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[3D/建模技巧] 如何巧用中望3D设计优化器快速解决工程问题

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发表于 2015-6-30 13:52:55 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国广东广州

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; O8 D- ~. m" X& T8 C! X( o

       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:

http://www.zw3d.com.cn/uploadfile/2015/0630/20150630091108959.png

http://www.zw3d.com.cn/uploadfile/2015/0630/20150630091122253.png$ C# I2 x2 H' ~- f* v# e

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。5 s/ M! U+ N5 ?; ]

http://www.zw3d.com.cn/uploadfile/2015/0630/20150630091137328.png

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:
! Y0 E1 ~7 S- w- v2 M
1 f7 L! Z8 x# e5 _5 n9 U3 W      1. 首先按照题目要求创建好水槽的几何模型。这里需要注意的是,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:

http://www.zw3d.com.cn/uploadfile/2015/0630/20150630091154804.png
/ s, {3 x( ~7 q+ K1 |* t

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:$ X5 @3 z1 y: n/ y# {

http://www.zw3d.com.cn/uploadfile/2015/0630/20150630091205182.png

图4/创建中间腔体# d$ U- C" `6 J

       3. 通过布尔运算,挖腔体。
: M9 c4 C7 Z6 F
* M" H4 P3 c8 U, y, I       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。* K5 ]- f2 Q$ p0 o7 H# P: ?# q

http://www.zw3d.com.cn/uploadfile/2015/0630/20150630091218627.png

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
' }6 H9 R  U1 U

http://www.zw3d.com.cn/uploadfile/2015/0630/20150630091241771.png

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
: s- l; n- ^/ I! X1 x/ P5 l

http://www.zw3d.com.cn/uploadfile/2015/0630/20150630091258657.png

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。
0 z. |+ E8 u7 C2 ~* W/ I/ C- ~- l; k+ h
       7. 不断点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。
+ @! d& \% L% J! n. Q3 C

http://www.zw3d.com.cn/uploadfile/2015/0630/20150630091313817.png

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。
. q5 J9 F& E/ q! F8 ]. F; M$ e

http://www.zw3d.com.cn/uploadfile/2015/0630/20150630091326704.png

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。使用者可以利用此功能解决非常之多的设计问题,除了水槽外还有很多产品,涉及到复杂的工程问题,都可以使用中望3D的设计优化器来解决。想了解更先进三维设计应用,欢迎免费下载中望3D2015最新精编实战教程http://www.zw3d.com.cn/special/zhuanqu/list-103.html

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发表于 2015-11-6 22:23:31 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
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