第14章CAD 三维网格曲面分析
CAD软件中的曲面建模技巧与实例解析
CAD软件中的曲面建模技巧与实例解析曲面建模是CAD软件中一个重要的技术，应用广泛，可以用来设计复杂的表面形状和曲线。
在本文中，我将分享一些曲面建模的技巧和实例，帮助读者更好地使用CAD软件。
1. 使用面实体建模面实体是曲面建模的基础，是由一系列边和顶点组成的。
在CAD 软件中，我们可以通过绘制直线、圆弧等基本形状，然后通过面命令将其组合成面实体。
这样可以快速创建出复杂的曲面形状。
2. 使用曲线命令曲线命令是曲面建模中一个非常重要的工具，可以用来绘制多种不同类型的曲线。
例如，我们可以使用样条曲线、贝塞尔曲线等来描述复杂的曲线形状。
在CAD软件中，我们可以通过指定曲线的控制点或参数方程的形式来创建曲线。
3. 使用曲面命令曲面命令是创建曲面实体的主要工具。
在CAD软件中，我们可以通过指定曲线边界或曲线路径来创建曲面。
同时，我们还可以使用曲面修剪、曲面布尔运算等命令来对曲面进行进一步的编辑和修饰。
4. 使用曲面编辑工具CAD软件中还提供了一些强大的曲面编辑工具，可以帮助我们对曲面实体进行精确调整和修改。
例如，我们可以使用曲面拉伸、曲面扫掠等命令来改变曲面的形状和方向。
同时，我们还可以使用曲面偏置、曲面平滑等命令来实现曲面的精确调整。
下面通过一个实例来具体说明曲面建模的应用。
实例：设计一款汽车车身假设我们要设计一款新型的汽车车身，其中包含复杂的曲面形状和曲线。
我们可以通过CAD软件中的曲面建模技巧来实现这一目标。
首先，我们可以使用面命令将车身分为多个面实体，例如车门、车顶、车窗等。
然后，我们可以使用曲线命令来绘制车身的曲线边界，例如车顶弧线、车窗边界等。
接下来，通过曲面命令将曲线边界转化为曲面实体，例如将车顶弧线转化为车顶的曲面。
在创建曲面实体时，我们可以根据需要调整曲面的曲度和光滑度。
最后，使用曲面编辑工具来精确调整和修改曲面实体，确保车身的曲线和曲面符合设计要求。
通过这个实例，我们可以看到曲面建模技巧在设计汽车车身中的重要性。
AutoCAD2020教程第14章 绘制三维网格和实体
中文版AutoCAD 2020实用教程
14.2.3 隐藏边
选择“绘图”|“建模”|“网格”|“边”命令(EDGE)，可以修改三维面的边 的可见性。
A
B
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14.2.4 绘制三维网格
选择“绘图”|“建模”|“网格”|“三维网格”命令(3DMESH)，可以根据指 定的M行N列个顶点和每一顶点的位置生成三维空间多边形网格。M和N的最小 值为2，表明定义多边形网格至少要4个点，其最大值为256。
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14.2.16 棱锥面
选择“绘图”|“建模”|“棱锥面”命令(PYRAMID)，或在“建模”工具栏 中单击“棱锥面”按钮，即可绘制棱锥面 。
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14.2.17 拉伸
在AutoCAD中，选择“绘图”|“建模”|“拉伸”命令(EXTRUDE)，可以将 2D对象沿Z轴或某个方向拉伸成实体。拉伸对象被称为断面，可以是任何2D封 闭多段线、圆、椭圆、封闭样条曲线和面域，多段线对象的顶点数不能超过 500个且不小于3个。
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14.2.6 绘制平移网格
选择“绘图”|“建模”|“网格”|“平移网格”命令(RULESURF)，可以将路 径曲线沿方向矢量进行平移后构成平移曲面。这时可在命令行的“选择用作轮 廓曲线的对象:”提示下选择曲线对象，在“选择用作方向矢量的对象:”提示信 息下选择方向矢量。当确定了拾取点后，系统将向方向矢量对象上远离拾取点 的端点方向创建平移曲面。平移曲面的分段数由系统变量SURFTAB1确定。
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14.2.14 绘制球体
选择“绘图”|“建模”|“球体”命令(SPHERE)，或在“建模”工具栏中单 击“球体”按钮，都可以绘制球体。这时只需要在命令行的“指定中心点或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]:”提示信息下指定球体的球心位置， 在命令行的“指定半径或 [直径(D)]:”提示信息下指定球体的半径或直径就可以 了。
CAD曲面建模教程 高级技巧探索
CAD曲面建模教程：高级技巧探索CAD软件是工程师和设计师们经常使用的工具之一。
其中，CAD曲面建模是一项非常重要的技术，可以用于创建复杂的三维模型。
在本教程中，我们将探索CAD曲面建模的高级技巧，帮助你更加熟练地使用AE软件。
一、曲面建模概述曲面建模是CAD软件中的一项关键技术，它可以用于创建平滑和连续的曲线和曲面。
曲面建模通常通过一系列控制点或控制网格来实现。
在CAD软件中，常见的曲面建模方法有贝塞尔曲线、样条曲线和NURBS曲线等。
二、创建曲线在AE软件中，你可以使用曲线工具来绘制贝塞尔曲线或样条曲线。
贝塞尔曲线由锚点和控制点组成，你可以通过调整锚点和控制点的位置来改变曲线的形状。
而样条曲线则由一系列相连的点组成，你可以添加或删除点来调整曲线的形状。
三、曲线的编辑与调整一旦你创建了曲线，你可以对其进行进一步的编辑和调整。
AE软件提供了一系列工具和命令，可以用于修改曲线的形状和曲率。
例如，你可以使用切割工具在曲线上添加或删除锚点，用以精细调整曲线的形状。
此外，你还可以使用曲率工具调整曲线的光滑度和曲率，使其更符合你的设计要求。
四、曲面的建模与曲面连接一旦你完成了曲线的调整，你可以将其应用于曲面建模。
在AE软件中，你可以使用曲面工具创建NURBS曲面。
曲面工具会根据你定义的曲线自动生成曲面，你可以通过调整曲线的控制点进一步调整曲面的形状。
此外，你还可以使用曲面连接命令将多个曲面连接在一起，从而创建更复杂的曲面结构。
五、曲面的细节调整一旦你完成了曲面的建模，你可能还需要进行一些细节的调整。
AE 软件提供了一些高级工具和命令，可以帮助你进一步优化曲面的形状和细节。
例如，你可以使用曲面刀具来修剪曲面的边缘或创建新的边缘。
此外，你还可以使用曲面调整器来对曲面进行整体的缩放、旋转和移动操作。
六、曲面的纹理与渲染一旦你完成了曲面的建模和调整，你可以为其添加纹理和进行渲染。
在AE软件中，你可以使用纹理工具将贴图应用到曲面上，从而为其增加细节和真实感。
CAD曲线和曲面分析
CAD曲线和曲面分析CAD（计算机辅助设计）是一种广泛应用于工程领域的软件技术，用于创建、分析和修改各种设计图纸和模型。
在CAD中，曲线和曲面分析是一个重要的概念，能够帮助设计师更好地理解和优化设计。
在CAD中，曲线通常被表示为一系列的控制点，通过插值或逼近的方式来定义。
直线和圆弧是最常见的曲线类型，而Bezier曲线和B 样条曲线则更具灵活性和曲度调节能力。
通过控制点的位置和权重，设计师可以精确地控制曲线的形状。
曲线分析是用于评估和优化曲线质量的过程。
其中一个常见的指标是曲率，它表示曲线某点的弯曲程度。
曲率半径是曲线弯曲的半径，通过计算曲线的切线和法线方向的变化来确定。
曲线的平滑性和流畅性可以通过曲率半径的变化来衡量，小曲率半径表示更弯曲的曲线，而大曲率半径表示更平滑的曲线。
除了曲线，CAD还支持曲面的建模和分析。
曲面是由曲线或边界定义的二维表面。
将多边形或曲线交错排列可以创建平滑的曲面。
曲面分析可以帮助设计师评估曲面的光滑度、平面度和曲屈性等属性。
例如，曲面的测地线弯曲是用于度量曲面的平滑度的重要指标，较小的测地线弯曲意味着更平滑的曲面。
曲线和曲面分析在CAD中的应用非常广泛。
在建筑设计中，设计师可以使用曲线和曲面分析来评估墙角、天花板和地板的平滑度和曲度。
在汽车设计中，曲线和曲面分析可以用于优化车身外形、车灯的形状等。
在航空航天工程中，曲线和曲面分析可以帮助设计师评估飞机机翼和机身的曲率和流线型。
为了进行曲线和曲面分析，CAD软件通常提供了一系列专业工具。
例如，可以通过选取曲线和曲面上的点来计算曲率半径和测地线弯曲。
此外，CAD软件还可以生成曲线和曲面的可视化图表和报告，以帮助设计师更好地理解和解释分析结果。
总结来说，CAD曲线和曲面分析是一项在工程设计中非常重要的技术。
通过理解曲线和曲面的特性和属性，设计师可以更好地优化设计，确保其质量和实用性。
在实际应用中，曲线和曲面分析可以帮助设计师在不同领域中做出更加准确和可靠的决策。
CAD软件中的曲面建模技巧详解
CAD软件中的曲面建模技巧详解CAD软件是现代工程设计中不可或缺的工具，它具有强大的功能和灵活的操作界面。
曲面建模是CAD设计中常用的技巧之一，它可以创建出各种复杂的形状和曲线，为产品设计提供了更多的可能性。
本文将详细介绍CAD软件中的曲面建模技巧，帮助读者更好地理解和运用这一功能。
一、曲线的绘制在进行曲面建模之前，首先需要绘制出曲线。
CAD软件中提供了多种曲线绘制工具，如直线、圆弧、样条曲线等。
可以根据具体需求选择合适的工具进行绘制。
1. 直线绘制：选择直线工具后，单击坐标系中的起始点，并拖动到终点位置，释放鼠标完成直线绘制。
2. 圆弧绘制：在绘制圆弧之前，需要指定起点、终点和圆心。
选择圆弧工具后，依次单击起点、终点和圆心位置，就可以完成圆弧绘制。
3. 样条曲线绘制：样条曲线可以通过多个点的控制来定义曲线的形状。
选择样条曲线工具后，依次单击控制点，根据需要添加更多的控制点来调整曲线的形状。
二、曲面的创建在绘制好曲线之后，可以利用CAD软件提供的曲面创建工具将曲线转化为曲面。
常用的曲面创建技巧包括：1. 曲面填充：选择曲面填充工具后，依次单击或选择曲线，CAD软件会自动生成曲面。
根据需要可以选择不同的填充方式，如顺时针或逆时针填充。
2. 曲面拉伸：曲面拉伸可以通过拉伸一个封闭的曲线形状来创建曲面。
首先绘制曲线，然后选择曲面拉伸工具，在选定的曲线上拖动鼠标来进行拉伸操作。
CAD软件会自动创建曲面。
3. 曲面旋转：曲面旋转可以通过旋转一个曲线形状来创建曲面。
首先绘制曲线，然后选择曲面旋转工具，在选定的曲线上设定旋转轴，并拖动鼠标进行旋转操作。
CAD软件会根据旋转的角度自动生成曲面。
三、曲面的编辑和修整曲面创建之后，有时会需要对曲面进行编辑和修整，以满足设计需求。
常用的曲面编辑和修整技巧包括：1. 曲面修剪：通过修剪曲面可以改变曲面的形状，使其更好地适应设计要求。
选择曲面修剪工具后，点击要修剪的曲面边界，并拖动到合适的位置，释放鼠标完成修剪操作。
CAD中的曲面分析与曲率计算方法
CAD中的曲面分析与曲率计算方法曲面分析是CAD设计中的重要环节，通过对曲面的分析，可以评估设计是否符合要求，并进行必要的修改和调整。
而曲率计算则是曲面分析中的一个重要指标，用于衡量曲面的弯曲程度和变化率。
在CAD软件中，有多种方法可以实现曲面分析和曲率计算。
下面将简要介绍一些常用的方法和技巧。
1. 曲率计算方法曲率是描述曲面在某点上弯曲程度和变化率的指标。
在CAD软件中，可以使用以下几种方法计算曲率：- 数值法：通过计算曲面上一个点处的法向量和曲面参数方程的一阶和二阶偏导数，可以得到该点的主曲率和主曲率方向。
这种方法适用于任意类型的曲面，但计算量较大。
- 参数法：通过对曲面参数方程进行求导，可以得到曲面上点处的法向量和曲率。
这种方法适用于参数化曲面，计算相对较简单。
- 曲率矩阵法：通过构造曲率矩阵，可以直接计算曲面上点的主曲率和主曲率方向。
这种方法适用于旋转和缩放对称的曲面。
2. 曲面分析方法曲面分析可以评估设计的强度、稳定性和美观度等因素。
以下是一些常用的曲面分析方法：- 可视化分析：CAD软件提供了多种可视化分析工具，例如曲面仿真和曲面着色等。
通过这些工具，可以直观地观察曲面的形状和特征，快速发现问题并做出相应的调整。
- 剖面分析：通过在曲面上选择多个剖面线，可以计算每个剖面线上的曲率和曲率方向。
通过比较不同位置的曲率值，可以评估曲面的整体曲率分布情况。
- 截面分析：通过在曲面上选择多个截面线，可以计算每个截面线上的曲率和曲率方向。
通过比较不同位置的曲率值，可以评估曲面的横向曲率变化情况。
3. 使用技巧在进行曲面分析和曲率计算时，还可以使用一些技巧来提高效率和准确性：- 合理选择曲面类型：不同类型的曲面有不同的计算方法和适用范围。
在设计中，应根据需要选择合适的曲面类型，以便进行准确的分析和计算。
- 合理设置参数：CAD软件中有多个参数可以影响曲面分析和计算的结果。
在使用时，应根据实际情况合理设置这些参数，以获得准确的结果。
CAD曲面建模技巧分享
CAD曲面建模技巧分享CAD曲面建模技术是一种非常重要和常用的技术，在设计和制造领域有着广泛的应用。
在设计过程中，我们有时需要创建复杂的曲面形状，以满足产品的要求。
本文将分享一些CAD曲面建模的技巧，希望能对读者有所帮助。
首先，合理使用曲面建模工具是CAD曲面建模的关键。
在大多数CAD软件中，曲面建模工具通常包括：拉伸、旋转、放样、曲面、修剪等功能。
这些工具可以帮助我们快速创建和修改复杂的曲面形状。
其次，掌握曲面控制点的调整。
曲面的样条曲线由一系列的控制点组成，调整这些控制点的位置和权重可以改变曲面的形状。
对于需要精确控制形状的曲面，我们可以通过调整每个控制点的位置和权重来达到预期的效果。
此外，控制点的数量和分布也对曲面的质量和流畅性有影响，需要根据实际需要进行调整。
第三，注意曲面的流畅性和对称性。
在建模复杂曲面时，我们需要确保曲面的流畅性和对称性，使整体形状看起来更加自然美观。
可以通过增加或减少控制点的数量、调整控制点的位置和权重、使用对称工具等方法来实现。
第四，学会使用曲面修剪工具。
曲面修剪是一种常用的修复曲面误差和缝合曲面的方法。
在曲面建模中，有时会出现控制点不对齐、曲面间断或相交等问题，这时可以使用曲面修剪工具来进行修补。
通过选择需要修剪的曲面，并调整修剪线的位置和参数，可以快速修复曲面的问题。
最后，勤加练习和多观察优秀的曲面建模作品。
曲面建模是一种技巧活，需要不断的练习和实践才能熟练掌握。
通过观察和分析优秀的曲面建模作品，我们可以学习到更多的技巧和经验，并不断提升自己的能力。
综上所述，CAD曲面建模技巧是一项非常重要和实用的技术。
通过合理使用曲面建模工具、掌握曲面控制点的调整、注意曲面的流畅性和对称性、灵活运用曲面修剪工具，以及勤加练习和多观察优秀作品，我们可以提高曲面建模的效率和质量。
希望这些技巧能对读者在CAD曲面建模方面的学习和实践有所帮助。
使用CAD进行曲面建模技巧指南
使用CAD进行曲面建模技巧指南CAD（Computer-Aided Design）是一种广泛应用于工程设计领域的计算机辅助设计软件。
在CAD软件中进行曲面建模可以帮助我们创建具有复杂形状和曲线的3D模型。
本文将为您介绍一些使用CAD软件进行曲面建模的重要技巧和指南。
1. 了解曲面建模的基本概念在进行曲面建模之前，我们需要了解曲面的基本概念。
曲面由曲线沿着某一方向延伸而成，可以是平滑的、弯曲的或复杂的形状。
了解曲面的基本概念对于在CAD软件中进行曲面建模是非常重要的。
2. 使用曲面建模工具CAD软件通常提供了各种各样的曲面建模工具，例如曲线绘制工具、曲面拉伸工具、曲面平滑工具等。
熟练掌握这些工具并灵活运用可以帮助我们创建出精确和完美的曲面。
3. 使用辅助几何图形在进行曲面建模时，我们可以利用一些辅助几何图形来引导曲面的建模过程。
例如，我们可以绘制一些辅助曲线来定义曲面的形状和轮廓。
通过对这些辅助几何图形进行操作和调整，我们可以更好地控制和精确地创建出曲面。
4. 控制曲面的控制点和控制线在CAD软件中，曲面通常由一系列的控制点和控制线来定义。
这些控制点和控制线可以用来控制曲面的形状和曲率。
我们可以通过对这些控制点和控制线进行调整，来改变曲面的形状和轮廓。
5. 运用曲面建模技巧在进行曲面建模时，掌握一些实用的技巧可以帮助我们提高建模效率并创建出更好的曲面模型。
例如，可以使用对称性进行建模，即只绘制一半的曲线和曲面，然后通过镜像或复制操作来生成完整的模型。
另外，还可以使用旋转、拉伸、偏移等操作来创建和修改曲面。
6. 学习曲面的修整和平滑技巧在进行曲面建模时，曲面的修整和平滑是非常重要的步骤。
我们可以使用CAD软件提供的修整和平滑工具来调整曲面的细节、平滑曲面的过渡，使得曲面的外观更加自然和细腻。
7. 实践和反复尝试曲面建模需要大量的实践和反复尝试，只有通过不断地练习和尝试，我们才能更好地掌握曲面建模技巧。
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第14章 三维网格曲面
(a)
(b)
图14-5 二维实体
第14章 三维网格曲面
14.2 三维面 (3D Face)
任给四点即可得到一个三维面。继续给出两点， 可与前面两点再构成一个面，并可绘制三维面平面， 如图14-6所示。
绘图→表面→三维面(Draw→Surfaces→3D Face) 命令: _3dface
第14章 三维网格曲面 图14-4 常用的基本几何曲面
第14章 三维网格曲面
1．3D视点 视图→三维视点→东南等轴测(View→3D Views→SE Isometric) 设置东南视点，观看三维效果。 命令: _-view
Command: _-view 输入选项 [?/正交(O)/删除(D)/恢复(R)/保存(S) Enter an option[?/Orthographic/Delete/Restore /UCS(U)/窗口(W)]: _seiso
(nX or nXP), or [All/Center/Dynamic/Extents /比例(S)/窗口(W)] <实时>: _c
第14章 三维网格曲面
/Previous/Scale/Window] <real time>: _c 指定中心点: 30,70 Specify center point: 30,70 输入比例或高度 <577>: 95 Enter magnification or height <577>: 95 二维实体命令绘制的图形为填充图形，第三点需交叉给 出，如图14-5(a)所示。若顺序给出，则如图14-5(b)所示。 绘图→表面→二维实体(Draw→Surfaces→2D Solide) 命令: _solid 指定第一点: 0,0 Command: _solid Specify first point: 0,0 指定第二点: @20,0
第14章 三维网格曲面
第14章 三维网格曲面
14.1 二维实体 (2D Solid) 14.2 三维面(3D Face) 14.3 立方盒(Box) 14.4 楔形面(Wedge) 14.5 棱锥面(Pyramid) 14.6 圆锥面(Cone) 14.7 球面(Sphere) 14.8 上半球(Dome) 14.9 下半球(Dish)
第14章 三维网格曲面
14.1 二维实体 (2D Solid)
在AutoCAD的主菜单中，点击绘制(Draw)的下拉菜 单中的表(曲)面(Surfaces)菜单项，即显示下一级菜单， 如图14-1所示。在表面(Surfaces)的下一级下拉菜单中， 点击三维曲面(3D Surfaces)菜单项，显示如图14-2所示对 话框，在其中可直观地选取常用的基本几何体。曲面 (Surfaces)图形工具条如图14-3所示。用本章的3D网格曲 面命令所绘制的3D图形均是空壳表面，不是实体，因此 不能进行布尔运算。3D网格曲面是由一些线通过各种方 式组合而构成的，所以又称为3D组合面。
Specify second point: @20,0 指定第三点: @－20,0 Specify third point: @－20,0
第14章 三维网格曲面 指定第四点或 <退出>: @20,0 Specify fourth point or <exit>: @20,0 指定第三点: (按回车键，也可以继续做) Specify third point: 命令: _solid 指定第一点: 30,0 Command: _solid Specify first point: 30,0 指定第二点: @20,0 Specify second point: @20,0
/Save/Ucs/Window]: _seiso
第14章 三维网格曲面
2．缩放 视图→缩放→中心点(View→Zoom→Center) 三维作图中，选用中心点缩放，便于确定屏幕的 中心。 命令: '_zoom
Command: '_zoom 指定窗口角点，输入比例因子 (nX 或 nXP)， Specify corner of window, enter a scale factor 或[全部(A)/中心点(C)/动态(D)/范围(E)/上一个(P)
Command: _3dface 指定第一点或 [不可见(I)]: 60,0 Specify first point or [Invisible]: 60,0 指定第二点或 [不可见(I)]: @20,0
第14章 三维网格曲面
Specify second point or [Invisible]: @20,0 指定第三点或 [不可见(I)] <退出>: @0,20
第14章 三维网格曲面 图14-1 曲面(Surfaces)下拉菜单
第14章 三维网格曲面
3D物体 曲面名称
曲面图形
图14-2 3D物体(3D Objects)对话框
第14章 三维网格曲面 图14-3 曲面(Surfaces)图形工具条
第14章 三维网格曲面
学习应用3D曲面(3D Surfaces)命令，绘制如图14-4 所示的常用的基本几何曲面。制作完每种图形后，均 可观看消隐和着色效果。
第14章 三维网格曲面
指定第三点: @0,20 (第三点不交叉) Specify third point: @0,20
指定第四点或 <退出>: @－20,0 Specify fourth point or <exit>: @－20,0 指定第三点: (按回车键，也可以继续做) Specify third point: