕合的問(wèn)題。
它主要應(yīng)用在:電工套管,絕緣體,電路斷路器,電源,變壓器,電馬達(dá),電容,磁浮裝置,同步機(jī)器,直流機(jī)器,永磁馬達(dá),激勵(lì),螺線管,等等。
6.COSMOSM
COSMOSM包括應(yīng)力和位移分析、失穩(wěn)和頻率分析、動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析、非線性分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化、疲勞分析、熱傳導(dǎo)分析、電磁分析、高頻分析和流體動(dòng)力學(xué)分析等豐富的分析功
能。用戶可根據(jù)情況來(lái)選擇使用界面DesignSTAR或GeoStar。COSMOSM可對(duì)大規(guī)模的、物理和幾何條件相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行分析、驗(yàn)證和優(yōu)化。由于采用了先進(jìn)的FFE(FastFiniteEngineer)快速有限元技術(shù),原本要需幾個(gè)小時(shí)分析現(xiàn)在只要幾分鐘就可完成,從而能大幅度地提高工程師的效率,節(jié)省企業(yè)資源成本。與各種設(shè)計(jì)和分析系統(tǒng)有完善的數(shù)據(jù)交換接口,便于技術(shù)交流和信息資源共享。
在以上產(chǎn)品中都配有強(qiáng)大的材質(zhì)庫(kù),用戶只要選擇就可以。對(duì)于不常用的材質(zhì),還提供自定義輸入的功能

 

十四、MSC.Dytran 簡(jiǎn)介

一、MSC.DYTRAN開(kāi)發(fā)歷史

MSC.DYTRAN以無(wú)可爭(zhēng)辯的實(shí)力,贏得世界頂尖高度非線性、流-固耦合、瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)仿真軟件的地位。了解MSC.DYTRAN的開(kāi)發(fā)歷史,更能夠理解MSC.DYTRAN在同類軟件中獨(dú)特之處。

MSC.DYTRAN的第一個(gè)商業(yè)版本發(fā)布于1991年,是集MSC公司兩個(gè)核心軟件MSC.DYNA和MSC.PISCES之大成,開(kāi)高度非線性、流體-結(jié)構(gòu)耦合、瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)仿真商用軟件之先河的領(lǐng)先產(chǎn)品。

MSC.DYNA 是在著名結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)軟件LS-DYNA 3D框架下,經(jīng)過(guò)MSC公司全面更新后,在1988年正式發(fā)布的非線性結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真軟件。MSC.DYNA繼承了LS-DYNA 3D優(yōu)異的快速顯式積分算法和豐富的材料模式,被廣泛用于分析各種非線性瞬態(tài)響應(yīng),如高速撞擊、接觸摩擦、沖壓成型等。但是,仍然有大量的工程問(wèn)題不是單一的結(jié)構(gòu)分析所能解決的,對(duì)流體的影響甚至流體-結(jié)構(gòu)相互作用的關(guān)心變得更為重要。MSC公司對(duì)這種需求的回應(yīng)就是在MSC.DYNA中增加高級(jí)的流體動(dòng)力學(xué)分析能力,為此MSC公司看中著名的荷蘭PISCES INTERNATIONAL公司開(kāi)發(fā)的高級(jí)流體動(dòng)力學(xué)和流體-結(jié)構(gòu)相互作用仿真軟件PICSES。當(dāng)時(shí)的PISCES軟件在國(guó)防、航空航天、核安全、汽車(chē)、石化、土木等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。特別是在國(guó)防行業(yè),PISCES成功地用于沖擊、穿甲、爆炸(水下爆炸)等軍事工程分析,其卓越品質(zhì)和功效,早已成為不爭(zhēng)的事實(shí)。MSC于1990年收購(gòu)PISCES公司,隨后更新PICSES以MSC.PICSES產(chǎn)品發(fā)布。

MSC.DYTRAN 的問(wèn)世堪稱MSC.DYNA和MSC.PICSES強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的成功佳作。這兩者嚴(yán)密整合、推陳出新的產(chǎn)品除了具備所有原有優(yōu)勢(shì)外,還因MSC公司在MSC.PISCES的歐拉模式算法基礎(chǔ)上,自行開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的物質(zhì)流動(dòng)算法和流固耦合算法,使得MSC.DYTRAN成為全球第一個(gè)能夠用完全耦合的方法模擬復(fù)雜的流體-結(jié)構(gòu)相互作用的大型商用軟件。作為MSC產(chǎn)品家族的后起之秀,MSC.DYTRAN在單元庫(kù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、前后處理等方面與MSC的王牌產(chǎn)品MSC.NASTRAN取得了全面一致。

在1994 年MSC公司收購(gòu)了當(dāng)時(shí)全球第二大CAE廠商PDA Engineering公司后,MSC.PATRAN成為MSC公司產(chǎn)品的前后處理框架系統(tǒng)。MSC所有的求解器產(chǎn)品,都以MSC.PATRAN為界面。 MSC同樣為MSC.DYTRAN開(kāi)發(fā)了MSC.PATRAN 與MSC.DYTRAN的界面接口, 全新、方便、快捷的MSC.PATRAN前后處理器,使得MSC.DYTRAN向領(lǐng)導(dǎo)CAE自動(dòng)化邁進(jìn)了一大步。

在MSC.DYTRAN 問(wèn)世的十余年中,歷經(jīng)無(wú)數(shù)航空、航天、汽車(chē)、鐵路、國(guó)防、核工業(yè)等領(lǐng)域科研和工程項(xiàng)目考驗(yàn),在全球用戶中有口皆碑。以美國(guó)軍方近年CAE選型過(guò)程對(duì)包括 MSC.DYTRAN在內(nèi)的三個(gè)同類軟件的評(píng)測(cè)為例,可窺一斑。該項(xiàng)評(píng)測(cè)基于兩類原則:軟件功能的最小可接受原則;考慮用戶目前尚不需要的額外功能和特色的理想原則。評(píng)測(cè)內(nèi)容包括技術(shù)特色和非技術(shù)特色兩大類,采用加權(quán)平均的評(píng)估算法,獲得最后評(píng)測(cè)報(bào)告。就技術(shù)而言,MSC.DYTRAN在材料非線性、幾何非線性、接觸和材料模型及損傷模擬、材料模型擴(kuò)展能力、軟件可擴(kuò)充性、流體-結(jié)構(gòu)相互作用和高級(jí)復(fù)合材料模擬等諸多方面獲得最高分?jǐn)?shù)。非技術(shù)的考核結(jié)果表明,MSC.DYTRAN軟件運(yùn)行速度非常有效,極好的不同硬件平臺(tái)數(shù)據(jù)兼容性、行業(yè)接受度和友好的用戶界面、充足的軟件文檔資料,和前后處理的協(xié)調(diào)一致。這一項(xiàng)MSC.DYTRAN也獲最高分。此外,對(duì)三個(gè)軟件考核分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可對(duì)比性,MSC.DYTRAN以最小的分析誤差獲勝。經(jīng)受如此正規(guī)和嚴(yán)厲考驗(yàn)的MSC.DYTRAN因此成為深得美國(guó)軍方信任的非線性瞬態(tài)動(dòng)力分析軟件,得到全面應(yīng)用。

二、MSC.DYTRAN應(yīng)用范圍

MSC.DYTRAN 是具有快速模擬瞬態(tài)高度非性結(jié)構(gòu)、氣體/液體流動(dòng)、流體-結(jié)構(gòu)相互作用的大型商用軟件。采用高效的顯式積分技術(shù),支持廣泛的材料模型和高度組合非線性分析及流體-結(jié)構(gòu)的全耦合。尤其擅長(zhǎng)對(duì)高速碰撞、結(jié)構(gòu)大變形和瞬時(shí)內(nèi)發(fā)生的流體結(jié)構(gòu)相互作用事件的仿真。廣泛應(yīng)用于:

·                     爆炸與沖擊,如水下爆炸、地下爆炸、容器中爆炸對(duì)結(jié)構(gòu)的影響及破壞、爆炸成形、爆炸分離、爆炸容器的設(shè)計(jì)優(yōu)化分析、爆炸對(duì)建筑物等設(shè)施結(jié)構(gòu)的破壞分析、聚能炸藥的能量聚焦設(shè)計(jì)分析、戰(zhàn)斗部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析;

·                     水下/空中彈體發(fā)射過(guò)程,火炮制推器模擬動(dòng)態(tài)仿真

·                     高速、超高速穿甲,如飛彈打擊或穿透靶體(單個(gè)或復(fù)合靶體)及侵徹過(guò)程等問(wèn)題

·                     結(jié)構(gòu)的適撞性分析,如汽車(chē)、飛機(jī)、火車(chē)、輪船等運(yùn)輸工具的碰撞分析、船體擱淺、鳥(niǎo)體撞擊飛機(jī)結(jié)構(gòu)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)包容性分析等;

·                     金屬?gòu)椝苄源笞冃纬尚?如鈑金沖壓成形、噴丸成型、全三維鍛造成形等

·                     跌落試驗(yàn),如各種物體(武器彈藥、化工產(chǎn)品、儀器設(shè)備、電器如遙控器、手機(jī)、電視機(jī)等)的跌落過(guò)程仿真

·                     流體動(dòng)力分析,如液體、氣體的流動(dòng)分析、液體晃動(dòng)分析,水上迫降

·                     安全防護(hù)分析,如安全頭盔設(shè)計(jì)、安全氣袋膨脹分析以及汽車(chē)~氣袋~人體三者結(jié)合在汽車(chē)碰撞過(guò)程中的響應(yīng),飛行器安全性分析(飛行器墜毀、氣囊著陸等)

·                     輪胎在積水路面排水性和動(dòng)平衡分析

·                      

高速列車(chē)行駛的輪軌動(dòng)力學(xué),高速列車(chē)穿隧道的沖擊波響應(yīng),車(chē)輛過(guò)橋的動(dòng)態(tài)響應(yīng)等及其它瞬態(tài)高速過(guò)程仿真。

三、為什么選擇MSC.DYTRAN

用戶選擇軟件時(shí)會(huì)從軟件品質(zhì)、是否滿足需求等方面擇優(yōu)。軟件品質(zhì)的優(yōu)劣涉及到正確性(精度)、可靠性(經(jīng)過(guò)測(cè)試認(rèn)證)、相溶性(與CAD或其他CAE軟件及界面的整合能力)、靈活性(易于客戶化)、可用性(界面友好、易學(xué)習(xí))及效率(對(duì)計(jì)算機(jī)資源和時(shí)間的占用降到最低)等諸多因素。而客戶在考慮需求時(shí)需要兼顧近期需求和長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)、軟件的最小可用性和理想可用性。綜合上述因素得到的CAE選型結(jié)果,才是贏得最大商業(yè)利益的正確投資。

對(duì)需要模擬產(chǎn)品的高速非線性動(dòng)力特性的用戶來(lái)說(shuō),MSC.DYTRAN具有以下諸方面的品質(zhì)優(yōu)勢(shì):

1、易于建模:MSC.DYTRAN與MSC.PATRAN完全集成,利用MSC.PATRAN與各類CAD軟件的強(qiáng)大接口可訪問(wèn)各類CAD軟件,能夠方便獲得分析的幾何模型。而MSC.DYTRAN與MCAE標(biāo)準(zhǔn)的MSC.NASTRAN一致的數(shù)據(jù)格式,又使得絕大多數(shù)的第三方軟件也能生成 MSC.DYTRAN所需的輸入數(shù)據(jù)格式。MSC.DYTRAN的強(qiáng)大集成特性,有助于減少在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化和傳遞過(guò)程的無(wú)畏花費(fèi)。

2、經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的分析求解:MSC.DYTRAN的瞬態(tài)非線性動(dòng)力分析提供的結(jié)構(gòu)和材料流動(dòng)分析、流體-結(jié)構(gòu)耦合功能,經(jīng)歷無(wú)數(shù)考驗(yàn),是最有資格完成復(fù)雜的瞬態(tài)非線性動(dòng)力響應(yīng)仿真工具。

3、結(jié)構(gòu)分析能力:MSC.DYTRAN利用MSC先進(jìn)的顯式算法求解技術(shù)分析結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)。它包括完整的單元類型和大量的材料模型,范圍從金屬、復(fù)合材料到塑料和泡沫。提供極度大變形和結(jié)構(gòu)失效分析功能,以及模擬結(jié)構(gòu)之間或結(jié)構(gòu)本身通過(guò)接觸傳遞的復(fù)雜相互作用。

4、材料流動(dòng)的歐拉描述:MSC對(duì)材料流動(dòng)的模擬采用經(jīng)典的歐拉技術(shù),網(wǎng)格固定在空中不動(dòng)且不產(chǎn)生變形。材料只是從一個(gè)單元流動(dòng)到另一個(gè)單元,避免了材料大變形所帶來(lái)地單元畸變。MSC.DYTRAN的歐拉格式適于結(jié)構(gòu)、氣體和流體分析,正是基于這種格式,使MSC.DYTRAN的分析能夠擴(kuò)展到復(fù)雜的沖擊和穿透問(wèn)題。

5、精確的流體-結(jié)構(gòu)耦合:MSC.DYTRAN將純結(jié)構(gòu)的有限元技術(shù)和純流動(dòng)的歐拉有限體積技術(shù)結(jié)合,提供獨(dú)特的功能完成精確的流體-結(jié)構(gòu)耦合模擬,解決大量復(fù)雜的實(shí)際流體-結(jié)構(gòu)耦合工程問(wèn)題,而對(duì)這類工程問(wèn)題,那些只有結(jié)構(gòu)分析能力或單有歐拉格式的流體模擬功能的軟件是無(wú)能為力的。

6、快速有效的分析:MSC.DYTRAN融入了最新的MCAE技術(shù),確保分析過(guò)程的快速完成,對(duì)產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程提供及時(shí)的分析依據(jù)。MSC.DYTRAN 分析時(shí)間的縮短依靠先進(jìn)的數(shù)值方法和省力的建模工具,工程師和分析專家不必花太多時(shí)間等候分析結(jié)果,而將注意力放在對(duì)設(shè)計(jì)的改進(jìn)上。MSC.DYTRAN 的每個(gè)版本發(fā)布之前都要經(jīng)過(guò)實(shí)際工程問(wèn)題考核,確保在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)具有滿意的性能和精度。

7、應(yīng)用領(lǐng)域多樣性:從航空航天和汽車(chē)碰撞到船舶觸礁,從氣囊開(kāi)發(fā)到爆炸分析,從沖擊穿透到輪胎排水性模擬,MSC.DYTRAN所能伸展到的應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋國(guó)防、航空航天、汽車(chē)、船舶、核能、土木、石化、冶金等各個(gè)工業(yè)部門(mén)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和運(yùn)行維護(hù)。這種強(qiáng)大的適用性和靈活性使MSC.DYTRAN在MSC 對(duì)各行業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的MCAE解決方案中,通常成為必選軟件之一。

8、靈活性和易于客戶化:MSC.DYTRAN能夠在從UNIX工作站到PC機(jī)的廣泛硬件平臺(tái)上運(yùn)行。在MSC.PATRAN的PCL開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境支持下,易于實(shí)現(xiàn)客戶化,滿足客戶的特殊需求。

9、MSC.DYTRAN的專業(yè)化服務(wù):MSC在提供軟件同時(shí),還奉獻(xiàn)一流專業(yè)化服務(wù)。對(duì)商家選擇MSC公司和MSC.DYTRAN所注入的投資,MSC以對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的MCAE戰(zhàn)略、軟件工具和專業(yè)化服務(wù)的一攬子解決方案來(lái)回聵。MSC售出一流軟件后,再以高水平專業(yè)化的技術(shù)支持、軟件培訓(xùn)、詳盡文檔資料和咨詢服務(wù)配合跟進(jìn),確保用戶花在MCAE上的投資物有所值,回報(bào)豐厚。

四、MSC.DYTRAN理論背景

支持MSC.DYTRAN強(qiáng)大的瞬態(tài)動(dòng)力、流體-結(jié)構(gòu)耦合分析功能的基礎(chǔ),是MSC.DYTRAN極具特色的先進(jìn)算法。MSC.DYTRAN的算法基本上可以概況為:MSC.DYTRAN采用基于Lagrange格式的有限單元方法(FEM)模擬結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力,用基于純Euler格式的有限體積方法(FVM)描述材料(包括氣體和液體)流動(dòng),對(duì)通過(guò)流體與固體界面?zhèn)鬟f相互作用的流體-結(jié)構(gòu)耦合分析,采用基于混合的Lagrange格式和純Euler 格式的有限單元與有限體積技術(shù),完成全耦合的流體-結(jié)構(gòu)相互作用模擬。由于MSC.DYTRAN集中于模擬瞬間事件,采用快速準(zhǔn)確的顯式時(shí)間積分格式,模擬短暫瞬態(tài)過(guò)程中質(zhì)量慣性和各類阻尼的影響。

Lagrange格式的有限單元技術(shù)(FEM)和Euler格式有限體積技術(shù)(FVM)并存

任何力學(xué)系統(tǒng)都是由無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的,而不同質(zhì)點(diǎn)占有各不相同的空間坐標(biāo)。有兩種定義空間坐標(biāo)的方法,即Lagrange方法和Euler方法。

Lagrange 方法是把坐標(biāo)原點(diǎn)固定在系統(tǒng)的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)上。當(dāng)系統(tǒng)的位形發(fā)生改變時(shí),坐標(biāo)也跟著一起移動(dòng)。Euler方法則將坐標(biāo)固定在空間。設(shè)想在馬路上車(chē)來(lái)車(chē)往,如果將坐標(biāo)原點(diǎn)固定在其中一輛行進(jìn)的車(chē)上,從這輛車(chē)上觀察其他車(chē)輛相對(duì)于這輛車(chē)的運(yùn)動(dòng),這就是Lagrange方法;若坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在交警的指揮臺(tái)上,那么所觀察到的不是各車(chē)輛的相對(duì)運(yùn)動(dòng),而是指揮臺(tái)周?chē)?chē)輛流動(dòng)的變化情況,這就是Euler方法。固體力學(xué)關(guān)心的是每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng)、質(zhì)點(diǎn)之間的相對(duì)位移及質(zhì)點(diǎn)因之受的力,而流體力學(xué)則關(guān)心空間某處的流動(dòng)情況,所以Lagrange方法常用于結(jié)構(gòu)分析,而Euler方法則用于流體力學(xué)問(wèn)題。

物理場(chǎng)問(wèn)題的數(shù)值仿真通常在所選定的空間坐標(biāo)系下,將連續(xù)區(qū)域離散成單元和節(jié)點(diǎn)信息的有限單元或有限體積法,來(lái)近似描述連續(xù)的物理場(chǎng)。模擬瞬態(tài)內(nèi)位移和速度場(chǎng)變化的非線性動(dòng)力分析軟件MSC.DYTRAN,提供了兩類參考坐標(biāo)系定義,即Lagrange格式和Euler格式。在描述結(jié)構(gòu)時(shí)采用基于Lagrange格式的有限元法(FEM),對(duì)流體采用基于Euler格式有限體積法(FVM)。MSC.DYTRAN可以允許單獨(dú)地使用這兩類方法,也可以將二者同時(shí)結(jié)合使用,并且支持將Lagrange網(wǎng)格和Euler網(wǎng)格耦合在一起,用來(lái)處理流體-結(jié)構(gòu)相互作用問(wèn)題。

當(dāng)使用Lagrange方法時(shí),單元的質(zhì)量不變,節(jié)點(diǎn)在物體上的位置固定不動(dòng)。物體單元由節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成,物體變形時(shí),節(jié)點(diǎn)隨物體在空間移動(dòng),單元亦發(fā)生相應(yīng)的變形,而單元的質(zhì)量保持不變。Lagrange方法通常用于解決常質(zhì)量單元即Lagrange單元的變形問(wèn)題, 它可以精確地描述位移、變形、應(yīng)力等。這種方法適用于結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析,通過(guò)單元的行為仿真物體的運(yùn)動(dòng),并為大多數(shù)結(jié)構(gòu)分析有限元程序所采用。

基于有限體積的Euler方法主要用于流體和材料大變形問(wèn)題,Euler單元的體積是不變的,單元由節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成,節(jié)點(diǎn)在空間上固定不動(dòng)。Euler網(wǎng)格是一個(gè)固定的參考框架,物體的材料在分析過(guò)程中可以在網(wǎng)格中流動(dòng),并且材料的質(zhì)量、動(dòng)量和能量也隨之從一個(gè)單元流到另一個(gè)單元。因此在劃分單元時(shí), Euler網(wǎng)格的范圍必須包含材料的所有可能流動(dòng)區(qū)域。從這個(gè)意義上講,Euler網(wǎng)格就像一個(gè)容器,除非特別定義,材料是不能流出該網(wǎng)格系統(tǒng), MSC.DYTRAN中Euler網(wǎng)格可以定義成任意形狀,這比一般采用Euler方法的流體軟件所苛求的長(zhǎng)方體網(wǎng)格要靈活得多。Euler單元中可以定義空單元(void)、單一材料、多重材料,可以考慮剪切強(qiáng)度的材料或只考慮靜水壓力的流體材料。MSC.DYTRAN這種功能強(qiáng)大的基于有限體積離散的 Euler法,非常適于精確模擬氣體、流體的流動(dòng)和固體結(jié)構(gòu)的極端大變形問(wèn)題,完全避免了用有限單元技術(shù)和Lagrange方法難于處理又無(wú)法回避的三維網(wǎng)格的重劃分和自由液面跟蹤問(wèn)題。

采用顯式時(shí)間積分方法

在用數(shù)值方法求解動(dòng)力平衡方程:

時(shí),通?？梢圆捎媚B(tài)疊加法或直接積分法。所謂直接積分法是指在數(shù)值積分之前,毋需將原有的方程加以變換。直接積分法又分為顯式和隱式,有條件穩(wěn)定和無(wú)條件穩(wěn)定等方法。例如在四種常用的直接積分法中,中心差分法是顯式的和有條件穩(wěn)定的;Houbolt方法是隱式的和無(wú)條件穩(wěn)定的;Wilson-法和 Newmark方法是隱式和有條件穩(wěn)定的。MSC.DYTRAN采用的是中心差分法。

隱式方法:對(duì)大多數(shù)有限元程序采用隱式時(shí)間積分法求解動(dòng)力問(wèn)題。

 

十五、Algor介紹

1.        國(guó)內(nèi)有限元軟件現(xiàn)狀:
      自從二十世紀(jì)九十年代以來(lái),國(guó)外一些大型商業(yè)有限元軟件公司紛紛開(kāi)辟中國(guó)大陸市場(chǎng),許多不同的專業(yè)有限元軟件,以及通用有限元軟件陸續(xù)進(jìn)駐中國(guó)。如MSC公司的Nastran、Patran、Marc;Ansys公司的Ansys軟件;、Abaqus公司的Abaqus軟件等。這些大型軟件功能強(qiáng)大,涉獵面廣,適用于很多不同行業(yè)的有限元分析要求,因此在中國(guó)占據(jù)著相當(dāng)大的市場(chǎng)。但是這些軟件往往價(jià)格非常昂貴,對(duì)計(jì)算機(jī)硬件要求高,使得一些用戶只有望而卻步。相比較而言,美國(guó)Algor公司針對(duì)微機(jī)平臺(tái)而開(kāi)發(fā)的有限元分析軟件Algor以其分析功能齊全、使用操作簡(jiǎn)便和對(duì)硬件的要求低等特點(diǎn),在一些從事計(jì)算分析的科技工作者中倍受青睞。
2. Algor的發(fā)展歷史:
     ALGOR FEAS(Finite Element Analysis System)軟件是在我國(guó)工程界十分熟悉的有限元分析軟件SAP5和Adina基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它最早在中國(guó)露面的時(shí)候被稱作為“SUPER SAP”,最初版本是在PC機(jī)DOS操作系統(tǒng)下運(yùn)行的。之后它的版本序列基本上以年份命名,如SAP91,SAP93等,仍然在DOS環(huán)境下運(yùn)行。直到1995年,Algor公司推出了在Windows95桌面環(huán)境下運(yùn)行的Windows版本Algor95,1998年又推出了全新的基于Windows95/98和WindowsNT操作系統(tǒng)的全32位有限元分析軟件Algor98。Windows版本相對(duì)于Dos系統(tǒng)下的Algor軟件許多特性都有了大的改進(jìn),操作更加簡(jiǎn)單。到1999年1月,Algor公司推出了R12版本,2000年底,又推出了R13版,這個(gè)版本改動(dòng)較大,在界面上使用了集成界面模式;功能上增強(qiáng)了CAD輸入功能,開(kāi)發(fā)大量的單元,增強(qiáng)了非線性分析,事件仿真分析等。2004年初,Algor公司推出了以多物理場(chǎng)耦合分析為特色的最新版本V14.2。它所引入的耦合多學(xué)科分析功能,可以用來(lái)模擬自然的、受迫的或者混合的對(duì)流,支持對(duì)非牛頓流體的分析,還增加了一種新的剛性單元,同時(shí)也針對(duì)客戶的反饋進(jìn)行了其它的修改。正如ALGOR產(chǎn)品部經(jīng)理Bob Williams所說(shuō):“ALGOR V14.2能使工程師更為精確地模擬各式各樣的對(duì)流以及流體流動(dòng)情況?！薄靶掳姹究梢允褂脩糁塾诠こ讨蟹浅Ｖ匾囊恍崤c流體直接相互作用的應(yīng)用,如電子儀器的冷卻,并可以包括變粘度流體或非牛頓流體。
3. Algor軟件的特點(diǎn)和功能:
       Algor軟件在能夠滿足大多數(shù)有限元分析功能的基礎(chǔ)上,最大的特點(diǎn)就是易學(xué)易用,界面友好,操作簡(jiǎn)單,這可以極大得提高軟件應(yīng)用者在工程實(shí)際中的效率。正如美國(guó)以匹茲堡為根基Kerotest公司的總工程師Richard W. Conley所說(shuō):“我們之所以選擇 ALGOR 軟件,是因?yàn)樗讓W(xué)易用,并且能夠有效的洞察我們的整個(gè)設(shè)計(jì)?！?br /> Algor軟件在分析上的功能十分強(qiáng)大,不僅可以進(jìn)行一般性質(zhì)的線性應(yīng)力分析、非線性應(yīng)力分析、線性和非線性的動(dòng)力分析、瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)的熱傳導(dǎo)分析、二維和三維的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的流體流動(dòng)分析、電場(chǎng)分析、非線性機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析等,還可以進(jìn)行多場(chǎng)的耦合分析。特別是V14.2版本引入了多物理場(chǎng)耦合分析功能,更加拓展了Algor軟件的應(yīng)用廣度和深度。
4. AlgorV14.2的新功能:
   ALGOR V14.2具有如下新功能:
l  支持非牛頓流體溫度相關(guān)粘性和能量定律粘性的新功能,使工程師可以對(duì)高粘度和變粘度流體進(jìn)行模擬;
l  增加了一種新的線性靜力分析剛性單元;
l  提供了剛性單元和線性接觸對(duì)NASTRAN的支持;
l  提供了在Superview IV的結(jié)果環(huán)境中線性靜態(tài)和動(dòng)態(tài)結(jié)果組合的功能;
l  在機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真中可以為通用接觸單元指定打開(kāi)或壓緊的臨界應(yīng)力;
l  在機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真中針對(duì)面面接觸輸入選項(xiàng)自動(dòng)化的改進(jìn);
l  改進(jìn)了線性殼單元對(duì)熱載荷的支持;
l  通過(guò)改進(jìn)零件間小容差的處理能力提高了網(wǎng)格的裝配功能;
l  根據(jù)客戶的反饋還提供了其他15個(gè)改進(jìn)。
5. AlgorV14.2的主要模塊構(gòu)成:
   Algor軟件的分析模塊和主要功能有:
  5.1 主要核心模塊:
(1)多物理場(chǎng)分析模塊(Professional Multi-physics)
主要功能:用于線性和非線性材料模型靜力分析和機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真,線性動(dòng)力學(xué)分析,穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的熱傳導(dǎo)分析,穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的流體分析和靜電分析。
(2)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力學(xué)仿真模塊(Professional MEMS Simulation)
主要功能:用于線性和非線性材料模型的靜力分析和機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真,線性動(dòng)力學(xué)分析和靜電分析。
(3)非線性機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真模塊(Professional MES/NLM)
主要功能:用于線性和非線性材料模型的機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真。
(4)線性機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真模塊(Professional MES/LM)
主要功能:用于線性材料模型的機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真。
(5)非線性靜力分析模塊(Professional Static/NLM)
主要功能:用于線性和非線性材料模型的靜力分析。
(6)線性靜力分析模塊(Professional Static/NLM)
主要功能:用于線性材料模型的靜力分析。
(7)CAD數(shù)據(jù)交換分析模塊(InCAD Designer)
主要功能:與大多數(shù)CAD軟件之間進(jìn)行下列分析中用到的CAD/CAE數(shù)據(jù)交換:線性材料模型的靜力分析,線性動(dòng)力學(xué)分析,以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的熱傳導(dǎo)分析。主要可用于數(shù)據(jù)交換的CAD軟件有:Autodesk Inventor,CADKEY,Mechanical Desktop,Pro/ENGINEER,Solid Edge,Solid Works等。另外,此模塊由多個(gè)小模塊組成,每個(gè)小模塊分別針對(duì)每一個(gè)CAD軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。因此相關(guān)的模塊有:InCAD Designer/ Autodesk Inventor;InCAD Designer/ CADKEY;InCAD Designer/ Mechanical Desktop;InCAD Designer/ Pro/ENGINEER;InCAD Designer/ Solid Edge;InCAD Designer/Solid Works;
(8)流體分析模塊(Professional Fluid Flow)
主要功能:穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的流體分析。
(9)熱傳導(dǎo)分析模塊(Professional Heat Transfer)
主要功能:穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的熱傳導(dǎo)分析。
(10)靜電場(chǎng)分析(Professional Electrostatic)
主要功能:靜電場(chǎng)分析。
(11)管道系統(tǒng)分析模塊(Professional PipePak)
主要功能:壓力容器和管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析。
(12)土木應(yīng)用模塊(Civil)
主要功能:在土木工程領(lǐng)域進(jìn)行線性材料模型的靜力分析。
(13)ALG/NASTRAN模塊
主要功能:Nastran的線性材料模型靜力分析和機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真,線性動(dòng)力學(xué)分析和靜電分析。
(14)FEMPRO模塊
主要功能:完整的有限元建模、結(jié)果評(píng)價(jià)和描述界面。
5.2. CAD數(shù)據(jù)支持?jǐn)U展模塊:
(1)InCAD/Autodesk Inventor Extender模塊
主要功能:與Autodesk Inventor之間的直接CAD/CAE數(shù)據(jù)交換。
(2)InCAD/CADKEY Extender模塊
主要功能:與CADKEY之間的直接CAD/CAE數(shù)據(jù)交換。
(3)InCAD/Mechanical Desktop Extender模塊
主要功能:與Mechanical Desktop之間的直接CAD/CAE數(shù)據(jù)交換。
(4)InCAD/Pro/ENGINEER Extender模塊
主要功能:與Pro/ENGINEER之間的直接CAD/CAE數(shù)據(jù)交換。
(5)InCAD/Solid Edge Extender模塊
主要功能:與Solid Edge之間的直接CAD/CAE數(shù)據(jù)交換。
(6)InCAD/Solid Works Extender模塊
主要功能:與SolidWorks之間的直接CAD/CAE數(shù)據(jù)交換。
(7)Rhinoceros Import Extender模塊
主要功能:支持Rhinoceros的數(shù)據(jù)格式。
(8)FEM Input Deck Import Extender模塊
主要功能:支持第三方FEA軟件的輸入格式。
(9)FEM Input Deck Import and Export Extender模塊
主要功能:支持第三方FEA軟件的輸入輸出。
(10)Piping Import Extender模塊
主要功能:支持導(dǎo)入CADPIPE,Intergraph PDS和CAESAR II格式的文件。
5.3. 分析和建模的擴(kuò)展模塊:
(1)Static Stress Analysis with Linear Material Modals Extender模塊
  主要功能:用于線性材料模型的靜力分析。
(2)Linear Dynamic Analysis Extender模塊
  主要功能:用于線性動(dòng)力學(xué)分析。
(3)Dynamic Design Analysis Method(DDAM) Extender模塊
  主要功能:用于船艦沖擊分析。
(4)Mechanic Event Simulation Extender模塊
  主要功能:用于機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真分析。
(5)Nonlinear Material Mode Extender模塊
  主要功能:用于非線性材料模型。
(6)Inertial Load Transfer Extender模塊
  主要功能:基于機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真進(jìn)行的靜力分析,同時(shí)考慮載荷的慣性釋放。
(7)Heat Transfer Analysis Extender模塊
  主要功能:用于穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的熱傳導(dǎo)分析。
(8)Fluid Flow Analysis Extender模塊
  主要功能:用于穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的流體運(yùn)動(dòng)分析。
(9)Electrostatic Analysis Extender模塊
  主要功能:用于靜電場(chǎng)分析。
(10)PipePak Piping Design Extender模塊
  主要功能:用于管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析。
(11)PV/Designer模塊
  主要功能:用于自動(dòng)建立壓力容器和交叉管道的模型。
(12)Alibre Design模塊
  主要功能:Alibre Design的2維制圖,3維參數(shù)化實(shí)體建模,支持材料列表和實(shí)時(shí)的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)。
(13)Alibre Design Professional模塊
  主要功能:Alibre Design的2維制圖,3維參數(shù)化實(shí)體建模,支持材料列表和實(shí)時(shí)的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì),集成薄片金屬設(shè)計(jì),Alibre PhotoRender,Alibre的零件庫(kù),ALGOR的設(shè)計(jì)檢查,以及MecSoft的CAM軟件。
(14)Alibre Design(Upgrade)模塊
  主要功能:將Alibre Design Basic升級(jí)到Alibre Design。
(15)Alibre Design Professional(Upgrade)模塊
  主要功能:將Alibre Design Basic或Alibre Design升級(jí)到Alibre Design Professional。
(16)Composite Material Extender模塊
  主要功能:支持對(duì)復(fù)合材料的線性靜力和模態(tài)分析。
(17)Motion-Enabled Composite Material Extender模塊
  主要功能:支持對(duì)復(fù)合材料的機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真。
(18)EAGLE模塊
  主要功能:用于建模、有限元分析、機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真和跨學(xué)科研究的編程語(yǔ)言。
5.4. NASTRAN的擴(kuò)展模塊:
(1)NASTRAN Input Deck Import Extender模塊
  主要功能:支持導(dǎo)入NASTRAN求解文件。
(2)NASTRAN Input Deck Export Extender模塊
  主要功能:支持輸出NASTRAN求解文件。
(3)NASTRAN Results Import and Visualization Extender模塊
  主要功能:在FEMPRO對(duì)NASTRAN結(jié)果的后處理。
(4)NASTRAN Results Export Extender模塊
  主要功能:支持將ALGOR的計(jì)算結(jié)果輸出給NASTRAN
(5)NASTRAN Solve Support Extender模塊
  主要功能:支持支持在FEMPRO中直接運(yùn)行NASTRAN求解器。
(6)NASTRAN Support Extender模塊
  主要功能:對(duì)NASTRAN求解器和輸入輸出模塊的完全支持。

 

十六、Rhino 簡(jiǎn)介

一.Rhino簡(jiǎn)介:
        Rhino是是美國(guó)Robert McNeel & Assoc.開(kāi)發(fā)的PC上強(qiáng)大的專業(yè)3D造型軟件,它可以廣泛地應(yīng)用于三維動(dòng)畫(huà)制作、工業(yè)制造、科學(xué)研究以及機(jī)械設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。其設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)是原ALIAS Design Studio設(shè)計(jì)程序師,其Beta測(cè)試版即推出以來(lái),歷經(jīng)一年半的測(cè)試,是有歷以來(lái)態(tài)度最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木W(wǎng)上測(cè)試。它能輕易整合3DS MAX 與Softimage的模型功能部分,對(duì)要求精細(xì)、彈性與復(fù)雜的3D NURBS模型,有點(diǎn)石成金的效能。能輸出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式,并適用于幾乎所有3D軟件,尤其對(duì)增加整個(gè)3D工作團(tuán)隊(duì)的模型生產(chǎn)力有明顯效果,故使用3D MAX、AutoCAD、MAYA、Softimage、Houdini、Lightwave等3D設(shè)計(jì)人員不可不學(xué)習(xí)使用。
        Rhino建立的所有物體都是由平滑的NURB(Non-Uniform Rational B-splines)曲線或曲面組成的。Rhino軟件第一次在WINDOWS平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了AGLIB NURBS造型技術(shù),它提供了精確造型及擬合造型的方法。NURB曲線造型是目前計(jì)算機(jī)在三維實(shí)體中采用最為廣泛的建模技術(shù)。它通過(guò)精確的數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)確定曲線、曲面、實(shí)體的形狀及各個(gè)控制點(diǎn)的位置。你可以通過(guò)使用Rhino軟件所提供的各種功能強(qiáng)大的NURB編輯工具,對(duì)曲線、曲面、實(shí)體進(jìn)行編輯修改。Rhino允許對(duì)曲線、曲面或?qū)嶓w進(jìn)行加、減、交集等布爾運(yùn)算。像一條曲線沿兩個(gè)路徑生成曲面、根據(jù)曲線在曲面的投影生成曲線、多個(gè)曲面間的自由擬合以及對(duì)實(shí)體每個(gè)部位的自由編輯,都可以在Rhino中實(shí)現(xiàn)。
        RHIONCEROS是UNRBS(non-uniform rational B-splice,非均勻有理B樣條)模型建立程序 RHINO提供了一個(gè)靈活、準(zhǔn)確、和快速的工作環(huán)境,可以建立模型和對(duì)物體進(jìn)行渲染。RHINO易學(xué)易用,你可以創(chuàng)建各式各樣的曲線,曲面和實(shí)體。并且科隨心所欲的創(chuàng)建想要的模型。。利用UNRBS你可以在數(shù)學(xué)上精確的定義任何的形狀從簡(jiǎn)但的線,弧,園,或者多邊形。到最復(fù)雜的3D曲面和實(shí)體 因?yàn)樗浅５撵`活、準(zhǔn)確、所以能用在許多的場(chǎng)合譬如模型制造,插圖動(dòng)畫(huà),到工業(yè)設(shè)計(jì)等。。物體在Rhino里由四個(gè)基本幾何圖形組成分別是UNRBS點(diǎn)、圓弧、多表面和多邊形網(wǎng)狀面其它軟件可以RHINO所生成的多邊形網(wǎng)狀面進(jìn)行渲染動(dòng)畫(huà),立體圖形,VRML和有限元分析。
二.Rhino特點(diǎn):
        RHINO可以創(chuàng)建、編輯、分析和轉(zhuǎn)換NURBS曲線、曲面、和實(shí)體,并且在復(fù)雜度、角度、和尺寸方面沒(méi)有任何限制。
用戶界面: 非?？焖俚膶?shù)據(jù)表示成圖形,3-D制圖法,無(wú)限制的圖形視見(jiàn)區(qū),工作中的透視視窗,指定的視區(qū),制圖設(shè)計(jì)界面,設(shè)計(jì)圖符界面(物體在計(jì)算機(jī)顯示屏上的一種圖形表示,實(shí)質(zhì)上是事物的圖象,用來(lái)使計(jì)算機(jī)操作更加直觀,使初學(xué)者更容易理解)和工具欄界面。大量的聯(lián)機(jī)幫助?，F(xiàn)代化的電子更新。新聞組。
創(chuàng)建幫助: 無(wú)限制的UNDO 和REDO、精確尺寸輸入、模型捕捉、網(wǎng)格點(diǎn)的捕捉、正交、平面、創(chuàng)建平面、層、背景位圖、物體的隱藏和顯示、物體的鎖定和解除。
    創(chuàng)建曲線: 控制和編輯點(diǎn)、操縱條、光滑處理、修改角度,增/減結(jié)、增加扭結(jié)、重建、匹配、簡(jiǎn)單化、過(guò)折線、建立周期、調(diào)整沖突點(diǎn)、修改角度、修正裂縫、手畫(huà)曲線、和園、弧、橢圓、矩形、多邊形、螺旋線園錐、TrueType文本、點(diǎn)插值、手寫(xiě)畫(huà)從其他模型創(chuàng)建曲線。
    創(chuàng)建曲面: 三點(diǎn)或四點(diǎn)生成面、三條或四條生成面、二維曲線成面、矩形成面、擠壓成面、多邊形成面、沿路徑成面、旋轉(zhuǎn)、線旋轉(zhuǎn)、混合補(bǔ)丁、點(diǎn)格、高區(qū)、倒角、平行、和TrueType文本。
    編輯曲面: 控制點(diǎn)、操縱條、修改角度、 增/減結(jié)、匹配、延伸、合并、連接、飛剪切、重建、縮減、建立周期、布爾運(yùn)算(合并、相異、交叉)。   創(chuàng)建實(shí)體:正方體、球體、圓柱體、管體、圓錐體、橢體、園凸體、擠壓二位曲面、擠壓面、面連接、和TrueType文本。
    編輯實(shí)體: 倒角、抽面、 布爾運(yùn)算(合并、相異、交叉)。
    創(chuàng)建多面曲面: NURBS成面、封閉折線成面、平面、圓柱體、球體、園錐體。
    編輯多邊曲面: 炸開(kāi)、連接、焊接、統(tǒng)一規(guī)范、應(yīng)用到面。
    編輯工具: 剪切、拷貝、粘貼、刪除、刪除重復(fù)、移動(dòng)旋轉(zhuǎn)、鏡像、縮放、拉伸、對(duì)齊、陳列、合并、剪切、切分、炸開(kāi)、延伸、倒角、斜切面、偏移、扭曲、彎曲、漸變、平行、混合、磨光、平滑、等……
    分析: 點(diǎn)、長(zhǎng)度、距離、角度、半徑、周長(zhǎng)、普通方向、面積、面積矩心、體積、體積矩心、曲化圖形、幾何連續(xù)、偏移、光邊界、最近點(diǎn)等。
    渲染: 平影渲染、光滑影渲染、材質(zhì)、陰影和自定義分辨率渲染。  
    文件支持:支持DWG、DXF、3DS、LWO、STL、OBJ、AI、RIB、POV、UDO、VRML、TGA、AMO、TGA、IGES、AG、 STL、RAW。
插件:3D Studio MAX Softimage和帶源代碼的I/O工具包。  
文件管理:文件屬性和注解、模板、合并文件、輸出選擇區(qū)域、I/O。
3-D數(shù)字化支撐:Microscribe 3D and FARO Space Arm。
        Rhino是為設(shè)計(jì)和創(chuàng)建3D模型而開(kāi)發(fā)的。雖然它帶有一些有用的渲染功能,但這些不是Rhino的主要功能,并且利用Rhino你雖然不能生成帶有注釋和標(biāo)識(shí)的二維圖形,但你可以將你的模型引入的諸如CAD之類的軟件完成這些工作。在熟練使用Rhino之后,您可以建立復(fù)雜的三維模型(像昆蟲(chóng)造型、人的面部等)。


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