三维实体建模与机构仿真

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三维建模的概念

三维建模的概念及关键概念1. 概念定义三维建模是指利用计算机软件或其他数字工具来创建和呈现三维对象的过程。

它通过将实体的几何形状、外观和属性抽象为三维模型的形式，实现了对实际物体的数字表示。

三维建模的目的是为了模拟真实世界中的物体或环境，可以用于模拟、设计、演示和渲染等各种应用领域。

2. 关键概念在三维建模中，有几个关键概念需要了解和掌握：2.1 点、线和面点（vertex）是二维或三维空间中的一个基本单元，用于定义对象的位置。

线（edge）是由两个点连接起来的一条线段，用于定义对象的边界。

面（surface）是由三个或多个线相连形成的一个平面，用于定义对象的表面。

点、线和面是构成三维模型的基本元素，在三维建模软件中通常被称为顶点（vertex）、边（edge）和面（face）。

2.2 多边形多边形（polygon）是由多个直线段相连形成的一个封闭图形。

在三维建模中，多边形常用于表示物体的表面，可以是三角形、四边形或更多边形。

多边形是三维建模中最常用的形状类型之一，通过组合和排列多个多边形可以构建出复杂的物体。

2.3 曲面和NURBS曲面（surface）是由一组控制点和权重控制的参数化函数生成的，可以精确地描述实体的形状。

常见的曲面类型包括贝塞尔曲线、B样条曲线等。

NURBS（Non-Uniform Rational B-Spline）是一种常用于曲面建模的数学表示方法，它通过调整曲线上的控制点和权重来改变曲线的形状。

NURBS曲线和曲面具有高度灵活性和准确性，可以用于设计各种复杂的曲线和曲面。

2.4 纹理纹理（texture）是应用于三维模型表面的图像或图案，用于模拟物体的外观和细节。

纹理可以包括颜色、图案、材质等信息，常用于增加模型的真实感和细节。

在三维建模软件中，可以将纹理映射到模型表面，以实现真实的渲染效果。

2.5 光照和材质光照（lighting）是指模拟光线在三维场景中的传播和反射过程，用于模拟物体的明暗、阴影和反光效果。

阀门三维参数化建模与仿真分析

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基于虚拟现实技术的三维建模与仿真研究

基于虚拟现实技术的三维建模与仿真研究虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术的发展给各行各业带来了前所未有的机遇与挑战。

在建筑设计、制造业、医疗领域等众多领域，VR技术的应用已经展现出了巨大的潜力。

其中，基于虚拟现实技术的三维建模与仿真研究正逐渐成为学术界与工业界的热点领域。

三维建模与仿真是一种将现实世界物体通过计算机仿真成三维模型的技术。

通过将现实世界中的物体、人物或场景转化为计算机可读的形式，我们能够实现对物体的精确、准确的建模与仿真。

而通过虚拟现实技术，我们可以将这些三维模型投射到虚拟环境中，实现真实感十足的沉浸式体验。

基于虚拟现实技术的三维建模与仿真研究在多个领域都具有广泛的应用。

首先，在建筑设计领域，传统的平面图与模型已经无法满足设计师和用户的需求。

通过VR技术，设计师可以在虚拟环境中实时漫游建筑模型，对建筑结构、内外部布局进行查看和修改。

用户也可以通过VR头盔和手柄模拟真实的居住环境，提前感受到房屋的布局和舒适度，从而更好地进行选择和决策。

其次，在制造业中，基于虚拟现实技术的三维建模与仿真研究可以帮助企业优化产品设计流程。

通过在虚拟环境中进行多次设计和仿真，可以大大减少产品的研发成本和时间，提高产品的质量和可靠性。

同时，员工在虚拟环境中进行操作和培训，也可以降低事故的风险及成本，并提高生产效率。

此外，在医疗领域，基于虚拟现实技术的三维建模与仿真研究可以用于医学教育、手术模拟以及康复治疗等方面。

医学学生可以通过虚拟环境进行人体解剖学习和手术操作的模拟训练，提高学生的学习效果和操作技能。

对于医生和外科医生来说，他们可以在虚拟环境中进行手术模拟和规划，提前预测可能出现的问题，避免手术中的风险和错误。

对于康复患者，基于虚拟现实技术的三维建模与仿真研究可以提供一种有效的康复手段，帮助患者在虚拟环境中进行运动和功能恢复训练。

基于虚拟现实技术的三维建模与仿真研究面临着许多挑战和难题。

基于虚拟现实技术的三维建模与仿真

基于虚拟现实技术的三维建模与仿真一、引言随着虚拟现实技术的不断发展，越来越多的领域开始尝试将其应用于自己的产业中。

而基于虚拟现实技术的三维建模与仿真正是其中的一种应用。

通过虚拟现实技术，我们可以借助计算机模拟出具有真实感的三维场景，从而为我们的生活带来更多的方便和乐趣。

本文将从虚拟现实技术的基础入手，阐述基于虚拟现实技术的三维建模与仿真的原理与应用。

二、虚拟现实技术概述虚拟现实技术是一种能够模拟出人们所感知的真实世界的计算机技术。

其基本原理是将计算机生成的虚拟环境呈现在人眼前，并通过人的交互行为来感知这个虚拟环境。

为了实现这个目的，虚拟现实技术需要综合运用图形学、计算机视觉等多个学科的成果，从而构建出一个能够与现实世界相媲美的虚拟环境。

三、三维建模技术三维建模技术是指将现实世界中的物体通过计算机图像处理等技术手段重新建模成为三维领域中的物体。

由于三维建模技术可以模拟出真实世界中的物体，因此在游戏开发、机械制造等很多领域中都有广泛的应用。

在三维建模过程中，通常需要选择合适的建模软件，并参考物体的图片或者样本进行建模。

这个过程中需要考虑到物体的尺寸、材料、颜色等各个因素，从而尽可能的模拟出现实世界中的物体。

在建模完成后，还需要对这个模型进行渲染，从而让其模拟出比较真实的效果。

四、虚拟现实技术在三维建模中的应用将虚拟现实技术与三维建模技术结合起来，可以创造出一个绝妙的交互体验。

通过虚拟现实眼镜等设备，用户可以将自己放入三维场景中，并通过操作来与这个场景进行互动。

比如，一个建筑师可以模拟出一个教堂的内部三维场景，并通过最新的虚拟现实眼镜等设备让自己进入到这个场景中。

在这个场景中，建筑师可以看到从不同角度的建筑外观、不同区域的内部结构、物体之间的空间关系等信息，从而更好地理解这个建筑的结构和构造过程，进而设计出更加完美的建筑方案。

除了建筑领域，虚拟现实技术在游戏开发、各种实验室等其他领域中都有广泛的应用。

2929_履带式液压单斗挖掘机三维建模与仿真(SW)

履带式液压单斗挖掘机是一种利用单个铲斗挖掘或装载土壤石块的机械,广泛应用于建筑施工、筑路工程、水电工程建设、港口工程、农田改造、国防工事的土石方施工和露天矿场的采掘作业，对减轻繁重的体力劳动，实现土方工程机械化，提高劳动生产率起了很重要作用。

液压挖掘机的出现虽然只有40多年的历史，但是其发展非常迅速。

近年来，在国外市场上，挖掘机行情普遍看涨，特别是液压挖掘机。

因此这就更需要设计人员开发新产品并改进旧产品，以适应新的形势来增强市场竞争力。

发展新产品和改进旧产品都需要进行产品设计，产品设计包括从明确设计任务到确定产品的结构这一系列复杂的工作。

本次毕业设计是在李岚老师的指导下，结合公司实习认识及大学期间的基本理论学习进行“单一的产品仿型设计”。

这类设计的特点是：在机器的工作原理与基本结构形式不变的条件下，对已有产品进行仿真造型设计，也就是通过计算改变已有产品的零部件尺寸及其不合理的某些结构，使其符合新的设计功能参数与使用环境等要求。

这类设计目的明确，机器主要性能参数准确，主要结构形式基本不变，有同类机型但某些参数及尺寸不同的设计资料可以借鉴。

本次设计中，考虑的一般因素有：强度、刚度、可靠性、磨损与润滑、振动与噪声、效率、加工工艺、经济性、稳定性、腐蚀、起动与控制、装配工艺、尺寸及重量、外观、安全保护、管理与维修、运输与安装等。

本人根据自己选取的较为满意的设计方案、分析所设计机械的特点、使用功能及应满足的主要设计等因素，进行了运动计算、动力计算、强度计算、刚度计算、零件设计、部件设计及运动仿真，决定各个部件的相对位置及连接方法，确定主要零部件的形状尺寸、材料、制造安装等一系列问题。

在此基础上，绘出机械的总装图、部件装配图、部分零件图、部件爆炸图及运动仿真工作。

本次设计所绘制的挖掘机工作装置总装图是先造型动臂、斗杆、铲斗及液压油缸的部件装配图而后绘制成，之后再进行机器底盘、回转装置、行走装置及驾驶室的设计。

机器人应用系统三维建模装配和运动仿真习题答案

装配和机构的运动仿真答案一、选择题1．当使用以前生成的不在线的零件时，（A）的设计方案是首选的方法。

A．自下而上B．自上而下C．以上都不正确2、装配体时文件的扩展名为（ A ）。

A．*.sldasm B．*.sldprt C．*.asm3、下面不属于标准配合有（ C ）。

A．重合、平行、B．垂直、相切、同轴心、 C ．锁定、对称和角度配合4、（ B ）与距离配合一起使用，确保两几何要素在同一方向上保持一定的距离。

A．重合B．平行、 C ．垂直5、下面对配合原则，说法不正确的是（ C ）A．对于带有大量配合的零件，使用基准轴、基准面为配合对像可使配合方案清晰，更不容易产生错误.B．尽量避免循环配合，这样会造成潜在的错误，并且很难排除；C ．SolidWorks不允许冗余配合（距离和角度配合除外），冗余配合使配合解算速度更慢，配合方案更难理解，一旦出错，更难排查；6、可使用（ B ）在装配体上摸仿马达、弹黄、碰撞以及引力，基本运动在计算运动时考虑到质量。

A、动画B、基本运动C、运动分析7、可使用（ C ）在装配体上精确模拟和分析运动单元的效果(包括力、弹簧、阻尼以及摩擦)，运动分析使用计算能力强大的动力求解器，在计算中考虑到材料属性、质量及惯性。

A、动画B、基本运动C、运动分析8、（ B ）用于模拟物体碰撞时相互接触，不能单独使用，需要与其它相配合。

A、马达B、接触C、力9、下面对进入装配体环境的方法说法不正确的是（ C ）A、在弹出的【新建SolidWorks文件】对话框中选择【装配体】模板，单击【确定】按钮即可新建一个装配体,B、选择菜单栏【文件】/【从零件制作装配体】命令，切换到装配体环境。

C、选择菜单栏【文件】/【装配体】命令，进入装配体环境。

10、在SolidWorks中，一个配置只能添加爆炸关系，每个爆炸视图包括爆炸步骤。

（ A ）A、一个一个或多个B、一个或多个一个C、一个多个11、任何一个零件都有一个前缀标记，（-）：表明：（ A ）A、对此零件没有添加配合约束，或所添加的配合不足以完全消除零件的六个自由度，零件处于“浮动”或不完全约束的状态，可以进行拖动操作。

基于SolidWorks的深沟球轴承的三维建模与仿真分析

基于SolidWorks的深沟球轴承的三维建模与仿真分析深沟球轴承是一种广泛应用于机械设备中的重要零部件，其结构紧凑、承载能力强、使用寿命长等特点使其备受青睐。

在现代机械设计中，使用SolidWorks进行三维建模与仿真分析已经成为一种重要的工具，有助于提高设计效率和优化设计方案。

在SolidWorks中，深沟球轴承的三维建模可以通过建立零件、装配和运动仿真三个步骤完成。

1. 零件建模零件建模是深沟球轴承的三维建模的第一步，其目的是通过创建各个零件的实体模型来为装配和分析提供基础。

其中，内外环和滚珠是深沟球轴承的三个主要零件。

首先，我们可以通过SolidWorks的草图工具创建轮廓，然后利用拉伸、旋转等功能生成零件的三维模型。

在创建滚珠时，可以使用从轮廓创建3D曲面、圆弧、球等功能来实现。

2. 装配装配是深沟球轴承的三维建模的第二步，其目的是将零件组合在一起，模拟出深沟球轴承的实际组成方式。

在装配过程中，可以通过SolidWorks的装配工具将每个零件的位置和方向精确地调整到正确的位置。

为了模拟出深沟球轴承的实际运动情况，还可以在SolidWorks中添加关节和运动学仿真装配。

3. 运动仿真运动仿真是深沟球轴承的三维建模的最后一步，其目的是模拟深沟球轴承的运动状态，分析其受力情况。

为了进行运动仿真，可以在SolidWorks中添加力和载荷。

例如，在深沟球轴承中，内环、外环和滚珠之间的接触部位将受到轴向和径向负载，所以需要在运动仿真过程中添加这些负载。

在进行仿真分析时，可以利用SolidWorks提供的分析工具分析轴承的承载能力、疲劳寿命、温度分布等指标。

通过仿真分析，可以为深沟球轴承的设计和优化提供参考依据。

总之，使用SolidWorks进行深沟球轴承的三维建模和仿真分析既缩短了设计周期，又提高了设计的精度和可靠性。

随着计算机技术的不断进步和仿真工具的不断完善，未来将有更多的机械设备使用这种技术来优化设计。

机械产品三维造型设计课程标准

机械产品三维造型设计(U G)(机制)课程标准(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《机械产品三维造型设计（UG）》课程标准（一）课程性质与任务机械产品三维造型设计是三年制高职机械设计与制造专业的一门核心专业课。

本学习领域是以工作任务为导向。

此学习领域所对应的工作任务主要是：掌握绘制二维图形的方法和技巧、实体建模、三维建模技巧、曲面设计的方法和技巧、参数化模型、组件装配设计的基本方法、工程图的创建方法、机构仿真设计、典型零件的模具设计技巧。

它的前修学习领域有，机械制图及计算机绘图、机械零件测绘，后续学习领域有机床夹具设计、顶岗实习。

（二）课程教学目标1.知识目标（1）专业能力①能理解UG的设计思想；②能够绘制二维图形；③能够掌握实体建模、三维建模技巧、参数化模型、曲面设计的方法和技巧；④能够进行组件装配设计；⑤能够进行工程图的创建方法、机构仿真设计、典型零件的模具设计。

（2）方法能力①具有自主学习的能力；②具有合理制定工作计划的能力的能力；③具有查阅资料，文献获取信息的能力；④扩展相应的信息收集能力；⑤具有较好的分析和解决问题的方法能力；（3）社会能力①具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；②对工作的整体组织和寻求解决方法的能力；③具有良好的行为规范和职业道德；④具有团队协作的精神；⑤具有良好的心理素质和克服困难的能力；⑥能够具备较强的责任感和严谨认真的工作作风。

2.能力目标（1）绘制二维图形的方法和技巧的能力；（2）实体建模、三维建模技巧的能力；（3）曲面设计的方法和技巧；（4）参数化模型、组件装配设计的基本方法；（5）工程图的创建方法、机构仿真设计、典型零件的模具设计技巧。

3.素质目标（1）解决实际问题、独立学习新软件、实际动手能力和创新能力；（2）培养认真、严谨的治学态度；（3）培养职业道德观念、增强责任感、沟通协调、团队协作的能力。

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公共选修课申报
机械工程系唐继武
课程名称：《三维实体建模与机构仿真》
一、课程内容：
（一）基础模块
1、三维CAD概述
掌握用户界面、设计元素库、拖放式操作、不同的零件编辑状态、元素的属性、工具栏、显示工具、多视窗显示、属性表、尺寸修改、三维球、定位锚、智能尺寸标注及绘图项目。

2、三维实体设计基础
掌握使用包围盒修改图素尺寸。

掌握零件设计基础
3、表面及边的修改
掌握表面及边的编辑工具。

掌握表面编辑等命令的应用。

4、截面及生成自定义图素
掌握智能图素（特征）生成工具。

了解二维截面生成工具。

掌握生成自定义智能图素。

5、级图素、工具图素的应用与生成工程图
掌握高级图素及工具图素的应用。

掌握生成工程布局图
6、装配设计
掌握利用三维球进行装配。

掌握无约束装配。

掌握约束装配。

熟悉干涉检查。

熟悉输出BOM表。

7、钣金设计
掌握弯曲图素。

掌握钣金件设计。

8、自定义零件库
了解自定义零件库
9、渲染
熟悉渲染的基本操作。

10、机构仿真动画
熟悉装配动画的设计，机构仿真动画设计。

了解动画文件的输出。

（二）选用模块
1、曲面与实体联合造型
了解曲面与实体联合造型。

掌握布尔运算。

2、数据交换
了解与支持OLE的应用软件链接。

了解输出零件格式。

了解输入其它格式的零件。

掌握与电子图板的接口。

（三）实践教学模块
实训1 设计软件基本操作。

设计软件的启动、退出、用户界面及其设计元素库、拖放式操作、不同的零件编辑状态等基本操作。

实训2 零件设计基础
实训3 表面编辑等命令的应用
实训4 截面及生成自定义图素
实训5 其他图素的应用及生成工程布局图
实训6 装配设计
实训7 干涉检查及输出BOM表
实训8 钣金零件设计
实训9 渲染的操作
实训10 动画的设计及动画文件的输出
二、课程的目的
本课程的教学目标是：使学生具备高素质实用型高级职业技术专门人才所必需的三维CAD的基本技能，初步具有解决工程实际问题的能力，从事零件三维造型设计。

为学习专业知识和职业技能打下基础。

同时培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与创新设计意识。

三、课程的意义
依托辽宁制造业基地，根据新技术发展的需要，在企业普遍使用三维建模技术基础上，发现目前企业中三维零件设计软件应用非常广泛、例如CAXA实体设计、UG，PRO/E，CATIA等设计软件。

，选择最常见、最实用的并与企业设计生产相类似的典型载体作为课程教学的内容。

这样既服务于地方经济，满足企业的需要，也便于教学活动的开展。

四、课程学时
本课程共32学时，具体安排见表1-1。

表1-1 教学任务及课时。