Параметрическое моделирование
Параметрическое моделирование заключается в том, что конструктор определяет форму заданием геометрических ограничений и некоторых размерных параметров. Геометрические ограничения описывают отношения геометрических элементов. Примерами ограничений являются параллельность двух граней, колинеарность двух ребер, касательность криволинейного ребра к соседнему прямому и т. д. К размерным данным относятся не только заданные размеры формы, но и соотношения между размерами. Соотношения записываются конструктором в виде математических уравнений. Таким образом, параметрическое моделирование заключается в построении формы путем решения уравнений, выражающих геометрические ограничения, и уравнений, описывающих заданные размеры и соотношения между ними.
В параметрическом моделировании построение формы обычно осуществляется в приведенной ниже последовательности.
Строится грубый набросок плоской фигуры.
В интерактивном режиме вводятся геометрические ограничения и данные о размерах.
Строится плоская фигура, отвечающая ограничениям и требованиям к размерам.
Шаги 2 и 3 повторяются с изменением ограничений или размеров до тех пор, пока не будет получена нужная модель (рис. 6).
Объемное тело создается заметанием или вращением плоской фигуры. Толщина и угол поворота также могут стать размерными параметрами, что позволит при необходимости легко изменить созданную трехмерную форму.
Обратите внимание, что форма в параметрическом моделировании изменяется не непосредственно, а через использование геометрических ограничений и размерных соотношений. Поэтому конструктор может разработать множество альтернативных проектов, не заботясь о деталях.
Рис. 6 Изменение формы через ограничения
Лекция 10 Системы моделирования устройств
Системы геометрического моделирования (каркасные, поверхностные и твердотельные) всегда использовались главным образом для разработки и моделирования отдельных деталей, а не устройств, состоящих из множества деталей. До недавнего времени конструкторы проектировали детали поодиночке, а затем собирали их вместе на этапе разработки, проверяя, подходят ли они друг к другу и выполняют ли заданные функции. Такой подход был пригоден для небольших команд, работавших с простыми устройствами. Однако он неприемлем в том случае, когда проект ведется несколькими командами, разбросанными по всему миру, а разрабатываемый агрегат должен быть достаточно сложным.
Конструктор может изменить конфигурацию компонента и забыть сказать об этом другим или забыть внести изменения в другие компоненты, зависимые от измененного. Много времени уходит на отслеживание проектов деталей, их сопряжения друг с другом, изменений, спецификаций, результатов тестирования и других важных сведений, гарантирующих то, что отдельные части проекта состыкуются друг с другом. Это отслеживание приходится осуществлять вручную. В начале 1990-х гг. растущая потребность в совместном проектировании стала главной движущей силой в разработке систем моделирования устройств. Эти системы аккуратно отслеживают детали и их связь друг с другом, чтобы конструкторы могли работать со своими деталями в контексте всех прочих частей устройства.
Наиболее широко системы моделирования устройств используются в автомобильной и авиационно-космической промышленностях.